油田注水井自循環(huán)洗井車(chē)應(yīng)用研究①

畢磊

摘? ?要：曲堤油田作為典型注水開(kāi)發(fā)油田，提高洗井效率和質(zhì)量是改善近井地帶油層污染、保持地層注水能力和提高注水開(kāi)發(fā)效果的重要措施。為提升注水壓力較高和溢流量較大井的洗井效率、提高大排量洗井質(zhì)量、有效控制洗井壓力確保地層穩(wěn)定、降低注水系統(tǒng)壓力大幅波動(dòng)影響，管理區(qū)成立專(zhuān)業(yè)化洗井管理小組，引進(jìn)設(shè)備配套完善的專(zhuān)業(yè)化隊(duì)伍，按照《洗井指導(dǎo)書(shū)》要求規(guī)范操作，有效提高洗井效果。

關(guān)鍵詞：自循環(huán)洗井? 氣浮沉降? 旋流除砂? 注水井管理? 注水壓力

中圖分類(lèi)號(hào)：TE358? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）05（b）-0050-02

1? 洗井車(chē)構(gòu)造及工作原理

自循環(huán)洗井車(chē)是根據(jù)油田注水井洗井液處理工藝開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的一種車(chē)載式油田注水井循環(huán)清洗回注的環(huán)保水處理設(shè)備，該設(shè)備的工作原理是注水井油管內(nèi)的高壓污水返出后，經(jīng)高壓管線(xiàn)進(jìn)入粗濾器和減壓閥，去除掉大顆粒雜物并減壓后進(jìn)入旋流除砂器，去除泥砂后，流經(jīng)除鐵器進(jìn)入氣浮箱，在氣浮箱內(nèi)采用氣浮除油和斜板刮油去除大部分污油和懸浮物，然后進(jìn)入快速過(guò)濾器除去剩余污油和懸浮物，經(jīng)上述處理后的干凈水匯入清水箱，再由三缸柱塞泵加壓注水壓力后打入注水井套管，高壓水由套管經(jīng)井底將污油、泥砂、懸浮物等雜物帶入注水井油管，再由注水井油管返出到高壓管線(xiàn)。這樣就可以在注水管網(wǎng)不關(guān)閉不降壓的情況下循環(huán)帶壓清洗注水井，提高注水驅(qū)油效果。

1.1 主要裝置介紹

1.1.1 三缸柱塞泵

臥式三缸柱塞泵由動(dòng)力端、液力端及泵內(nèi)減速器組成。按不同作業(yè)要求配備多種規(guī)格的柱塞（Φ100、Φ115、Φ125），本設(shè)備使用的柱塞直徑為Φ125。泵的驅(qū)動(dòng)是主動(dòng)軸帶動(dòng)泵內(nèi)減速箱，經(jīng)斜齒輪帶動(dòng)主軸，主軸通過(guò)偏心快經(jīng)連桿十字頭組帶動(dòng)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

1.1.2 油水箱

油水箱為整體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部由隔板分為兩半，一半作為快速過(guò)濾器出水并供三缸柱塞泵吸水的清水箱;另一半作為氣浮箱刮出廢油廢渣存放的廢渣油箱。

1.1.3 快速過(guò)濾器

快速過(guò)濾器是由過(guò)濾罐、濾料、閥門(mén)組、管路、控制系統(tǒng)等組成，其功能是將旋流除砂器和氣浮箱處理后的污水再次精密過(guò)濾，達(dá)到油田對(duì)地下注入水的要求。

1.1.4 氣浮沉降箱

氣浮沉降箱是整機(jī)除油的核心裝置。內(nèi)部通入溶氣水，大量的微小氣泡與注水井返出液充分接觸，使非水溶性微小油珠附著在小氣泡上，增大油珠的浮力，使其迅速上浮，流入斜板區(qū)的浮在微小氣泡上的油珠沿斜板的下表面不斷聚集、長(zhǎng)大，在浮力的作用下沿斜板下表面緩慢上升，最終離開(kāi)斜板區(qū)浮至浮渣層。從而使液體中分散油，部分乳化油及輕質(zhì)懸浮物得到去除。最后通過(guò)刮板將上浮的油和懸浮物刮到集油槽，通過(guò)集油管將浮渣送到油箱，清水通過(guò)集水管輸送至清水區(qū)，由三缸泵回注到井內(nèi)。氣浮沉降箱每個(gè)區(qū)域均有排空管，可以保證箱內(nèi)的液體在每個(gè)區(qū)域均可排放干凈。

1.1.5 旋流除砂器

旋流除砂器主要由渦殼、錐體、下接管、進(jìn)液口和排液口等組成。本設(shè)備中采用三個(gè)旋流器進(jìn)行組合除砂，將流量大的旋流器（FX200）設(shè)置在第一級(jí)用于去除液體中較大顆粒的泥砂，從第一級(jí)排液口排出的液體進(jìn)入第二級(jí)旋流器，第二級(jí)采用兩個(gè)并聯(lián)的旋流器（FX150）去除液體中殘余的較小的泥砂。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

（1）采用二類(lèi)汽車(chē)底盤(pán)，能適應(yīng)油田的道路狀況和移動(dòng)作業(yè)的需要。采用底盤(pán)發(fā)動(dòng)機(jī)作為污水處理設(shè)備的動(dòng)力，能克服注水井井口無(wú)電源的弊端。

（2）本車(chē)自帶一個(gè)2.4m3清水箱，既節(jié)省施工設(shè)備、降低作業(yè)成本，又保證連續(xù)洗井作業(yè)。設(shè)備能有效地清洗注水井，節(jié)省用水，節(jié)省投資，并能避免直接外排造成的環(huán)境污染。

（3）采用兩級(jí)減壓系統(tǒng)對(duì)井口返出水減壓處理，使設(shè)備可以進(jìn)行帶壓洗井作業(yè)，洗井時(shí)不需提前停注。可以在線(xiàn)對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行反沖洗，減少去處理站進(jìn)行反沖洗和排污次數(shù)。

（4）洗井時(shí)不需加任何化學(xué)藥劑。采用氮?dú)鈿飧≡?，?shí)現(xiàn)高效油水分離。

（5）采用全自動(dòng)操作系統(tǒng)，方便安全。出口減壓閥控制效果好，進(jìn)出口排量可控。洗井過(guò)程中各節(jié)點(diǎn)壓力、流量有顯示液晶面板顯示，方便記錄。

1.3 技術(shù)參數(shù)

技術(shù)參數(shù)如表1所示。

1.4 施工工藝

第一循環(huán)運(yùn)行流程為：井口返水→高壓粗濾器→減壓閥→旋流除砂器→氣浮沉降箱→三缸柱塞泵→井口進(jìn)水，經(jīng)多次循環(huán)后，確保返水水質(zhì)好轉(zhuǎn)至無(wú)油后進(jìn)入第二循環(huán)運(yùn)行流程。

第二循環(huán)運(yùn)行流程為：井口返水→旋流除砂器→氣浮沉降箱→管道排污泵→快速過(guò)濾器→清水箱→三缸柱塞泵→井口進(jìn)水，此循環(huán)過(guò)程持續(xù)時(shí)間約為2～3h，達(dá)到回注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

2? 洗井效果及應(yīng)用價(jià)值

自循環(huán)洗井不僅解決了泵罐車(chē)不能連續(xù)洗井、洗井不徹底和壓力可控等問(wèn)題，也解決傳統(tǒng)洗井返排液處理問(wèn)題，保證了洗井質(zhì)量。

2017年以來(lái)共實(shí)施自循環(huán)洗井130井次，平均單井注水壓力降低0.9MPa，平均單井日注水量提高7.2m3;減少因出砂結(jié)垢等作業(yè)11井次，降低作業(yè)費(fèi)約60萬(wàn)元;減少洗井返排污水1.8萬(wàn)m3，降低污水處理費(fèi)4萬(wàn)元。

參考文獻(xiàn)

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