孫巖(大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠)
注水井作業(yè)污水連續(xù)軟管回收技術(shù)試驗(yàn)
孫巖(大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠)
注水井在作業(yè)起下管柱過程中產(chǎn)生大量的污水,含有油、懸浮物、聚合物、硫化物、揮發(fā)酚等多種污染物成分,既浪費(fèi)水資源,又造成環(huán)境污染。針對(duì)這一問題,開發(fā)出連續(xù)軟管回收技術(shù),該技術(shù)采用連續(xù)軟管及其配套工具,將污水回收至相鄰油井,實(shí)現(xiàn)了注水井作業(yè)污水不外排的目的,降低了環(huán)境污染,減少了水資源浪費(fèi)。
注水井 作業(yè)污水回收 連續(xù)軟管
通過技術(shù)調(diào)研和水處理試驗(yàn)分析認(rèn)為,如果將外排污水處理至國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn),不但投資大,而且技術(shù)和設(shè)備還不太完善[1]。為減少注水井洗井及作業(yè)污水外排帶來的環(huán)境污染,滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要,從經(jīng)濟(jì)實(shí)用、操作安全方便的角度,提出了控制注水井作業(yè)污水外排的有效方法,即注水井作業(yè)污水連續(xù)軟管回收法,實(shí)現(xiàn)了污水不外排的目的,減少了水資源浪費(fèi),避免了環(huán)境污染。
注水井作業(yè)污水連續(xù)軟管回收技術(shù)是以連續(xù)軟管作為回收介質(zhì),通過集水裝置、增壓裝置,將污水回收至鄰近的油井,實(shí)現(xiàn)污水不外排。其工作原理是先由安裝在井口處的集水裝置收集作業(yè)污水,然后經(jīng)連續(xù)軟管流入水箱中,再由增壓泵增壓后注入一套回收裝置內(nèi),經(jīng)沉淀后,由回收裝置內(nèi)的增壓泵經(jīng)消防水帶打入就近的油井回油管線內(nèi),最后進(jìn)入中轉(zhuǎn)站分離處理(圖1)。
為了實(shí)現(xiàn)注水井外排污水回注到附近的油井,選擇連續(xù)軟管是保證試驗(yàn)成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為此,先后試驗(yàn)了連續(xù)復(fù)合塑料輸油管和特制連續(xù)軟管兩種管線。兩種回收管線的技術(shù)參數(shù)對(duì)比見表1。
表1 復(fù)合塑料管與特制連續(xù)軟管技術(shù)參數(shù)對(duì)比
連續(xù)復(fù)合塑料輸油管的優(yōu)點(diǎn)是耐高溫和低溫,導(dǎo)熱系數(shù)小,承壓能力強(qiáng),質(zhì)量較金屬管道輕,并且可做成任意長(zhǎng)度,免去中間連接;但是該管較硬,搬運(yùn)不方便,施工勞動(dòng)強(qiáng)度大。特制連續(xù)軟管(水龍帶加聚氨脂層內(nèi)襯)的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕、中間用快速接頭連接,操作簡(jiǎn)單,施工方便,勞動(dòng)強(qiáng)度小,現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)取得了較理想的效果。
作業(yè)外排污水的量不連續(xù),需要集流裝置回收。為此,研制了一套井口回收槽和一個(gè)回收水箱。作業(yè)污水先進(jìn)入井口回收槽內(nèi),再通過提升裝置和水龍帶流入回收水箱。
回收槽的大小和回收水箱的容積充分考慮了污水回收量。為了施工方便,在保證回收量的前提下,回收槽的高度盡量低;為了便于綜合利用,將回收水箱焊接在作業(yè)拖斗上,底部留出一定的空間,可以放置其他作業(yè)工具。
作業(yè)時(shí)的井口溢流污水經(jīng)井口收集槽收集后,需要具備一定的壓力,才可能通過連續(xù)軟管進(jìn)入油井,否則會(huì)出現(xiàn)油井采出液倒灌現(xiàn)象。因此需要增壓裝置來提升污水的壓力,使之達(dá)到回注的目的。
經(jīng)過分析對(duì)比,選擇螺桿泵作為增壓設(shè)備。螺桿泵作為一種增壓裝置,具有工作穩(wěn)定、升壓連續(xù)的特點(diǎn),并且對(duì)工作介質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng),能夠適應(yīng)大慶油田第六采油廠的水質(zhì)[2]。2011年3月對(duì)螺桿泵的性能作了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),試驗(yàn)表明,其排量為15m3/h時(shí),壓力可達(dá)1.2MPa,可以滿足污水回注要求。
在2-292井開展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了注水井作業(yè)污水不外排。試驗(yàn)流程如圖2所示,試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。
現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)過程中,作業(yè)溢流污水經(jīng)過增壓系統(tǒng)增壓后,壓力為0.8MPa,可以回注至油井。整個(gè)試驗(yàn)過程中,抽油井生產(chǎn)正常,水龍帶無滲漏,無憋壓。
表2 2-292井試驗(yàn)數(shù)據(jù)
采用連續(xù)軟管回注技術(shù)全面治理水井外排污水,大大減少了環(huán)境污染,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
大慶油田第六采油廠每年水井作業(yè)約600井次,每次作業(yè)過程溢流水排放量平均大約為200 m3,則全廠每年水井作業(yè)排出溢流污水12×104m3。如果將其全部處理后回注,則少注清水12×104m3,按工業(yè)用水3元/m3計(jì)算,每年節(jié)約用水費(fèi)用36萬元;從減少排污費(fèi)征收測(cè)算,每排1 m3污水征收1.4元,減少排放12×104m3污水,則可節(jié)約排污費(fèi)16.8萬元,合計(jì)每年節(jié)約費(fèi)用為52.8萬元。
1)采用連續(xù)軟管作為回收裝置,增壓系統(tǒng)性能可靠,能滿足污水回注的要求,實(shí)現(xiàn)了污水不外排的目的。
2)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明,該項(xiàng)技術(shù)投入少,工藝操作過程簡(jiǎn)單可靠。
3)該項(xiàng)技術(shù)有效降低了注水井作業(yè)污水外排帶來的環(huán)境污染,減少了水資源浪費(fèi),節(jié)約了生產(chǎn)成本,應(yīng)用前景廣闊。
[1]梁文義.大慶油田采出水回注處理工藝技術(shù)的創(chuàng)新及應(yīng)用[J].水處理技術(shù),2008,34(6):62-65.
[2]陳素娟.螺桿泵采油技術(shù)的研究與完善[J].內(nèi)蒙古石油化工,2011(11):95-96.
10.3969/j.issn.2095-1493.2012.04.020
孫巖,1999年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)(華東),工程師,從事機(jī)采井節(jié)能工作,E-mail:sunyan3@petrochina.com.cn,地址:黑龍江省大慶油田第六采油廠工程技術(shù)大隊(duì),163114。
2011-12-06)