注入水处理工艺简介..
油田注水工艺技术
有利于早日收回投资
四、注水井网分布
油田注水时间的确定
选择合适的注水时机对于充分利用天然能量，提高注水 开发效果具有重要意义。对于一个具体油藏要确定最佳 注水时机时，要考虑以下因素：
油田天然能量的大小 油田的大小和对油田产量的要求
油田的开采特点和开采方式(低渗透油田)
四、注水井网分布
油田注水时间的确定
C级标准 B级标准
A级标准
三、注水水源及水质
污水处理工艺
油站来水 一次除油罐 二次混凝罐
一是以重力沉降除油、 压力斜板除油为主的除 缓冲罐 提升泵 油工艺
去除污水中 的粒径大于 10µ m油滴和 悬浮颗粒
缓冲罐
提升泵
压力斜板除油罐
注水站
双滤料过滤器
去除污水中的残余 污油和细小颗粒， 实现水质达标
二是以核桃壳过滤器、 核桃壳过滤器 双滤料过滤器为主的压 力过滤工艺
作为新区开发的初定注水压力。
（3）上述资料缺乏时，一般可采用注水井井口压力等于1.0～ 1.3倍原始油层压力。
四、注水井网分布
油田注水压力的确定
3、注意事项
为防止压力过高破坏地层结构，井底的最大注水压力不得大于地层破裂压力 的85％。由此可得井底的许用注水压力为： [Pwf]=0.85Pf ; Pwf------井底许用注水压力，MPa； Pf-------地层破裂压力，MPa。
油田注水工艺技术 油田注水工艺技术
——山东科瑞石油工程技术研究院
——山东科瑞石油工程技术研究院
注水作为油藏稳压、增产的重要方法之一， 在国内外得到了广泛的应用。如前苏联有近90% 的原油产量是通过注水得到的；美国注水开发的 油田达9000个以上，产量约占其总产量的40%以 上。四十多年来，国内外各油田结合自身实际， 对注水工艺技术进行了卓有成效的研究，逐步形 成了由科研、设计、施工、生产管理等各个环节 互相支持，互相依托的，能够适应油田开发需要 的完整的注水工艺体系，为油田长期稳产和高产 奠定了良好的基础。
大庆油田水处理及注水工艺技术
大庆油田水处理及注水工艺技术1. 背景介绍大庆油田是我国最大的油田，也是全球最大的陆上油田之一。
由于油田开采过程中需要大量的注水来提高采收率，但是注入的水源多为地下水或者河水，经过一系列处理后才能被用于注水。
因此，水处理及注水工艺技术对于大庆油田的生产非常重要。
2. 水处理技术2.1 地下水处理大庆油田储层地下水水质复杂，含有沙、泥等颗粒物质，多数含盐、碱、石油类物质。
对于地下水的处理，大庆油田主要采用反渗透淡化技术，该技术是利用反渗透膜将盐和其他无害物质分离，有效地净化了水源，以满足注水要求。
2.2 河水处理大庆河水污染较严重，处理难度较大，需要经过多道处理工艺。
一般情况下，河水处理工艺包括：预处理、混凝沉淀、过滤、消毒等环节。
处理后的水可以作为注水用水，满足注水质量标准。
3. 注水工艺技术3.1 常规注水工艺常规注水工艺主要包括：高压水注入、成组注水、井底滤芯注水等。
这些传统工艺的缺点是：水质不易得到保证、储油层注水效果无法得到优化等。
3.2 新型注水工艺滤床压裂注水、储层堵剂注水、储层水平井注水等新型注水工艺，走向低成本、高效益等方向。
其中，滤床压裂注水能够兼顾注水效果和注水时间，极大地提高了注水质量；储层堵剂注水则能够通过堵塞不良产水层降低水压力，在不干扰油水分离的情况下提高注水效果。
4.水处理及注水工艺技术是大庆油田生产中不可缺少的环节，不断的技术创新和实践经验的积累，给大庆油田的注水工艺带来了新的发展方向和更高的效益。
随着技术的不断革新和优化，相信大庆油田注水生产会更加科学、高效。
注水工艺
延长油田勘探开发技术研究中心 2012年9月
主要内容
注水开发概述 水源、水质及注水系统
注水井吸水能力分析 分层注水技术
注水指标曲线的分析与应用 堵水调剖技术
延长油田勘探开发技术研究中心
第一部分 注水开发概述
延长油田勘探开发技术研究中心
一、注水开发概述
1、注水的必要性
通过注水井向油层注水可以弥补原油采出后所造成的地层亏空，起到 保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，最终获得较高的采收率。
常 用 的 聚 凝 剂
硫酸铝 硫酸铁 三氯化铁 偏铝酸钠
延长油田勘探开发技术研究中心
二、水源、水质及注水系统
3.2 过滤
过滤是用容器(过滤设备)除去水中悬浮物和其它杂质的工艺。
过滤罐(或池、器)自上而下装有滤料，支撑介质等。滤料一般为石英砂、 大理石、无烟煤屑及硅藻土等，支撑介质常用砾石。水自上而下经过滤层、支 撑层，而后从罐底部排出清水。
延长油田勘探开发技术研究中心
二、水源、水质及注水系统
3.6 含油污水处理
含油污水的优点：
1) 污水中含表面活性物质，能提高洗油能力； 2) 高矿化度污水回注后，不会使粘土颗粒膨胀而降低渗透率； 3）污水回注保护了环境提高了水的利用率。 污水回注应解决的问题：
1）处理后的污水应达到注水水质标准；
2）水在设备和管线中既不结垢，又不严重腐蚀； 3）和地层水不起化学反应产生沉淀，以免堵塞油层。
（1）与储层性质不配伍； （2）不科学的水质处理及注水工艺。
注水引起的油层损害主要类型： 堵塞、腐蚀、结垢。
机械杂质浓度、粒径 1. 粘土膨胀 1. 溶解氧 细菌含量：腐生菌、硫酸还原菌 2. 机械杂质 2. CO、CO2 3. 微粒运移 铁离子含量 1. 无机垢 3. H2S 4. 细菌堵塞 2. 有机垢 溶解氧含量细菌 4. 5. 反应沉淀物 含油量 6. 原油 硫化物含量 pH值 矿化度
油田注水系统详解
3.1 水处理剂
第三部分
3.1.1 注入水处理的内容
添加标题
不管对何种水源都有必要进行一定的处理。
01
添加标题
缓蚀、防垢、杀菌和清除机械杂质等。
02
添加标题
具有缓蚀、阻垢、杀菌等直接作用的药剂称为主剂。
03
添加标题
起间接作用的辅助药剂，称为水处理的助剂。
04
*
3.1.2 水处理主剂
简单的无机化合物：
*
3.3 低渗透油田注入水水质标准
*
原中华人民共和国能源部颁布了低渗透油层注入水水质标准，主要指标如下： 悬浮物含量≤1mg/L； 固体颗粒直径≤2μm； 腐生菌含量≤102个/L； 硫酸盐还原菌含量<102个/L； 膜滤系数≥20； 总含铁量<0.5mg/L； 溶解氧含量≤0.05mg/L； 平均腐蚀率≤0.07mm/a； 游离二氧化碳含量≤10mg/L； 硫化物（二价硫）含量≤10mg/L； 含油量≤5mg/L。
*
4.3 水质物理性质监测
发现问题，及时采取措施，保证注入水水质。
将这些数据结果绘制成曲线图，观察沿流程各个位置上有关指标变化情况，进行综合分析。
水质的浊度、含油量、温度、氧浓度、细菌等项目尽可能进行检查和测定。
*
5 注水加压系统
*
6 注水分配计量系统
该系统是在配水间。 它把注水站所供的高压水，通过一组高压分配管汇，再通过高压计量水表计量出注入水量。 最后引流到注水井中。
4 水质监控
*
4.1 水质监测路线
注水系统水质监控，以观察水处理的实际效果。 沿着水处理流程从水源开始，通过注水系统各个部位，直到注水井井口。 对选定的取样点定期取样分析，并取得有关数据。
水处理流程和工艺
水处理流程和工艺水处理是指对水进行物理、化学或生物处理，以去除其中的杂质、有害物质或改善水质特性的过程。
水处理流程一般包括预处理、混凝、沉淀、过滤、消毒等环节。
下面将详细介绍水处理的一般流程和工艺。
1.预处理预处理是水处理过程中的第一步，主要是去除水中的大颗粒物和可溶性有机物。
常见的预处理工艺包括：-滤网过滤：利用网孔大小过滤水中的大颗粒物，如砂、泥土等。
-预氧化：利用氧化剂对水中的有机物进行氧化，以使其易于去除。
-砂滤：通过砂滤器过滤水中的悬浮物和胶体物质。
2.混凝混凝是将水中的悬浮颗粒和胶体物质聚集在一起形成较大的团聚体，以便于后续的沉淀和过滤。
混凝的常用剂量包括：-无机混凝剂：如氯化铁、硫酸铝等，能与水中的悬浮颗粒和胶体物质发生化学反应，形成疏水性物质。
-有机混凝剂：如聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等，能通过电荷中和和聚集作用使悬浮物团聚。
3.沉淀沉淀是利用重力使聚集在混合物中的悬浮物下沉到底部，也称为固液分离。
常见的沉淀设备有：-沉淀池：通过缓慢流动的水将悬浮颗粒逐渐沉淀到池底，产生清水。
-浮选池：利用气泡在悬浮物颗粒表面的附着作用，使其上浮形成浮渣。
4.过滤过滤是将水中的固体颗粒通过滤材的孔隙排除的工艺过程。
常用的过滤设备和滤材包括：-砂滤器：利用砂滤料过滤水中的悬浮物和胶体颗粒。
-纤维滤料：利用纤维滤料过滤水中的微小颗粒和有机物。
-活性炭滤料：利用活性炭吸附水中的有机物、氯等。
5.消毒消毒是为了杀灭水中的细菌、病毒和其他微生物，以保证水的安全性。
常用的消毒方法包括：-氯消毒：将氯气或次氯酸钠加入水中，通过氧化作用杀灭微生物。
-臭氧消毒：将臭氧气体注入水中，通过臭氧氧化作用杀灭微生物。
-紫外线消毒：利用紫外线照射杀灭细菌、病毒等微生物。
除了上述的基本流程和工艺外，还有一些高级水处理工艺如反渗透、离子交换、电析等，用于特殊水质需求的处理，例如脱盐水处理、废水处理等。
总之，水处理的流程和工艺主要包括预处理、混凝、沉淀、过滤和消毒等环节，根据不同的水质特性和需求，可适当调整工艺流程和添加辅助剂，以达到水处理的目的。
生活饮用水的主要处理工艺流程
生活饮用水的主要处理工艺流程生活饮用水的处理工艺流程是确保水源安全、提高水质的重要步骤。
下面将详细介绍生活饮用水的主要处理工艺流程，包括原水处理、混凝沉淀、过滤、消毒和水质监测等环节。
1. 原水处理原水处理是将自然水源（如河水、湖水、地下水）进行预处理，去除其中的悬浮物、浑浊物、有机物和微生物等。
常用的原水处理方法包括：1.1 水源筛选：通过格栅和滤网去除大颗粒悬浮物和杂质。
1.2 沉淀：将水源放置在沉淀池中，利用重力使悬浮物沉淀到底部。
1.3 调节pH值：根据原水的pH值进行调节，使其适合后续处理工艺。
1.4 混凝剂投加：投加混凝剂（如聚合氯化铝）使悬浮物凝结成较大颗粒。
2. 混凝沉淀混凝沉淀是将原水中的细小颗粒物和胶体物质会萃成较大颗粒，以便后续过滤处理。
主要包括以下步骤：2.1 混凝剂投加：在混凝池中投加适量的混凝剂，使悬浮物和胶体物质凝结成较大颗粒。
2.2 混凝搅拌：通过搅拌设备将混凝剂充分混合，促进颗粒的会萃。
2.3 沉淀：将混凝后的水体放置在沉淀池中，利用重力使颗粒沉淀到底部。
2.4 澄清水采集：从沉淀池的上层取出澄清水，即混凝沉淀后的水体。
3. 过滤过滤是将混凝沉淀后的水体通过过滤介质，去除残存的悬浮物、胶体物质和微生物等。
常用的过滤介质包括砂滤器、活性炭滤器和微滤器等。
过滤的步骤如下：3.1 砂滤：将混凝沉淀后的水体通过砂滤器，去除较大颗粒物和胶体物质。
3.2 活性炭吸附：将经过砂滤的水体通过活性炭滤器，去除有机物和异味。
3.3 微滤：将经过活性炭滤器的水体通过微滤器，去除微生物和细菌等。
4. 消毒消毒是为了杀灭水中的病原微生物，确保饮用水的安全性。
常用的消毒方法包括氯消毒、紫外线消毒和臭氧消毒等。
消毒的步骤如下：4.1 氯消毒：在水体中投加适量的氯化物（如氯气、次氯酸钠），杀灭水中的细菌和病毒。
4.2 紫外线消毒：将水体通过紫外线灯照射，破坏细菌和病毒的DNA结构，使其失去繁殖能力。
油田注水工艺流程及主要设备
4
增压输送
将处理后的水通过高压泵增压，输送到注水井。
高压注水泵、电动机、压力控制装置
5
注入地层
将增压后的水通过注水井注入到地层中，补充地层能量。
注水井、井口装置（如注水管线、阀门、流量计等）
6
流量与压力调控
根据地层压力和注水需求，调节注水流量和压力。
流量计、压力传感器、自动调节阀
7
数据记录与分析
记录注水过程中的各项数据，进行数据分析，评估注水效果。
数据采集系统、计算Байду номын сангаас分析软件
油田注水工艺流程及主要设备
序号
工艺流程步骤
描述
主要设备
1
水源取水
从地下水源（如地下水井、河流等）或循环水系统取水。
水源井、水泵、管道系统
2
水质处理
对取来的水进行净化处理，去除悬浮物、细菌、溶解性盐类等杂质。
水处理站（包括沉淀池、过滤器、杀菌设备、软化装置等）
3
水质监测
对处理后的水质进行监测，确保水质符合注入标准。
注水工艺介绍(详细版)
优点 管柱结构简单，现场容易操作
缺点
开采过程中层间矛盾明显，单层 吸水量无法控制，注入水容易沿 高渗层突进，造成高渗层过早见 水或水淹，直接影响中低渗透层 的水驱效果
分注
层间矛盾得到调整，地层能量 得到合理补充，降低油井含水 上升速度
无论哪一种分层注水，在进行修 井作业时其工作量都很大
正 式 注 水
培训主要内容
提高采收率工艺技术
注水管柱（分层注水管柱）
➢ 分层管柱适用条件：
• 对两个或两个以上注水层系，且层系之间渗透率差异比较大，都 应采用分层注水管柱。
➢ 分层管柱的结构： • 分层注水管柱按配水器及管柱结构一般有固定配水管柱、活动配
水管柱、偏心配水管柱、一投三分配水管柱及双管配水管柱。
➢ 合注管柱的特点：
• 合注管柱的优点是管柱结构简单，现场容易操作，缺点是开采过 程中层间矛盾明显，单层吸水量无法控制，注入水容易沿高渗层 突进，造成高渗层过早见水或水淹，直接影响中低 渗透层的水 驱效果。
培训主要内容
注水管柱图（合注管柱）
提高采收率工艺技术
注水与采水
油井转注： 油井转注的步骤：
培训主要内容
提高采收率工艺技术
注水管柱（合注管柱）
➢ 合注管柱的适用条件：
• 合注管柱主要适用于某些油田开发初期注水或油井转注初期的注 水；适用于只有一个油层或虽有几个油层，但油层物性非常接近 层间矛盾差异小的油田注水。另外对于各注水层间纵向连通性好， 其间没有明显隔层的多油层油田也采用合注管柱注水。
• 缺点：对三层以上先期砾石充填防砂井的 分层注水，此技术受到限制。
培训主要内容
提高采收率工艺技术
注水管柱（分层注水管柱）
➢ 双管分层注水管柱：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
④ 对注水设施腐蚀性小；
⑤ 当采用两种水源进行混合注水时，应首先进行室内实验， 证实两种水的配伍性好，对油层无伤害才可以注入。
3、注水水质控制指标
（1）水质控制主要指标 根据SY/T5329-94碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法，油田 注水水质控制的主要指标及含量要求见下表：
（2）注水水质辅助性指标
按所采用的过滤介质，可将过滤分为以下四种：
微孔过滤：采用成形滤材，如滤布、滤片，用以去除粒径细微的颗粒。 深层过滤：采用颗粒状滤料，如石英砂、核桃皮等。滤料颗粒之间存在 孔隙，当水穿过一定深度的滤层时，水中的悬浮物等杂质即被截留，即 为深层过滤。 膜过滤：采用特别的半透膜作过滤介 质，滤膜孔隙极小且具选择性，可除
注入水处理工艺技术简介
王江涛 2014年6月
内容提要
一、注入水处理的意义及注水水质要求 二、注入水处理工艺技术简介 三、注入水处理化学药剂
一、注入水处理的意义及注水水质要求
1、含油污水处理的意义
我国大部分油田已进入石油开采的中后期，采出原油的含水率
逐年增加，许多油田已达70%以上，油水分离后产生大量的油 田污水。油田污水如果直接排放，会造成土壤、水源的污染， 威胁人们的生命安全。因此必须对油田污水进行处理然后回注 地层，这对于很多缺乏水资源的油田，又解决了注水水源问题。
由于油田污水中含有油污、悬浮物、细菌、溶解性气体、有害
离子等都会造成地层堵塞，因此必须对采出水进行科学、合理 的水质分析，组建合理的处理工艺。
2、注水水质基本要求 好的油田注入水水质应满足以下基本要求： ① 水质稳定，与油层水相混不产生沉淀； ② 水注入油层后不使粘土矿物产生水化膨胀或悬浊； ③ 水中不得悬浮大量悬浮物，以防堵塞油层渗流端面及孔道；
混凝沉降是指经过混凝处理后，使水中较小的悬浮颗粒凝聚形成絮凝状 沉淀物，再依靠其本身重力作用，由水中沉降分离出来。
上浮就是设法让悬浮物等杂质的密度小于水，使其上浮至水面的处理工 艺，又称为气浮法。当把气体通入含油污水时，油粒等悬浮物就具有黏 附到气泡上以减小其界面能的趋势。气浮法常用的气体有氮气、天然气 和空气。 4、过滤
去水中细菌、有机物和溶解性溶质。
过滤池按水流性质分为压力式和重
力式两种。油田水处理中使用最普
遍的是压力式过滤器。带有浊度的 原水经过泵的升压后通过滤层，因 此进水和出水之间有压差。
图2 压力式过滤罐构造图
5、除氧
氧是油田水中重要的腐蚀因素，特别是总矿化度大于 5000mg/L且含有硫化氢气 体时，腐蚀速度更为惊人，即使水中有微量的溶解氧也会造成较重的腐蚀。因此， 为减少溶解氧引起的腐蚀，注入水都要进行除氧处理。
除油
混凝
沉降上浮
粗滤
精滤
除氧
粘土稳定
破乳
杀菌
缓蚀
阻垢
除铁
1、除油
油田水中的大部分油分是依靠物理法 去除的。目前油田常用的物理除油装 置有立式（重力式）除油和立式斜板 除油装置，其中斜板（包括斜管）除 油效率较高，是目前常用的高效除油 方法之一。
斜板除油器的原理是原水通过进水管
进入中心筒，经配水管流入沉降区， 通过沉降作用，原油上浮到集油槽，
辅助性指标包括：溶解氧、H2S、游离CO2、总铁含量和pH值等指标。 在主要控制指标达标后，若注水又较顺利，可以不考虑辅助性指标， 否则，需进一步检测辅助性指标。 当腐蚀率不达标时，应首先检测溶解氧。中溶解氧浓度最好是小于 0.05 mg/L，不能过0.10 mg/L。清水中的溶解氧要小于0.50 mg/L。 侵蚀性二氧化碳含量范围为：－1.0mg/L～1.0mg/L。 系统中硫化物增加是细菌作用的结果。油层采出水中浓度应小于 2.0mg/L。 水的PH值应控制在7±0.5为宜。 水中含二价铁时，由于铁细菌作用可将二价铁转化为三价铁而生成 氢氧化铁沉淀；当水中含有硫化物（S2-）时，可生成FeS，使水中悬 浮物增加。
混凝又是由凝聚和絮凝两部分组成的。能引起胶粒凝聚的过程称为凝聚， 能引起胶粒产生黏结架桥而发生絮凝作用的过程称为絮凝。
3、沉降与上浮
沉淀与上浮是利用水中悬浮颗粒与水的密度差进行分离的基本方法。当 悬浮物的密度大于水时，在重力作用下，悬浮物下沉形成沉淀物；当悬 浮物密度小于水时，则上浮至水面形成浮渣（油）。通过收集沉淀物和 浮渣可使水获得净化。 沉淀一般分为自然沉降沉淀和混凝沉淀两种。自然沉降沉淀是指原水中 悬浮固体颗粒较大时，能依靠自身重力自然沉降的。
油田目前最常用的除氧方法主要是在水中投加化学药剂（除氧剂）进行除氧的。 油田水处理中常用的除氧剂有亚硫酸钠、亚硫酸氢铵。
6、除铁 由于岩石和矿物的溶解以及油气生产系统的腐蚀等原因，地下水以及油田污水中 都含有过量的铁，主要成分是二价铁。二价铁极易被空气中氧气氧化，生成 Fe(OH)3沉淀。因此一般注入水都要进行除铁处理，除铁方法有物理法和化学法。 目前除铁方法主要以化学除铁法为主。 化学除铁法是通过向水中投加适当的氧化剂和pH值调整剂，使二价铁转化为三价 铁，形成Fe(OH)3沉淀而实现除铁目的。常用的氧化剂有高锰酸盐、双氧水、次 氯酸钠等。pH值调整剂有石灰、烧碱等。 化学法除铁用于油田污水的除铁处理，通常与油田污水的混凝、过滤等处理综合 考虑，不设专门的除铁装置。
从出油管流出，水下沉经过斜板组从
出水管流出，从而达到油水分离的目 的。
图4.1立式斜板除油罐结构
பைடு நூலகம்
2、混凝 油田含油污水在经自然除油后，污水中粒径在10μm以上的分散油大部分 去除。粒径在10μm以下乳化油及小颗粒的悬浮物，通常不能通过重力自 然沉降除去。此时必须经过混凝处理，即通过添加混凝剂把细小的胶体 微粒通过聚集作用形成可分离的大颗粒，再通过沉降与上浮去除。
内容提要
一、注入水处理的意义及注水水质要求 二、注入水处理工艺技术简介 三、注入水处理化学药剂
二、注入水处理工艺技术简介
根据油田水中含有的有害物质以及注水水质标准，油田水处 理工艺主要包括除油（指产出水）、混凝、沉淀与上浮、过 滤，以及化学处理工艺除氧、除铁、阻垢、缓蚀、杀菌、破 乳和粘土稳定等。
过滤是让含悬浮物的水流过具有一定孔隙率的过滤介质，水中的悬浮物 被截留在介质表面或内部而除去，是去除悬浮物最有效的方法。
过滤用的设备称为过滤器或过滤池，所用材料叫滤料，堆在一起的滤料 层叫滤层或滤床。常用滤料主要有纤维球、改性纤维球、石英砂、核桃 壳、 无烟煤、磁铁矿、锰铁矿、陶粒和轻质陶粒等。当滤层中截留的杂 质过多时，必须用清水反向冲洗滤料，将滤料孔隙中积存的杂质冲洗掉， 此过程称为反冲洗。