英台油田水质现状分析与研究

注水工作是吉林油田稳产增产、降低成本的一项重要工作, 也是油田持续发展的一项长期工作, 做好注水工作是英台采油厂高产稳产持续发展的必要工作。但随着油田注水开发生产的进行, 也带来了两大问题:一是注入水的水源问题;二是注入水的水质问题。英台区注入水的水源是英台、英东及坨东油井的产出水;坨子区注入水水源是坨东油井的产出水 (方2、方3是污水回注) , 采油污水组成情况是复杂的。

一、水质分析

1. 采出水水质分析

近年来四方坨子地区采出水各种离子含量都很高, 其中氯离子的含量在3400--5500mg/L。水质中的含盐量对腐蚀产物有直接影响, 大量的盐溶于介质中, 使腐蚀速度升高。高浓度的氯离子产生应力腐蚀破坏, 并破坏金属表面的氧化膜, 是发生点蚀的主要原因。

点蚀都是大阴极、小阳极, 有自催化特性, 小孔内腐蚀, 小孔周围受到阴极保护。导致设备及杆、管穿孔;孔越小, 阴极与阳极面积比越大, 穿孔越快。

2004年坨东地区采出水中各种离子浓度的含量居高不下, 且PH值从7.3升至8.12。体系的PH值对垢的形成也有很大影响, 一般PH值升高结垢趋势增强, PH值降低结垢趋势减弱。

p H<4时, 主要是以H2CO3形式存在;

p H=4~10, 主要以HCO3-形式存在;

p H>10时, 主要以CO32-形式存在, 重碳酸盐在碱性条件下就会发生如下反应, 结果生成难溶的碳酸钙沉淀。

2004年, 英台地区的采出水中各种离子含量均增加, 向垢质型发展, 水质状况不断恶化。

2. 注入水水质分析

从英台采油厂各区块与其它采油厂水质对比可以看出英台水质均具有“三高两低”的特点。即:碱度高、矿化度高、氯根高、硬度低、溶解氧低, 均为负硬度水质

3. 水质配伍性分析

注入水与采出水的不配伍, 引发注水井井管及地层产生碳酸盐垢。坨东地区比英台地区水质配伍性差, 结垢趋势严重, 是由于坨东区水质钙、镁离子含量高;而且地层温度高于英台区, 使各个结垢因素趋势加剧。

4. 腐蚀因素分析

硫化物腐蚀因素分析

硫化氢溶于水中, 会降低水的PH值, 增加水的腐蚀性。硫化氢在水中与Fe2+结合生成硫化亚铁, 起阳极去极化剂的作用, 硫化亚铁沉积在金属表面上, 对铁而言是阴极, 会导致电偶腐蚀。

5. 细菌腐蚀因素分析

各类水质中均含有大量细菌, 细菌构成以硫酸还原菌含量最高, 铁细菌及腐生菌次之。与硫酸还原菌水质控制指标25个/m L相比, 超标严重, 回注水硫酸还原菌高达每毫升110万个。反应中所产生的原子态氧, 是腐蚀电池的去极化剂, 从而使金属产生腐蚀。腐蚀产物主要为硫化亚铁和氢氧化亚铁。

油井采出水细菌极少, 随着输送管网的延伸, 细菌数量增加不大。

英台采油厂回注水全部是油井产出水经油-水分离后净化的污水, 硫酸盐及有机物含量较高, 出口温度40-45℃, 到达注水井井口的温度为25-40℃, 且水中溶解氧含量极低, 给硫酸盐还原菌的繁殖和生长提供了有利条件。造成了注水系统中硫酸盐还原菌大幅度增加。

6. 垢质分析

从垢样中我们了解铁含量高 (21.1%--38.1%) 、挥发物含量高 (11.8%-48%) 、钙含量低 (0.43—2.43) 。说明垢样以腐蚀产物为主, 因回注水中钙镁含量低, 碳酸盐析出结垢只占1.6-5.0%。

水质结垢特点:低温部位结垢以腐蚀产物为主, 主要集中在回注水输水管网、注水井。注水井从上至下结垢趋势递增, 腐蚀产物的结垢因素递减。注水井井底地层结垢以碳酸盐析出和腐蚀产物沉积为主, 其中碳酸盐析出的主要原因是注入水和地层水不配伍而产生的, 普遍存在于各注水井, 这是注水井压力升高的主要原因。

二、水处理方案

1. 水处理剂的筛选

针对英台水质“三高两低”的特点, 经实验对水处理剂的不同型号、浓度进行筛选, 最后选择JYSJ型杀菌剂, JYHZJ缓蚀阻垢剂进行中试。

2. 水处理剂作用机理

水处理剂JYSJ系列杀菌剂和JYHZ系列缓蚀阻垢剂, 适用于有严重腐蚀倾向的具有“三高两低”特点的不同回注水。

JYSJ系列杀菌剂属于吸附、渗透型复合杀菌剂, 最大的优点是可以穿透粘泥和污垢, 适用于粘泥和污垢下滋生的厌氧菌的灭杀。加剂浓度为30-50ppm, 对硫酸盐还原菌杀菌率可达99.9%;对厌氧菌及铁细菌杀菌效果显著。

JYHZ系列缓蚀阻垢剂为有机磷酸类复合缓蚀阻垢剂, 主要成份为有机磷酸共生物, 适用于具有“三高两低”特点的水质, 控制点蚀效果显著。

JYSJ系列杀菌剂与JYHZ系列缓蚀阻垢剂同时使用增效效果显著, 缓蚀剂的投加浓度可由80-100 ppm降至50 ppm。

3. 应用效果监测

(1) 监控点的设置:在加药前、注水泵前、注水间和注水管网末端注水井分别设置取样点。

(2) 初期加药监控频率:自加药第二天起每天取样分析一次, 分析项目为:硫酸盐还原菌、铁细菌、腐生菌、静态腐蚀速率与水质稳定性。

(3) 中期加药监测频率:自加药第六天起每三天取样分析一次, 分析项目为:硫酸盐还原菌、水质稳定性、静态腐蚀速率。铁细菌及腐生菌减少为每六天抽检一次。

摘要：英台油田水质存在碱度、矿化度、氯根高, 细菌、硫化物超标现象, 给生产带来了严重的危害。通过对采出水、注入水、水质配伍细菌分析、结垢分析、总结出水质结垢的特点, 找选用不同型号水处理剂觖决综上问题

关键词：稳产增效,碱度,矿化度,细菌,硫化物,腐蚀结垢