元壩氣田高含硫污水處理及回注方案優(yōu)選

任世林　張翠蘭　藍(lán) 輝　肖文聯(lián)

(1. 中石化西南油氣分公司川東北采氣廠， 四川 閬中 637400；2. 重慶市能源投資集團(tuán)科技有限責(zé)任公司， 重慶 400061；3. 西南石油大學(xué)石油工程學(xué)院， 成都 610051)

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元壩氣田高含硫污水處理及回注方案優(yōu)選

任世林1張翠蘭2藍(lán) 輝1肖文聯(lián)3

(1. 中石化西南油氣分公司川東北采氣廠， 四川 閬中 637400；2. 重慶市能源投資集團(tuán)科技有限責(zé)任公司， 重慶 400061；3. 西南石油大學(xué)石油工程學(xué)院， 成都 610051)

摘要：元壩地區(qū)長興組氣藏采出水礦化度、含鹽量高，氯離子含量尤其高，在溫度、壓力等條件發(fā)生變化時(shí)有結(jié)垢產(chǎn)生沉淀的可能；氣田水呈酸性或堿性、懸浮物含量超標(biāo)；凈化廠生產(chǎn)廢水含有多種有機(jī)物和H2S，具有高危險(xiǎn)性、高COD值等特點(diǎn)。根據(jù)水質(zhì)特點(diǎn)，參考同類氣田(普光氣田、龍崗氣田等)的污水處理經(jīng)驗(yàn)，比選污水處理指標(biāo)、處理方案、回注方案、回注層位及回注井，優(yōu)選出適合元壩氣田的污水處理及回注方案。

關(guān)鍵詞：長興組； 高含硫； 污水處理； 回注方案

元壩地區(qū)長興組氣藏動(dòng)用區(qū)域含氣面積66.81 km2，動(dòng)用儲(chǔ)量639.38億m3。長興組地層水測試結(jié)果表明元壩氣田采出水的特點(diǎn)有：礦化度、含鹽量高，尤其是氯離子含量高，在溫度、壓力等條件發(fā)生變化時(shí)有結(jié)垢產(chǎn)生沉淀的可能；氣田水呈酸性或堿性，懸浮物含量超標(biāo)；pH值為7～9。凈化廠生產(chǎn)廢水含有多種有機(jī)物和H2S，具有高危險(xiǎn)性，水中需要被氧化的還原性物質(zhì)的量高(即化學(xué)需氧量COD值高)。根據(jù)水質(zhì)特點(diǎn)，元壩地區(qū)長興組氣藏污水處理工藝主要考慮去除其中的H2S、油、懸浮物和有機(jī)物，降低COD值。

1污水處理方案優(yōu)選

1.1處理水質(zhì)推薦指標(biāo)分析

1.2方案設(shè)計(jì)及分析

根據(jù)處理水質(zhì)推薦指標(biāo)分析，設(shè)計(jì)了3個(gè)污水處理方案(表2)。方案一的一次性投資較低，運(yùn)行成本較高，但可以利用凈化廠產(chǎn)生的熱水，處理后供給凈化廠作為循環(huán)冷卻水，符合國家綠色、低碳、節(jié)能減排的政策，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。綜合地質(zhì)評(píng)價(jià)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益和氣田整體開發(fā)規(guī)劃等因素，推薦方案一。

表1　元壩氣田地層水回注推薦指標(biāo)表

2污水回注方案優(yōu)選

2.1回注可行性研究

元壩地區(qū)主要回注層段為沙溪廟組，儲(chǔ)層物性較差，選取回注1井巖心開展儲(chǔ)層敏感性與配伍性實(shí)驗(yàn)(表3)。分析表明，儲(chǔ)層水敏傷害程度為中等偏強(qiáng) — 強(qiáng)；酸敏傷害率為39.7%～87.1%，傷害程度為中等偏弱 — 強(qiáng)；堿敏傷害程度為弱 — 中等偏強(qiáng)；鹽敏傷害實(shí)驗(yàn)表明臨界鹽度為40 000 mgL。地層水與巖心配伍性實(shí)驗(yàn)表明采用氣井產(chǎn)出水(元壩224井)注入地層，對(duì)地層的傷害程度為中等偏弱。

表2　污水處理方案優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比表

表3　氣田產(chǎn)水及回注參數(shù)對(duì)比表

2.2回注方案設(shè)計(jì)

參考普光、龍崗等同類型氣田的污水回注經(jīng)驗(yàn)[1-5]，回注地面系統(tǒng)布局采取氣田水集中處理、分散注入的布站方式。經(jīng)氣田水預(yù)處理站處理后，通過非金屬管線低壓密閉輸送至各回注井場，并配套氣田水罐車至回注站進(jìn)行回注。

回注方案：在元壩地區(qū)尋找合適的回注井進(jìn)行回注或把氣田水輸送到閬中進(jìn)行回注；回注方式采用氣田水預(yù)處理站外輸泵→注水罐→注水泵的回注方式。

2.3回注選層選井實(shí)例分析

結(jié)合元壩地區(qū)勘探開發(fā)現(xiàn)狀以及氣田水回注選層原則，對(duì)元壩地區(qū)與臨近的閬中 — 南部地區(qū)實(shí)鉆地層逐層篩選，初步確定元壩上沙溪廟組、閬中上沙溪廟組、閬中大安寨段3個(gè)主要的回注層段(表4)。

表4　回注層位優(yōu)選對(duì)比表

(1)回注層優(yōu)選。綜合對(duì)比元壩上沙溪廟組、閬中大安寨段、閬中上沙溪廟組，元壩上沙溪廟組回注層位深、儲(chǔ)水空間大，環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)較小，適合污水回注(表4)。

(2)回注井優(yōu)選。元壩地區(qū)優(yōu)選回注井4口。其中，實(shí)施專層回注井1口(元壩回注1井)，利用老井回注1口(元壩2井)。針對(duì)長興組選擇2口老井回注(元壩123井和元壩16井)。

3結(jié)語

在同類型氣田污水處理及回注工藝調(diào)研基礎(chǔ)上，通過開展元壩氣田長興組氣藏污水處理與回注方案優(yōu)選，篩選出適合元壩氣田長興組高含硫生物礁氣藏的污水處理與回注方案，為同類型高含硫氣田的污水處理工程提供了范例。

參考文獻(xiàn)

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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

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“不同流體作用下低滲砂巖滲透率有效應(yīng)力研究”(41274114)

作者簡介：任世林(1983 — )，男，碩士，研究方向?yàn)橛蜌馓镩_發(fā)工程及集輸工藝。

中圖分類號(hào)：TE357.6

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-1980(2016)03-0040-03