油田注水水质与处理技术研究

白常东

摘 要：众所周知油田工程有着较大的难度，整体内容十分复杂，其涉及到非常多的内容。在油田工程中，注水是很重要的生产环节与生产内容。以油田生产的实际意义角度来看，注水水质带来的影响十分突出。如果没有合理控制注水过程，除了会破坏地层，同时也会影响原油采收效果，无法保障油田生产效益，成为油田事业发展的重大阻碍与影响。考虑到以上种种，本文将深入油田注水水质处理技术，分析思路和应对方法。

关键词：油田注水;水质;处理技术;原油

以我国的发展状况可以看到的是，当前国内油田事业已经渐渐进入到石油开发中后期阶段。广泛开展的注水开发工作，对于社会经济发展、原油生产效益、原油污水处理与回收都有深刻影响。必须注意的是，回注前，需要工作人员采取行之有效的方法处理污水问题，解决污水回收和排放问题，在各项数值达标以后，才可以回注，保障石油顺利生产。因此工作人员需要表现出油田注水处理足够重视度，正确生产与处理问题。

一、注水水质劣化原因

（一）物理因素

这里说的物理因素就是压力、时间以及温度等环境指标变化，导致水中粒子和物质平衡被打破，引起了水质劣化问题。首先是压力。因为压力增加会加速悬浮物运动速度，导致悬浮颗粒聚集。此时压力升高，就会提升注水悬浮物的含量，劣化水质。其次是时间。在时间推移下，悬浮物微生物数量越来越多，聚集大量悬浮物。此时因为悬浮物太多，所以劣化了水质。最后是温度。温度会导致水中粒子运动变化。水温提升，会让水中悬浮物含量增加，劣化水质。

（二）化学因素

首先是化学剂，比如絮凝剂在投入使用以后，能够让微小颗粒絮凝。此时这些小颗粒就会沉降，增加水中悬浮物数量[1]。

其次是成垢离子。水中成垢离子会生成各种碳酸盐化合物，附着在系统内壁。最后是油滴。在动力学作用下，油滴包裹了悬浮物，最终沉降，劣化水质。

二、水处理流程

一般来说水处理有两个流程模式，第一种高压注水站注水，利用多井配水计量间处理流入注水井。第二种高压注水站注水，随后经过干管多支线稳流配水阀组处理，最后进入注水井。

（一）清水系统

纵观大局，清水系统实际上运用了胶膜隔氧密闭注水工艺以及柴油密封。对于有着较高含氧量的地区，一般都会用化学除氧方法[2]。高含成垢阳离子去处理应用机械真空脱氧方式。此外工作人员也会配合应用PEC烧结管精滤和纤维球粗滤方式。另外还会周期性使用段塞式投加杀菌剂，有效杀死细菌，避免细菌疯狂增长。随后会用防垢剂这种办法控制与减弱地层结垢问题出现。也就是说清水系统本身流程很多，完整的技术是改善地质问题，避免生产对地质造成负面影响的关键。

（二）污水系统

作业中，利用管道破乳、大罐溢流沉降、井口加药等脱水手段，配合杀菌、过滤、净化技术处理污水。技术之后，将污水回注地层。在一系列处理过程之后，此时污水就能够达到国家规定标准，这时候将被净化后的污水注入地层。此外工作人员需要合理使用膜技术与精细过滤方法，从而进一步改善水质问题。

（三）污水处理情况

离子交换，在沉淀以后，污水会堆积在储油罐，去除大量污油。之后污水会进入高效氮气气浮池，此时内部的乳化油和分散油得到了深入处理，控制含油浓度在20/L，此时要避免悬浮物浓度超过20/L。

（四）膜超滤

该技术使用膜装置配合超滤膜，通过施加适量压力，靠着多孔材料拦截能力，就可以用物理手段去除水中菌体、颗粒物和有机大分子。从而完成不同成分的筛分。

该分离技术能够有着固液分离高效、无相态变化并且可以常温操作，维护非常方便等特点。由于优势突出，随意得到了广泛的使用。

（五）纳滤技术

由于储层中有着很高的钡粒子含量，所以容易引起地层结垢堵塞问题，降低最终产能，增加注水压力。考虑种种，此时需要用纳滤技术，通过改善水质源头，去除污水杂质，就可以避免储层与油井出现结垢，提高整体生产质量。

三、油田水处理剂

（一）处理剂选择

首先在选择处理剂的时候，需要综合考虑，体现足够的效果与应用性能，提高投加便利性，不能让材料价格过高。此外应当确保地层流体与地层岩石相互包容，不应该有结垢、乳化问题发生。假设工作中，需要使用多种处理剂，就要保障这些处理剂可以彼此包容，避免化学反应问题，要注意化学相互作用与化学沉淀问题。

（二）杀菌剂

基于大局角度来看，目前常用杀菌剂有两种类型，分别是非氧化杀菌剂与氧化杀菌剂。氧化杀菌剂的使用非常广泛，包括各种各样的氯和相关制品[3]。另外目前主流杀菌剂中，臭氧、溴化物也是非常常见的。考虑到腐蚀性问题，作业的时候不可以直接应用在水系统。另外季铵盐是非氧化杀菌剂，也是非常常见的杀菌剂种类。国外还有一些其使用的是硫化氨基甲酸酯，在实践中效果很不错。

（三）两种杀菌工艺

首先作业的时候，工作人员会把浓度在百分之三至百分之三点五的食盐水用电解装置，依靠直流电电解，此时会出现大量次氯酸按。这是一种稳定性比较弱的物质，在水中会生成原生态氧，氧化细菌，有非常好的杀滅细菌效果。

其次光电杀菌。工作人员使用特殊装置发出特定波长紫外线，二氧化钛与紫外线在化合反应中，出现光化学催化效应。此时依靠光电氧化过程，就能够破坏细菌的分子结构，从而杀灭水中细菌，提高水质。

（四）防垢剂

过去国内所用的水处理防垢剂主要有两种类型，第一种是有机磷酸酯或有机磷酸盐，第二种是聚羧酸和各种衍生物。常规情况下，每升使用5至10毫克，就能够获得非常好的防垢滤效果，配伍性十足，不会损伤地层。该技术可以从源头提高防垢质量与效果。

（五）缓蚀剂

在生产中，无机盐属于非常重要的缓蚀剂，常用的类型包括钨系、钼系、硅系、锌系、磷系、铬系。有机配方当中，有机磷酸盐是很常见的缓蚀剂。

（六）其他处理剂

首先是除氧剂，也就是还原剂，比如异抗坏血酸、联胺、水合肼、亚硫酸盐等。

其次是粘土稳定剂，用处为控制粘土颗粒移动，避免粘土膨胀发生。常用材料包括阳离子聚合物、铵盐、无盐。

此外为了保障注水效果以及提高驱油效率，注水中有时会会添加适量表面活性剂，作用为降低水表面张力，改善油水流动性。

四、水质检测技术

了解水质情况，才能够更好的生产石油，部分项目需要在现场操作，而不是实验室操作。

常用在油田水质检测的有腐生菌测试瓶与硫酸盐环氧菌。操作中注入水中，实现对铁、氧以及二价硫的溶解。以上仪器被用在油田水现场检测，准确可靠且操作十分方便，性能能够达到国外的同类别产品水平，在国内被广泛使用，有着非常好的生产效果。

结语：本文以油田注水水质处理技术作为切入点，分析与描述了操作思路。立足实际，可以看到的是，对我国来说，油田产业属于非常重要的产业，其直接影响社会发展、国家经济建设。工作人员需要提高油田生产重视度，重视对各种相关技术的开发与研究。特别是应将保障注水质量和注水效果作为追求，提高水质与处理技术合理性、科学性。将目光放在提高原油采收能力，提高石油企业最终生产效益。

参考文献：

[1]刘星.油田回注水水质的问题与应对[J].化工管理，2020（14）：213-214.

[2]刘文辉，郑玉飞.海上油田注水水质对储层伤害的模拟实验[J].化工科技，2020，28（02）：42-45.

[3]李胜兰，李季，方利平.油田回注水系统水质恶劣的成因分析[J].武汉轻工大学学报，2020，39（02）：48-52.