長慶坪北油田取水方案探析

霍小梅（安塞縣水資源管理辦公室　陜西　安塞　717400）

長慶坪北油田取水方案探析

霍小梅
（安塞縣水資源管理辦公室陜西安塞717400）

為了更好地解決坪北油田要在水資源緊缺問題，文章通過分析坪北油田概況和區(qū)域水資源概況，對坪北油田的需水量和取水可行性、取水影響、退水影響等進(jìn)行了探討，提出坪北油田開采地下水進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)科學(xué)可行。

坪北油田 ；取水；方案

1　概況

安塞縣境內(nèi)有延河、大理河、清澗河三條水系，地表水資源總量為15572萬m3，地表水資源可利用量為6300萬m3/a，僅占地表水資源總量的40.46%。地下水可開采量為204.9萬 m3，占地下水綜合補(bǔ)給總量的4.51%。坪北油田位于安塞縣坪北鎮(zhèn)，油田開發(fā)面積46km2，含油面積39km2。成立于1998年的長慶石油分公司坪北油田坪北經(jīng)理部位于安塞縣坪橋鎮(zhèn)趙家灣村，職工480人，截止2007年底，坪北經(jīng)理部在坪北油田已建成采油平臺102個(gè)、油井351口、注水站4個(gè)，年產(chǎn)原油11萬t，已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)以油氣生產(chǎn)、集辦理為主的油田開發(fā)單位。

2　坪北油田用水及需水情況

坪北經(jīng)理部石油開發(fā)項(xiàng)目正常工況下的用水主要包括生產(chǎn)用水和生活用水兩部分，用水總量為36.8萬m3/a，日平均用水量為1008m3/d。其中生產(chǎn)用水主要為地下含油層注水，地下含油層的水源井清水量以及處理達(dá)標(biāo)后的生活污水量和含油污水量分別為600m3/d、48m3/d、300m3/d；生活用水主要為坪北經(jīng)理部趙家灣基地、聯(lián)合處理站和各采油井站等單位生活用水，生活用水量為60m3/d。

目前，坪北經(jīng)理部在安塞縣坪橋鎮(zhèn)共有水源井11口，其中9口正常取水，其余2口已無法取水。為了確保項(xiàng)目生產(chǎn)生活用水的供水可靠性和穩(wěn)定性，坪北經(jīng)理部在每口水源井安裝變頻控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，建立了5個(gè)供水拉水站及其配套供水管網(wǎng)，實(shí)行單井采水、集中供水的供水方式。根據(jù)各水源井實(shí)測抽水流量資料可知，坪北經(jīng)理部最大單井抽水量為132m3/d。由于項(xiàng)目生產(chǎn)用水需要，根據(jù)區(qū)塊內(nèi)油井分布范圍、區(qū)域水資源開發(fā)利用狀況，坪北經(jīng)理部提出在安塞縣坪橋鎮(zhèn)坪北油田區(qū)塊內(nèi)就地開采白惡系洛河組砂巖裂隙孔隙潛水含水層地下水的取水方案，規(guī)劃取水總量為693m3/d。

3　取用水合理性分析

石油資源是人類社會賴以存在的物質(zhì)條件之一，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步的重要資源。坪北油田開發(fā)建設(shè)對于增加國內(nèi)石油供應(yīng)量、緩解國內(nèi)石油矛盾，確保國家石油安全具有一定的促進(jìn)作用。另一方面，油井注水開發(fā)是實(shí)現(xiàn)油田科學(xué)、合理、高效開發(fā)的有效手段，對油層進(jìn)行注水可以補(bǔ)充提高地層能量，增加油井石油采取率，增加油井產(chǎn)量。

坪北石油項(xiàng)目屬延河水系，已納入陜西省水資源開發(fā)利用規(guī)劃和延安市水資源綜合規(guī)劃，沒有富余水量向坪北經(jīng)理部提供生產(chǎn)、生活用水。同時(shí)，在坪橋鎮(zhèn)境內(nèi)沒有現(xiàn)成的具有較大庫容的水庫等水利工程可以利用，地表水水質(zhì)較差且距離坪北經(jīng)理部的趙家灣基地、聯(lián)合處理站等用水單位較遠(yuǎn)。安塞縣坪橋鎮(zhèn)境內(nèi)廣泛分布第四系上更新統(tǒng)沖積層和下白惡系洛河組砂巖裂隙孔隙潛水含水層，地下水總儲存量較大，地下水利用率低，可開采空間較大，同時(shí)區(qū)域內(nèi)除了零星民用井外，沒有大的地下水取水工程，適宜開采利用。

坪北經(jīng)理部石油開發(fā)項(xiàng)目的取水主要用于油田地下含油層。生活污水在P73聯(lián)合處理站經(jīng)化糞池、沉降、加藥、過濾等處理達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后，通過注水站注入埋深約1300m的長2含油層。各油井開采出來的含水原油，用汽車?yán)\(yùn)至P73聯(lián)合處理站后進(jìn)行水處理，產(chǎn)生的含油污水經(jīng)加藥，過濾等處理后全部通過注水站注入埋深約1300m的長2含油層，而不外排，不會污染河流水。水源井的地下水首先經(jīng)供水管網(wǎng)輸送，貯存在散布于油田區(qū)塊內(nèi)的趙家灣基地等5個(gè)供水拉水站內(nèi)的貯水罐內(nèi)，再經(jīng)汽車?yán)\(yùn)至各生活用水點(diǎn)。

4　取水方案論證分析

4.1取水水源選擇

（1）地表水。坪公經(jīng)理部石油開發(fā)項(xiàng)目所在區(qū)域?qū)傺雍铀?，其水質(zhì)現(xiàn)狀條件下屬于V類和劣V類，水質(zhì)較差，無法滿足坪北經(jīng)理部的用水要求。同時(shí)，延河水系沒有富余水量向坪北經(jīng)理部提供。并且，坪橋鎮(zhèn)境內(nèi)沒有現(xiàn)成的具有較大庫容的水庫等水利工程可以利用。因此，延河水系的地表水不適宜作為坪北經(jīng)理部石油開發(fā)項(xiàng)目生產(chǎn)、生活用水的供水水源。

（2）地下水。根據(jù)安塞縣水文地質(zhì)普查報(bào)告，安塞縣坪橋鎮(zhèn)境內(nèi)廣泛分布第四系上更新統(tǒng)沖積層和下白惡系洛河組砂巖裂隙孔隙潛水含水層，地下水總儲存量較大，地下水利用率低，可開采空間較大，同時(shí)區(qū)域內(nèi)除了零星民用井外，沒有大的地下水取水工程。因此，地下水取水具有一定優(yōu)勢。

（3）含油污水。坪北油田屬于低壓、特低滲、低豐度、低產(chǎn)的中型巖性邊際油田，油井采出的原油綜合含水量一般超過40%。含水原油在坪北經(jīng)理部下設(shè)的聯(lián)合處理站進(jìn)行脫水處理過程中將產(chǎn)生大量的含油污水，可經(jīng)過加藥、過濾等處理并達(dá)到相應(yīng)的水質(zhì)要求后，回注到地下含油層。

通過上述取水方案的比較、分析，把白惡系洛河組砂巖裂隙孔隙潛水含水層地下水和含水原油脫水處理后產(chǎn)生的含油污水，作為坪北經(jīng)理部石油開發(fā)項(xiàng)目生產(chǎn)、生活用水方案是最佳選擇。

4.2地下水水文地質(zhì)特征

坪北經(jīng)理部所屬的11口井所在區(qū)域的地下水，主要由第四系松散沖積層孔隙潛水和下白惡系洛河組砂巖裂隙孔隙潛水含水層地下水構(gòu)成。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)資料可知，地下水位埋深為120～175m，含水層厚度214.7～240.6m，水位降深6.8～7.6m，滲透系數(shù)0.34～0.41m/d，礦化度0.196～1.34g/l，水化學(xué)類型HCO3—NA。地下水補(bǔ)給方式主要為大氣降水和側(cè)向地下徑流補(bǔ)給。地下水流向受地形控制由高至低與現(xiàn)代地形吻合，局部受地層結(jié)構(gòu)影響而流向有所改變，區(qū)內(nèi)地下水的排泄主要以泄流的形式側(cè)向排泄至下游河谷，再以潛流的形式向延河及其支流坪橋川排泄；其次為蒸發(fā)消耗、垂向滲透和人工開采。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及實(shí)測結(jié)果，地下水含水層厚度230m，影響半徑為130m。

4.3水資源質(zhì)量評價(jià)

坪北經(jīng)理部所屬水源井抽取的地下水，水質(zhì)屬弱堿性、微硬水，PH值在7.1～8.1之間，總硬度7～22.6mol/l，礦化度0.196～1.34g/l，酸、氫、鉀、氯等有毒物含量甚微或無色無味透明，絕大多數(shù)是好的飲用水和灌溉水，抽取的地下水經(jīng)適當(dāng)處理后，完全能夠滿足坪北經(jīng)理部生活飲用水水質(zhì)要求。

4.4取水可行性分析

經(jīng)計(jì)算，下白惡系洛河組砂巖裂隙孔隙潛水含水層單井涌水量為530.5m3/d，遠(yuǎn)大于坪北經(jīng)理部最大單井抽水量132m3/d，且水位降深遠(yuǎn)小于含水層厚度的2/3。收此可見，坪北經(jīng)理部石油開發(fā)項(xiàng)目水平年水源井的涌水量均能滿足供水要求，取水是有保證的。

根據(jù)計(jì)算，單井圓形補(bǔ)給區(qū)域在枯水年的最小大氣降水入滲補(bǔ)給量為3.65m3/d，單井地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給量為1872.5m3/d，則坪北經(jīng)理部所屬水源井單井圓形補(bǔ)給區(qū)域內(nèi)地下水天然補(bǔ)給總量為1876.1m3/d。坪北經(jīng)理部所屬水源井最大單井抽水量132m3/d，僅約占單井圓形補(bǔ)給區(qū)域內(nèi)地下水天然補(bǔ)給問量1876.1m3/d的7%，取水量是有保證的、可靠的。

4.5取水影響分析

坪北經(jīng)理部所屬水源井周圍無大的地下水取水工程，僅有少量開采淺層地下水的民井，與水源井之間的距離遠(yuǎn)大于水源井的取水影響半徑，因此，水源井取水對其它用水戶取水基本沒有影響。同時(shí)，因?yàn)槿∷恐徽佳a(bǔ)給水理的7%，所以對區(qū)域地下水資源基本沒有影響。水源井抽取地下水將在半徑130m內(nèi)引起一定的地下水位下降，但其量值與區(qū)域地下水水位年振幅相差不大。另外，由于坪北經(jīng)理部所屬水源井抽取的地下水水量有限，對開采區(qū)下游地下水的側(cè)向徑流補(bǔ)給量基本沒有影響，所以取水是可行的。

4.6退水影響分析

（1）生活污水。為了節(jié)約水資源和保護(hù)環(huán)境，坪北經(jīng)理部將趙家灣基地、聯(lián)合站和職工人數(shù)較多的采油井站等用水單位產(chǎn)生的生活污水進(jìn)行回收、就地沉降處理后用汽車?yán)\(yùn)至P73聯(lián)合處理站進(jìn)行污水處理，生活污水回收48m3/d。而職工人數(shù)較少的采油井站、注水站產(chǎn)生的少量生活污水全部貯存在污水罐內(nèi)，用于井站場地的綠化降塵用水，不允許外排至周邊溝道內(nèi)。生活污水排放規(guī)律為連續(xù)排放。

（2）含油污水。含油污水包括各油井開采出來的含水原油中的水量以及各井站在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的少量含油污水。北坪經(jīng)理部在各采油井站內(nèi)均建有防滲漏措施含油污水回收池，用于回收、貯存采油井站內(nèi)產(chǎn)生的含油污水。各油井開采出來的含水原油和采油井站內(nèi)含油污水用汽車?yán)\(yùn)至P73聯(lián)合處理站后進(jìn)污水處理。含油污水排放規(guī)律為連續(xù)排放。

（3）注水站注水油田。注水站注水目的是保持油層能量，提高原油最終采收率，油田注水站注水量一般根據(jù)地質(zhì)需要確定，需要多少，就注入多少，不外排。注水站注水采用連續(xù)注入形式。

（4）地面雨水。坪北經(jīng)理部在聯(lián)合處理站、注水站、各采油井站等場地內(nèi)均修建雨水渠和雨水蒸發(fā)池，用于收集場地上的雨水，不外排。

從以上分析可以看出，為了節(jié)約水資源和保護(hù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境，坪北經(jīng)理部在生產(chǎn)過程中除了將部分職工人數(shù)較少的采油井站、注水站的生活污水用作綠化降塵用水外，將其余的生活污水以及全部的原油脫油污水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后注入地下含油層，基本實(shí)現(xiàn)了污廢水的零排放。

4.7水資源保護(hù)措施

為實(shí)現(xiàn)區(qū)域水資源的有效保護(hù)和可持續(xù)利用，必須采取工程和非工程的水資源保護(hù)措施。

（1）工程措施。通過改造供水管網(wǎng)，降低管網(wǎng)供水的跑冒滴漏等損失，推廣使用節(jié)水型生活器具，推行分系統(tǒng)供水管網(wǎng)。采取先進(jìn)的節(jié)水消防、注水工藝和設(shè)備，通過技術(shù)改造，提高生產(chǎn)工藝水平，并厲行節(jié)水減污，積極推進(jìn)污水資源化步伐，努力實(shí)行一水多用，重復(fù)利用。加強(qiáng)水源地、場站及周邊地區(qū)水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)，以形成大面積地表植被防護(hù)層，充分涵養(yǎng)水源。水源井建成后，要定期進(jìn)行水量、水質(zhì)、水位監(jiān)測、化驗(yàn)，以便制定更加合理的水源地保護(hù)為方案。

（2）非工程措施。嚴(yán)格執(zhí)行取水許可管理，加強(qiáng)生產(chǎn)過程中的水務(wù)管理，建立水源井水源地保護(hù)范圍，建立水環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)，加大水資源保護(hù)和節(jié)水宣傳力度。

5　結(jié)語

通過對坪北經(jīng)理部取水方式、取水量、取水水質(zhì)、可行性和退水影響等分析，得出坪北項(xiàng)目符合國家產(chǎn)業(yè)政策，通過開采地下水的供水方式和用水方案科學(xué)可行，符合區(qū)域水資源規(guī)劃和石油行業(yè)要求。陜西水利

（責(zé)任編輯：李蕊）