市政污水回注储层处理技术研究.pdf
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1、油气工程市政污水回注储层处理技术研究张军连1,胡海杰2,3,4,韩磊2,4,贾唯一2,4,杨彩玲1,马岚婷2,4,鱼涛2,4(1.延长油田股份有限公司开发部,陕西延安716000;2.陕西省油气田环境污染控制与储层保护重点实验室,陕西西安710065;3.陕西致远思源环保科技有限公司,陕西西安710065;4.延安市油气田环境污染低碳协同控制技术与储层保护重点实验室,陕西富县727500)摘要:回注水水量是油田注水开发重要的影响因素,在注采不平衡、采出水量低于注入水水量时,确立注入水补充水源具有重要意义。以处理后市政污水与延长油田不同层位采出水为研究对象,通过水质分析及配伍性研究,探究处理后市
2、政污水作为注入水补充水的可行性。结果表明,长 2、长 6 及长 7 层位采出水与市政污水以 8颐2 的体积比混合后,在复合阻垢剂 H-1 加量为 80 mg/L、除氧剂加量为 60 mg/L、PAC 与 PAM 加量分别为 100 mg/L、1 mg/L 时,处理后混合水样腐蚀速率降低至 0.076 mm/a 以下,结垢量由处理前的 156、229、378 mg/L 分别降至 17、26、24 mg/L,且处理后混合水样对岩心伤害率低于 20%,处理后市政污水可以成为油田注入水的补充水。关键词:市政污水;采出水;回注;配伍性;结垢中图分类号:TE992.2文献标识码:A文章编号:1673-52
3、85(2023)07-0005-06DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.20圆3.07.002*收稿日期:圆园23原07-01基金项目:陕西省厅市联动重点项目:极薄煤层煤基废渣协同利用关键技术开发与工程示范,项目编号:2022GD-TSLD-69;陕西省教育厅服务地方专项计划:陕北区域油气田措施返排液回用技术研究,项目编号:22JC054。作者简介:张军连(1984),男,硕士,工程师,主要从事油田注水开发工艺技术研究工作。E-mail:通信作者:鱼涛(1987),男,博士,副教授,硕士研究生导师,主要从事油气田环境污染控制技术研究工作。E-mail:Research o
4、n reservoir treatment technology ofmunicipal sewage reinjectionZHANG Junlian1,HU Haijie2,3,4,HAN Lei2,4,JIA Weiyi2,4,YANG Cailing1,MA Lanting2,4,YU Tao2,4(1.Development Department of Yanchang Oilfield Co.,Ltd.,Yanan Shaanxi 716000,China;2.Shaanxi Key Laboratory of Environmental Pollution Control Tec
5、hnology andReservoir Protection of Oilfield,Xian Shaanxi 710065,China;3.Shaanxi Zhiyuan SiyuanEnvironmental Protection Technology Co.,Ltd.,Xian Shaanxi 710065,China;4.Yanan Oiland Gas Field Environmental Pollution Low-carbon Collaborative Control Technology and石油化工应用PETROCHEMICAL INDUSTRY APPLICATIO
6、N第 42 卷第 7 期2023 年 7 月Vol.42 No.7July.2023近几年,随着油田开采程度的不断提升,注水开发已成为实现油田高产稳产的重要方式。但随着注水规模不断扩大以及注采平衡尚未建立,油田注入水量需求与补充水源供应的矛盾日益凸显。2010 年以来,油田采出水回注占比由 35%提升至 57%,不足的注入水量以当地地表水、浅层承压水作为补充1,2。随着地表水等补充水资源开采政策的逐渐缩紧,寻求新的注入水补充水源对于油田的高产稳产有着重要意义。目前,城市生活污水在经过处理达标后直接外排,2020 年我国城市污水排放量可达 571.36伊员园愿m33。若将处理后的市政污水作为注入
7、水补充水回注地层,可有效的缓解油田注入水水源紧张的问题4。油田采出水矿化度高、成垢离子浓度较高5-8,而处理后的市政污水悬浮物及溶解氧含量高,两者的混合水腐蚀结垢量较大4,9。将市政污水外排水作为油田注入水,需研究其注入性、腐蚀结垢控制及与储层配伍性等问题。本文基于市政污水及油田采出水的水质特性,以回注水水质标准为考核指标,建立了市政污水与采出水的最佳混合比例与处理药剂体系,分析了其回注可行性,以期为油田注入水水源保障提供技术支撑。1实验内容1.1实验仪器及药品实验样品:长 2、长 6 及长 7 层位采出水为定边采油厂水样,市政污水处理后水样取自定边污水处理厂。实验药剂:双氧水、次氯酸钠、浓硫
8、酸、氢氧化钠、无水亚硫酸钠为分析纯;聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺为工业产品。实验仪器:UV2350 型紫外分光光度计,上海尤尼克仪器有限公司;LDY50-180 型多功能岩心流动试验仪,南通仪创实验仪器有限公司。1.2实验方法1.2.1水质分析依据石油天然气行业标准 SY/T53292012碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法、SY/T 55232016 油气田水分析方法 和 水和废水监测分析方法(第四版)对水样的 Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO3-、SO42-、Cl-、矿化度、溶解氧、腐蚀速率及 pH 等项目进行检测分析。1.2.2配伍性实验结垢量测定:将利用 0.45 滋m 滤膜
9、抽滤后的油田采出水与市政污水按照 0颐10、2颐8、4颐6、6颐4、8颐2、10颐0 的体积比混合,并在 60 益的烘箱内静置72 h,观察并记录实验现象,随后将混合水样利用0.45 滋m 滤膜过滤后,滤膜用蒸馏水清洗 3 次后干燥恒重,滤膜前后的质量差即为混合水样的结垢量。腐蚀速率的测定:按照 1.2.1 中的分析方法分析混Reservoir Protection Key Experiment,Fuxian Shaanxi 727500,China)Abstract:The amount of reinjection water is an important factor affectin
10、g the oilfield water原flooding development.When the injection and production are unbalanced and the producedwater is lower than the injected water,it is of great significance to establish the water sourceof injection water.Taking the treated municipal sewage and the produced water in differentlayers
11、of Yanchang oilfield as the research object,the feasibility of treating municipal sewageas injection water to supplement water was explored through water quality analysis andcompatibility study.The results show that,when the produced water in Chang 2,Chang 6 andChang 7 layers is mixed with municipal
12、 sewage at a volume ratio of 8颐2,the corrosion rateof treated water decreases below 0.076 mm/a when the dosage of compound scale inhibitorH-1 is 80 mg/L,the dosage of deaerator is 60 mg/L,and the dosage of PAC and PAM are100 mg/L and 1 mg/L respectively.The amount of scaling decreased from 156,229 a
13、nd378 mg/L to 17,26 and 24 mg/L,respectively,and the damage rate of treated mixed wa原ter to core was less than 20%.After treatment,municipal sewage could be used as supple原mentary water for oilfield injected water.Keywords:municipal sewage;produced water;reinjection;compatibility;scaling石油化工应用2023 年
14、第 42 卷6水样Ca2+/(mg L-1)Mg2+/(mg L-1)CO32-/(mg L-1)HCO3-/(mg L-1)SO42-/(mg L-1)Cl-/(mg L-1)溶解氧/(mg L-1)pH矿化度/(mg L-1)悬浮物/(mg L-1)长 2625.25156.80094.58113.5964 356.200.26.0106 123.7072.3长 6432.8697.240161.70100.8738 588.030.36.063 804.80109.2长 7601.20211.980472.915 257.8723 892.590.36.047 526.23301.2市政
15、污水88.7141.980225.77328.43417.872.66.51 446.3624.1合水样的腐蚀速率。1.2.3储层伤害实验实验中的长 2、长 6 及长 7 层位岩心分别取自定边采油厂洼 79 井、郑 080 井和郑 081井,利用岩心伤害实验并根据标准 SY/T 53582010储层敏感性流动实验评价方法 评价注入水注入前后的渗透率变化,依据下式计算岩心伤害率:阅憎云越运园原运员运园伊员园园豫式中:阅憎云原岩心伤害率,豫;运园原用地层水驱替时的渗透率值,皂阅;运员原用处理混合水样驱替时的渗透率值,皂阅。2结果与讨论2.1水质分析依据 SY/T 55232016 油气田水分析方法
16、 对实验水样组成性质进行测定,实验结果见表 1。由表 1 可知,市政污水的 SO42-含量为 328.43 mg/L,矿化度低于 1 500.00 mg/L,溶解氧含量高达 2.6 mg/L;油田采出水的 Ca2+含量较高为 432.86625.25 mg/L,溶解氧含量低。由溶度积常数可知,两种水混合后有结垢趋势10。2.2混合水样的配伍性研究不同层位的采出水离子差异较大,将市政污水与不同层位采出水按照不同体积比混合后,采用 1.2.1、1.2.2 中的方法对混合水样的结垢量及腐蚀速率进行测定,实验结果见图 1。由图 1 可以看出,不同层位采出水结垢量不同,长2、长 6、长 7 层位采出水结
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