腐蝕結垢綜合治理技術保產增效
時間:2017-10-12 09:49
來源:
作者:馬偉娜 竇勤光 孫
注水開發已經成為華北油田保持油藏地層壓力,保障油田穩產的主要措施。經過長時間的開發,綜合含水不斷上升,一給污水的處理工作帶來極大壓力。大部分油田采取了污水回注,回注的污水雖然經過一定的處理,但仍然具有礦化度高,成分復雜,腐蝕性物質含量高的特點, 對注水管線、注水井油套管和回水管線等注水系統,造成嚴重的腐蝕結垢。注水系統存在的腐蝕結垢因素,會延續影響到儲層物性,當腐蝕產物和垢物隨注入水進入儲層后,會對儲層特別是低滲透儲層造成污染和堵塞,影響油藏的后期治理和開發。華北油田采油五廠近幾年注水系統腐蝕結垢問題嚴重。針對這一問題,采用物理法、化學法、膜過濾法等手段對注水水質綜合治理,取得一定成效。
加注緩蝕阻垢劑
污 水 處 理 加 緩 蝕 阻 垢 劑 是 一種 常 用 的 化 學 方 法。 華 北 油 田 對油水井腐蝕結垢的成因及治理方法 的 研 究 不 曾 松 懈。 采 油 五 廠 產出 水 礦 化 度 高、 細 菌 超 標, 部 份油 井 產 出 液 在 50 ℃ 時 腐 蝕 率 在0.125~0.320mm/a,桿管偏磨、穿孔頻繁,平均檢泵周期不到 150d。該廠每年都要對各站點的水質進行分析,對現場緩蝕阻垢劑效果進行評價。 依據水質主要控制指標要求,加藥后,滿足平均腐蝕速率低于標準 0.076 mm/a 即可。
針對產出水物性,通過室內試驗篩選配方,同時在考慮成本控制的前提下, 確定各站點的加藥濃度,使緩蝕率≥ 75%,阻垢率≥ 90%,通過 5 年的連續試驗,有效遏制了腐蝕結垢,檢泵周期延長 2~3 倍,取得良好的經濟效益;現場通過掛片對加藥前后注水管網系統腐蝕速率進行跟蹤監測,實時掌握加藥及系統裝置前后注水管網腐蝕情況,對發現問題及時進行調整。為穩定生產奠定基礎。
恩曼 CPRS 技術恩曼防蠟防垢防腐蝕工具是一種特殊的合金,可在流體中充當催化體,影響其中的膠體分布,達到緩釋足夠、改善水質的目的。這種工具是一種是非犧牲體催化體,因此連續使用非常經濟,能根除或大量減少流體系統由于結垢、腐蝕和結蠟導致的種種問題。
采油五廠污水礦化度高,腐蝕結垢嚴重,2014 年在注水系統應用 CPRS 技術后,污水腐蝕率下降75% 以上,結垢現象明顯緩解,同時取得良好的經濟效益。之后對這一技術進一步推廣。因為 CPRS 裝置隨距離的延長, 其作用效果下降。該裝置的作用距離為 5km,所以該廠把合金材料做成不同規格,根據需要安裝在注水管網的相應節點上,提高油田污水處理效果。
微生物與膜過濾技術
微生物與膜過濾技術將有機物、膠狀顆粒物的降解與降低顆粒物徑的方法相結合,形成微生物 + 膜過濾的油田污水過濾系統。污水經過生化處理后,含油物質以及一些膠狀顆粒被有效的降解,再通過膜過濾系統進一步過濾掉污水中一些物徑較大的顆粒,從而提高水質,滿足低滲透地層注水水質的要求。微生物與膜過濾技術主要應用在采油五廠的車城油田。車城油田屬于典型的低滲透油田,常規污水處理很難滿足注水水質要求。2014 年微生物與膜過濾組合工藝在車城油田投產后,系統運行平穩,出水水質穩定,達到了“5.1.1”標準,實現了污水全部有效回注。年可節約清水 資 源 54.75×10 4 m 3 , 節 約 電 量350×10 4 kw.h, 節能效果非常顯著。
紫外線殺菌技術
細菌是影響腐蝕結垢的因素之一。影響腐蝕結垢的細菌主要包括硫酸鹽還原菌和腐生菌。硫酸鹽還原菌(SRB)是一種在厭氧條件下是硫酸鹽還原成硫化物的細菌,倘若有垢或淤泥使細菌藏在下面,則即使在含氧系統中也能繁殖。腐生菌(TGB)通常在設備和管線上形成粘稠的一層粘液,稱為粘液形成菌,屬于好氣厭氧菌,常見的有氣桿菌、黃桿菌、巨大芽孢桿菌、熒光假單孢菌和枯草孢桿菌等,是一個混合菌種。它產生的粘液附著在管線和設備上,形成生物垢,一起堵塞,同時也為厭氧的硫酸鹽還原菌提供生長繁殖的條件。
紫外線殺菌是一種用于污水處理的物理方法。通過紫外線的照射,破壞及改變微生物的 DNA 結構,使細菌當即死亡或不能繁殖后代,達到殺菌的目的。這種方法不需要添加化學藥劑,操作簡便,安全環保。2013 年紫外線殺菌裝置投入運 行 后,SRB 含量低于控制指標≤ 25 個 /ml,年節約殺菌劑用量約9.5t。通過上述幾種技術方法,使污水水質達到注入標準,降低了腐蝕速率,延長了檢泵周期,創造了持續性效益。