月2日8時30分，華北采油四廠別古莊作業(yè)區(qū)古一注化驗員田友群，對各水質處理點進行取樣、化驗，并將數(shù)據(jù)填寫到水質化驗記錄本上。技術人員隨即進行數(shù)據(jù)分析，如有異常立即調整。
在當前油田開發(fā)工作中，精細注水已成為提高采收率和開發(fā)效益的最經(jīng)濟有效的方式，而注水水質是源頭因素。水質不高，會對管線和井筒造成腐蝕、結垢，影響分注工藝的推廣應用，增加油田開發(fā)運行成本。
近年來，華北油田通過創(chuàng)新工作機制、提升管理水平、工藝標準化等措施，使水質達標率提高到97.3%，為油田開發(fā)夯實了基礎。
問題導向 抓住關鍵補短板
為進一步提高注水水質，華北油田開展水質大調查，分析影響水質的主要因素。經(jīng)過調查發(fā)現(xiàn)，采出水處理工藝落后、設備老化、達不到低滲透、特低滲透油藏水質要求、注水管線未及時清洗清垢造成井口二次污染，是主要問題。
知悉癥結，也就抓住了問題的關鍵。緊接著，一個個舉措出臺，為提高水質開出治理藥方。首先，完善工作機制。華北油田按照股份公司管理規(guī)定制定了《華北注水開發(fā)油田水處理和注水系統(tǒng)地面生產(chǎn)管理暫行辦法》，增加工區(qū)、站場職責，細化水質化驗項目、節(jié)點管理指標、監(jiān)督與考核等內容。各油氣生產(chǎn)單位完善廠級《注水管理辦法》《注水專業(yè)內審考核細則》《化學藥劑使用實施細則》等相關文件，根據(jù)年度工作目標對考核指標進行動態(tài)調整。同時，補充制定《微生物反應池污水處理操作規(guī)程》《紫外線殺菌裝置操作規(guī)程》等操作規(guī)程23項。其次，采取年度定期專項檢查、日常抽查、公布考核結果相結合的管理方式;油氣生產(chǎn)單位編制月度報表，開展季度內審，召開“廠長注水辦公會”，有序推進水質工作。
標準化工藝 破題解困提效益
以往，油田采出水處理工藝流程一般為沉降+過濾+回注，俗稱“老三套”，主要是去除廢水中的油和懸浮物。但隨著油田深入開發(fā)，采出液水質特性發(fā)生很大變化，同時巖性油藏低滲透油田對水質要求進一步提高，老的采出水處理工藝已不能滿足回注水要求。
為此，華北油田在2011年啟動水質改善工程，成立水質改善項目部，制定3年規(guī)劃。目前，按照油藏滲透率已形成五大系列采出水處理標準化工藝，即對特低滲透油藏，采用沉降+微生物+超濾膜工藝;對低滲透油藏，采用沉降+微生物+兩級精細過濾工藝;對中低滲透油藏，采用沉降+氣浮+過濾工藝或沉降+過濾工藝;對高滲透油藏，采用過濾或沉降罐除油工藝;對特高滲透油藏，采用隔油罐收油工藝。
同時，針對水質管理工作實際，華北油田設計并形成注水“水質節(jié)點”管理方法。地質工作人員以“油區(qū)來水、沉降、過濾、注水站出口、注水井井口”5個節(jié)點為依據(jù)，結合現(xiàn)場實際確定合理的節(jié)點管理單元，實施逐級管理，并制定檢測頻次、責任人、不達標原因分析、治理措施等事項，實際運行中如果某級水質不達標，現(xiàn)場管理人員就根據(jù)相應原因分析表及時采取“兩調一清”“兩定一調”“控、調、換”等對應措施保證每個節(jié)點達標。
為保障節(jié)點管理工作有效推進，華北油田制定節(jié)點水質標準、考核政策，配齊化驗儀器，加強員工培訓，定期組織檢查，形成注水全系統(tǒng)閉環(huán)管理。相關管理部門以此為抓手，對各采油廠進行監(jiān)督、檢查、考核，以每年定期檢查和日常抽查相結合的方式，形成水質管理新常態(tài)。目前，這個公司水質工作管理趨向量化、數(shù)字化、可視化，不僅大大減輕了注水管理的難度，而且最大限度避免了管理的模糊性，推動注水管理向精細化、標準化邁進。
優(yōu)化設計 節(jié)能降耗顯成效
設計優(yōu)化是最大的節(jié)約。油田在水質工作各個節(jié)點不斷優(yōu)化設計，提高注水系統(tǒng)效率、改善水質的同時，實現(xiàn)降本增效。
華北油田創(chuàng)新形成“管網(wǎng)優(yōu)化設計，仿真優(yōu)化軟件，圖形仿真技術，井筒、儲層效率分析，注水系統(tǒng)效率測試技術，注水站能效在線分析系統(tǒng)”6項核心技術。其中，仿真優(yōu)化技術在油田推廣應用，先后對18座注水站實施技術改造，注水系統(tǒng)效率平均提高5.1個百分點，注水單耗下降到6.01千瓦時/立方米，累計節(jié)電7325萬千瓦時。
采用物理生化采出水處理技術，大幅降低藥劑量。11座站采用生物工藝，30座站應用紫外線殺菌裝置，3座站采用超濾膜工藝;改善后，14座站不加任何藥劑。
加快小斷塊一體化集成裝置的應用，提高建設水平。通過多年研究應用，已形成第一級、第二級、第三級等不同水質標準的采出水一體化集成裝置，已應用23套。隨著工藝日益成熟，小斷塊就地處理回注，節(jié)約清水、拉運費已成為有效降本增效方法，并提高采收率。油田有4座站已應用采出水一體化集成裝置，預計將節(jié)約運費、電費220萬元。
處理工藝要不斷創(chuàng)新完善
華北油田1976年勘探開發(fā)，從潛山油藏、砂巖油藏到復雜小斷塊開發(fā)，先后經(jīng)歷了快速建產(chǎn)、高速開發(fā)、戰(zhàn)略調整和持續(xù)發(fā)展4個階段。近些年，砂巖及復雜小斷塊油藏成為開發(fā)主力，精細注水無疑成為穩(wěn)油增油的重要措施。而實施精細注水措施過程中，一個不容忽視的問題就是：傳統(tǒng)“沉降+過濾+回注”的采出水處理工藝已不能滿足低滲透、特低滲透油藏水質要求，影響了開發(fā)效果。采出水處理工藝必須不斷創(chuàng)新、完善。
為此，華北油田結合2011年啟動的水質改善工程，組織機關專業(yè)部門、采研院、油氣生產(chǎn)單位等27名專業(yè)人員組成專家組，覆蓋地質、工程各專業(yè)，包括生產(chǎn)現(xiàn)場到開發(fā)研究等相關單位，結合實際，突出華北特色來開展攻關工作。
為系統(tǒng)解決問題，華北油田帶著問題邀請全國的水處理廠商進行工藝技術交流、現(xiàn)場考察，明確了不同油藏應采用不同處理工藝的原則。專家組從工藝先進性、適應性、投資運行成本等方面綜合評價。針對特低滲油藏水質懸浮固體含量小于1毫克/升的嚴格要求，應采用超濾膜技術，而保證超濾膜長期穩(wěn)定最佳預處理是微生物工藝;針對低滲油藏水質懸浮固體含量小于2毫克/升的要求，可以采用相對低成本的微生物+兩級石英砂精細過濾工藝，達到水質要求;針對中滲油藏水質要求，傳統(tǒng)的兩級多功能過濾器或氣浮+過濾等工藝已成熟，可直接推廣應用。
另外，華北油田復雜小斷塊多采用拉油的開采方式，占產(chǎn)量1/4，不能集中注水，嚴重影響開發(fā)效果。華北油田采取近井集中處理、采出水就地回注的方法，并根據(jù)不同油藏滲透率研制一體化集成膜處理、三級除油兩級過濾的采出水一體化集成裝置等橇裝水處理工藝。
通過研究應用，華北油田依照油藏滲透率形成5類采出水處理標準化工藝。近5年來，通過水質改善工程，油田在41座站采用標準化采出水工藝，水質全部達標，同時優(yōu)先采用物理生化工藝降低加藥量、清改污、關停無效回注井等措施，年節(jié)約成本5300萬元以上。
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