元坝气田高含硫污水处理及回注方案优选

任世林　张翠兰　蓝 辉　肖文联

(1. 中石化西南油气分公司川东北采气厂， 四川 阆中 637400；2. 重庆市能源投资集团科技有限责任公司， 重庆 400061；3. 西南石油大学石油工程学院， 成都 610051)



元坝气田高含硫污水处理及回注方案优选

任世林1张翠兰2蓝 辉1肖文联3

(1. 中石化西南油气分公司川东北采气厂， 四川 阆中 637400；2. 重庆市能源投资集团科技有限责任公司， 重庆 400061；3. 西南石油大学石油工程学院， 成都 610051)

摘要：元坝地区长兴组气藏采出水矿化度、含盐量高，氯离子含量尤其高，在温度、压力等条件发生变化时有结垢产生沉淀的可能；气田水呈酸性或碱性、悬浮物含量超标；净化厂生产废水含有多种有机物和H2S，具有高危险性、高COD值等特点。根据水质特点，参考同类气田(普光气田、龙岗气田等)的污水处理经验，比选污水处理指标、处理方案、回注方案、回注层位及回注井，优选出适合元坝气田的污水处理及回注方案。

关键词：长兴组； 高含硫； 污水处理； 回注方案

元坝地区长兴组气藏动用区域含气面积66.81 km2，动用储量639.38亿m3。长兴组地层水测试结果表明元坝气田采出水的特点有：矿化度、含盐量高，尤其是氯离子含量高，在温度、压力等条件发生变化时有结垢产生沉淀的可能；气田水呈酸性或碱性，悬浮物含量超标；pH值为7～9。净化厂生产废水含有多种有机物和H2S，具有高危险性，水中需要被氧化的还原性物质的量高(即化学需氧量COD值高)。根据水质特点，元坝地区长兴组气藏污水处理工艺主要考虑去除其中的H2S、油、悬浮物和有机物，降低COD值。

1污水处理方案优选

1.1处理水质推荐指标分析

1.2方案设计及分析

根据处理水质推荐指标分析，设计了3个污水处理方案(表2)。方案一的一次性投资较低，运行成本较高，但可以利用净化厂产生的热水，处理后供给净化厂作为循环冷却水，符合国家绿色、低碳、节能减排的政策，具有较高的经济效益和环保效益。综合地质评价、技术经济效益、环保效益和气田整体开发规划等因素，推荐方案一。

表1　元坝气田地层水回注推荐指标表

2污水回注方案优选

2.1回注可行性研究

元坝地区主要回注层段为沙溪庙组，储层物性较差，选取回注1井岩心开展储层敏感性与配伍性实验(表3)。分析表明，储层水敏伤害程度为中等偏强 — 强；酸敏伤害率为39.7%～87.1%，伤害程度为中等偏弱 — 强；碱敏伤害程度为弱 — 中等偏强；盐敏伤害实验表明临界盐度为40 000 mgL。地层水与岩心配伍性实验表明采用气井产出水(元坝224井)注入地层，对地层的伤害程度为中等偏弱。

表2　污水处理方案优缺点对比表

表3　气田产水及回注参数对比表

2.2回注方案设计

参考普光、龙岗等同类型气田的污水回注经验[1-5]，回注地面系统布局采取气田水集中处理、分散注入的布站方式。经气田水预处理站处理后，通过非金属管线低压密闭输送至各回注井场，并配套气田水罐车至回注站进行回注。

回注方案：在元坝地区寻找合适的回注井进行回注或把气田水输送到阆中进行回注；回注方式采用气田水预处理站外输泵→注水罐→注水泵的回注方式。

2.3回注选层选井实例分析

结合元坝地区勘探开发现状以及气田水回注选层原则，对元坝地区与临近的阆中 — 南部地区实钻地层逐层筛选，初步确定元坝上沙溪庙组、阆中上沙溪庙组、阆中大安寨段3个主要的回注层段(表4)。

表4　回注层位优选对比表

(1)回注层优选。综合对比元坝上沙溪庙组、阆中大安寨段、阆中上沙溪庙组，元坝上沙溪庙组回注层位深、储水空间大，环保风险较小，适合污水回注(表4)。

(2)回注井优选。元坝地区优选回注井4口。其中，实施专层回注井1口(元坝回注1井)，利用老井回注1口(元坝2井)。针对长兴组选择2口老井回注(元坝123井和元坝16井)。

3结语

在同类型气田污水处理及回注工艺调研基础上，通过开展元坝气田长兴组气藏污水处理与回注方案优选，筛选出适合元坝气田长兴组高含硫生物礁气藏的污水处理与回注方案，为同类型高含硫气田的污水处理工程提供了范例。

参考文献

[1] 岳建伟，帅永乾，王倩，等.川西气田地层水回注选井选层研究[J].油气田环境保护，2012，22(4)：30-33.

[2] 李和，张哨楠，徐亮，等.铁山坡气田回注层位论证及回注井选择[J].天然气勘探与开发，2009，32(2)：25-29.

[3] 杨旭，俞平仁，卢富国，等.气田水回注的水质问题及回注井选择[J].油气田环境保护，1996，6(2)：17-20.

[4] 李建山，林安邦，甘旭红，等.大牛地气田回注井地层敏感性实验研究[J].石油与天然气化工，2012，41(2)：210-212.

[5] 刘倩，唐建荣，喻宁，等.气田水回注处理工艺技术探讨[J].钻采工艺，2006，29(5)：58-60.

Research on High Sulfur Waste Water Treatment and Reinjection Scheme Optimization in Yuanba Region

RENShilin1ZHANGCuilan2LANHui1XIAOWenlian3

(1. Northeast Sichuan Gas Recovery Plant, Sinopec Southwest Oil and Gas Company, Langzhong Sichuan 637400,China; 2. Chongqing Energy Investment Group Science and Technology Co. Ltd., Chongqing 400061, China;3. Institute of Petroleum Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu 610051, China)

Abstract:Formation water test in Changxing group gas reservoir of Yuanba region showed that the produced water was of high salinity, high salt content and high chloride ion content. When temperature and pressure change, there may be scaling to produce precipitation, and acidic or alkaline gas field water and suspended solids content may exceed index. Waste water purification plant production wastewater contains a variety of organic compounds, containing H2S (high risk), high COD value, etc. According to the water quality characteristics, reference from similar gas field (Puguang gas field, Longgang gas field, etc.) in sewage treatment, we eventually selected suitable sewage treatment and reinjection sewage treatment scheme for Yuanba field, considering sewage treatment indicators, the processing plan, reinjection, reinjection horizon and reinjection well.

Key words:Changxing group; high sulfur content; sewage treatment; reinjection plan

收稿日期：2015-09-20

基金项目：国家自然科学基金项目“不同流体作用下低渗砂岩渗透率有效应力研究”(41274114)

作者简介：任世林(1983 — )，男，硕士，研究方向为油气田开发工程及集输工艺。

中图分类号：TE357.6

文献标识码：A

文章编号：1673-1980(2016)03-0040-03