環(huán)保型油田污水回收裝置效果分析

馬勝軍 國博 宋成立（吉林油田公司扶余采油廠，吉林 松原138000）

1 存在問題的提出

（1）扶余采油廠注水系統(tǒng)站外注水干線10 條，長度43.8km；注水間205 個(gè)，注水井2019 口。目前由于管線中注水水質(zhì)差影響到71個(gè)注水間壓力低：注不進(jìn)去單井88口，影響水量2153m3；欠注井211口，欠注水量1398m3。

（2）注水系統(tǒng)存在問題

1）注水干線末端注水間經(jīng)?？ū恚瑑x表工頻繁清洗注水表，勞動(dòng)強(qiáng)度很大。

2）注水井管線堵塞，經(jīng)泵車處理發(fā)現(xiàn)管線中有大量固體顆粒炭黑、細(xì)粉沙等。

3）注水管線節(jié)點(diǎn)壓力降過大，注水間壓力低，致使單井欠注，完不成配注任務(wù)。

2 研究目標(biāo)與研究內(nèi)容

2.1 研究目標(biāo)

環(huán)保型油田污水回收裝置新工藝必須滿足注水干線沖洗環(huán)保要求；保證注水干線壓力得到提升；注水水質(zhì)得到明顯改善，接近水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 研究內(nèi)容

2.2.1 工藝流程

沖洗管線污水自排污閘門排出，進(jìn)入環(huán)保型油田污水回收裝置緩沖過濾箱，經(jīng)過緩沖、過濾、顆粒物沉淀，基本達(dá)到較低機(jī)械雜質(zhì)后，再由撬裝輸液泵排入集油系統(tǒng)。

2.2.2 技術(shù)創(chuàng)新

①環(huán)保型注水管線沖洗裝置具備四大功能：注水干線、支干線沖洗；注水井單井返吐；油水井壓大井泄壓；措施排放污水回收。②撬裝集成方便運(yùn)輸：采用牽引式集成車，為提高沖洗時(shí)排出的過濾精度，采用旋浮除砂器和過濾層的雙過濾工藝，新過濾工藝的應(yīng)用，使排入集輸系統(tǒng)污水懸浮物的含量較大幅度的降低，保證集輸系統(tǒng)的正常運(yùn)行。由于引式集成車的靈活性，大幅度提高了沖洗管線施工效率。使原有技術(shù)水平提高幅度較大。③沖洗排量不受限：注水管線沖洗過程中既要保證一定的排量，又要具備一定的流速，才能有效的攜帶管線中的機(jī)械雜質(zhì)。應(yīng)用旋浮除砂器是滿足上述兩個(gè)流體條件迅速過濾機(jī)械雜質(zhì)最佳選擇。④污水處理滿足要求：對于注水管線中固體顆粒、炭黑、細(xì)粉沙等顆粒物分析，直徑最小顆粒直徑大約0.45mm。根據(jù)工業(yè)用金屬絲編織方孔篩網(wǎng)（GB/T5330-2003），選擇40目篩網(wǎng)，攔截0.45mm以上至4.75mm的雜質(zhì)顆粒。⑤密閉沖洗零污染：污水至注水間排出經(jīng)過濾，合格水通過泵排到集油系統(tǒng)循環(huán)利用。實(shí)現(xiàn)了污水回收零落地，解決沖洗污水排放污染環(huán)境的瓶頸問題。⑥自主施工降成本：注水管線沖洗施工由過去的外雇，已經(jīng)全部轉(zhuǎn)為自營，運(yùn)行成本降低20倍，大幅度降低成本。

3 應(yīng)用情況及效果評價(jià)

3.1 注水間壓力得到改善

2018年通過環(huán)保型油田污水回收裝置共計(jì)沖洗了17個(gè)注水間，平均提高注水壓力0.5MPa。其中，效果最好的是15 隊(duì)11#注水間。沖洗前注水壓力6.2MPa，沖洗后7.0MPa，提高了注水壓力0.8MPa，日增加注水量29 m3。在全部17個(gè)間中，沖洗后欠注井由49口降到24口，增加日注水量383m3?？傮w看注水管線沖洗后注水間壓力上升，日注水量增加效果明顯。沖洗效果見表3-1。

3.2 水質(zhì)得到改善

（1）注水管線沖洗質(zhì)量：所沖洗注水管線最終質(zhì)量，一般沖洗1～2h 測試1 次，已所轄聯(lián)合站集輸系統(tǒng)放到污水處理系統(tǒng)入口機(jī)雜含量為回收水質(zhì)參照。

（2）沖洗后分水器中水質(zhì)從開始含油200～300mg/L下降到40～50mg/L,；含雜質(zhì)數(shù)量從100～200mg/L下降到35～40mg/L。

3.3 取得增注效果

根據(jù)中國石油天然氣股份有限公司《注水開發(fā)油田水處理和注水系統(tǒng)地面生產(chǎn)管理規(guī)定》，“注水干線應(yīng)每年沖洗一次，沖洗效果按維持半年計(jì)算”，一年增注水量為：383m3×183=70089 m3。按照扶余采油廠目前注采比1.45，目前綜合含水率94.3%計(jì)算，年增加產(chǎn)油量為：

（70089 m3/1.45）×（1-94.3%）×0.85t/m3＝2342t。

直接經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算方法中增加產(chǎn)油量收益公式見（3-1）[1]。

△S=【△D×（M－C）-E】×（1-稅率）（3-1）

△S為科技成果應(yīng)用后增加產(chǎn)油量所創(chuàng)造的新增效益；△D為應(yīng)用科技成果后所增加的產(chǎn)油量；M為單位原油的價(jià)格；C為單位原油的成本；E 為開發(fā)新技術(shù)成果科研投資總額

△S=【2342×（4960－1312）-532300】×（1-0.3）=5607921.2

全年取得直接經(jīng)濟(jì)效益560.8萬元。

3.4 提高管網(wǎng)效率，取得節(jié)能效果

區(qū)塊管網(wǎng)注水總能耗輸出功率見公式（3-2）[2]。

式中：Nu——注水單井有功功率，kW；

ppout——注水單井改造后平均壓力，MPa；

pPin——注水單井改造前平均壓力，MPa；

GP——注水區(qū)塊注水流量，m3/h；

根據(jù)表3-1注水管線沖洗前后參數(shù)對比表，計(jì)算沖洗前后增加管網(wǎng)有效功率28.67kW，注水泵機(jī)效率按67%計(jì)算，則投運(yùn)后系統(tǒng)每日可節(jié)電為28.67×24/0.67＝1027kWh。每年可節(jié)電量為1027×365/10000＝37.48×104kWh。工業(yè)用電0.56元/度，年節(jié)約電費(fèi)20.99萬元。

4 結(jié)語

環(huán)保型油田污水回收裝置應(yīng)用工藝達(dá)到技術(shù)要求和環(huán)保要求。又大幅度減少注水管線沖洗成本，提高注水管網(wǎng)效率節(jié)約能源，有效實(shí)現(xiàn)管線沖洗污水全部回收利用，該工藝簡單快捷，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，具有普遍推廣價(jià)值。