【摘 要】油田污水中含有許多機械雜質懸浮物,以及油水分離後的殘余油珠。這種水如果直接進入回注系統,會導致過濾器很快堵塞或降低效率。進入地層後可能形成「乳化塞段」導致注水能力降低。
【關鍵詞】油田污水;注水系統;處理技術
要搞好油田注水系統必須有一個系統的綜合的考慮。如,水源的選擇、水處理系統技術的發展和完善,做好系統的監控方案、考慮到各類葯劑之間的相互匹配等等。油田水的化學處理僅僅是處理技術的一個方面,有時它還需要其它技術的配合,才能達到更好的防腐、防垢、防菌等效果。即有時僅僅依靠化學葯劑處理還不能完全解決問題,而需要採用其它技術或方法加以輔助,例如採用而蝕金屬材料或非金屬材料等。尤其需要考慮到下列因素:
(1)為了保護全流程,防腐、防垢、殺菌等葯劑一般須在進水處理站時投加。但這樣投加的葯劑將通過濾池,而濾也具有較強的截留能力,一般10微米左右的顆粒,包括固體或非水液體將被截留從而影響葯劑效果。因此,如果採用了一部分耐蝕材料,那麼在此基礎上緩蝕劑等可考慮在過濾器後投加。
(2)水處理站內有些設備和部位中水的流速很低,這時僅反用緩蝕劑其保護效果是不夠理想的,有些水處理站內的備用構築物採用緩蝕劑防腐效果也是有限的。
(3)在水處理站採用部分而腐蝕材料後,可少加或不加緩蝕劑,或對緩蝕劑的要求及投加量可以降低。由於上述原因,要搞好注水系統,必須有一個系統的觀點和綜合考慮問題的方法。
一、水源的選擇
選擇水源應從水量和水質兩個方面進行考慮。首先,水源必須提供足夠的水量,以達到設計上所要求的最大注入量。有關水源選擇方面需考慮的問題,現歸納如下:
1)水的腐蝕與結垢趨勢。在可能的情況下,應盡量事先測定所用水源水的腐蝕性,即使不能精確測定,也應在了解水的PH值、溶解氣體和含鹽量的情況下,粗略的估計推測一下水的相對腐蝕性,而且最好是用新鮮水在現場進行測定。
2)水的可混性。如果必須兩種或多種水混合使用,則應作結垢計算與可混性試驗。一般情況下,由於接觸的范圍有限,因此注入水的可混性在注水方面產生的問題可能不大,但當注入水突然進入生產井時,就會出現這方面的問題,因此也必須進行注入水和油層水可混性試驗,以便確定在生產井見水後會出現什麼問題。
3)懸浮固體和含油量。水中固體的濃度、顆粒大小及其分布、固體的性質及其組分等都對水的堵塞有重要的影響,如果進行過濾操作,這些參數對過濾器的選擇也有很大的影響。此外任何可能選來作為注水用的采出水,都必須測定其含油量,因為水中含油後一般都會導致注入能力降低,並在地層中可能形成「乳化塞段」,而且原油對某些懸浮物如硫化鐵等是很好的粘結劑,它能使過濾器很快失效或效率降低。至於水中含油量的測定則可採取用清潔溶劑從水樣中把油萃取出來,原油可使溶劑著色,其含油量就可用特定的原油配製的標准樣品與之比較來確定,因為顏色的深淺與水中萃取出來的含油量是成正比的。
二、處理系統的類型
油田水處理系統一般分為兩種類型,即封閉系統與開式系統,在進行以上各項水處理技術時,應充分考慮到這兩類系統的不同特點。現將分別處理地面水和地下水時的開式和閉式兩種系統示意如下:
1)地面水開式系統
水源→清除固體→儲罐→注入泵→井
2)地面水閉式系統
水源→清除固體→除氧→儲罐→注入泵→井
3)地下水開式系統
水源→曝氣→清除固體→儲罐→注入泵→井
4)地下水閉式系統
水源→清除固體→儲罐→注入泵→井
由上所示,可見兩種系統各有不同的特點:
閉式系統是一種設計要求完全隔絕氧氣的系統,由於氧氣常是引起腐蝕等障礙的主要原因之一,因此如果經濟允許,閉式系統是一種理想的方法。它習慣上只用於原先就不含空氣的水系統,因為,從系統外加入系統的組分越多,就越是難以將氧氣隔絕在系統之外,所以從飽和系統中排除氣氛在經濟上往往是不合算的。但對海水注入系統是例外的,未處理的海水一般是被氧飽和的,而且腐蝕性嚴重,實踐證明,把溶解氧排除是控制腐蝕有效和合算的方法之一。因此近年來,國外大型海水注入系統的設計越來越普遍,在海上油田和靠近海邊的陸上油田大都採用此法。
開式系統則一般未使系統與氧隔絕,因此當原來就將被氧飽和的地面水作為注入水源時,可選用開式系統。此外當需要通氣以去除H2S或CO2時,採用開式系統也是合適的。由於開式系統腐蝕一般將加劇,因此,在開式系統除採用化學葯劑處理外,大多數情況需用塗料、非金屬材料等來幫助控制腐蝕問題。
三、水質的監控
在系統建成並開始注水後,應著手建立系統的監控方案,以觀察水處理的實際效果,以便在發現有關問題後可分析原因和採取措施,及時加以糾正。檢查和分析水樣,最好是沿著水處理流程從水源開始,經過整個水處理系統的各個階段直至注水井,對選定的取樣點進行取樣測量,並取得如下有關數據:圖表(略)
1)含鐵量——表示腐蝕的程度;2)含鈣量——表示形成水垢的趨勢;3)SO4?2-——如果發現水中SO4?2-降低,則可能有BaSO4等沉積;4)H2S——如果經過水處理系統H2S含量增加,則可能有硫酸鹽還原菌的存在。5)腐蝕速度。在閉式系統腐蝕速度的增加,可能意味著有氧氣進入系統。
四、葯劑的匹配
由於在整個水處理系統中,緩蝕劑、陰垢劑、殺菌劑和凈化劑等多種葯劑幾乎同時投加使用,因此應當十分注意葯劑相互之間的匹配問題。根據有關實踐經驗,在選用葯劑時應考慮下列原則:
1)注意葯劑的水溶性和葯劑之間的互溶性。首先應做到投加的各類化學葯劑的水溶性好,使所用化學葯劑能與水互溶。有些葯劑如果在濃鹽水中會產生沉澱或發生「鹽析」現象,應當盡可能避免出現上述情況。此外使用的殺菌劑最好能與緩蝕劑、防垢劑等互溶,彼此之間也不產生沉澱和降效等有利影響。
2)注意葯劑的抗葯性。這個問題在殺菌劑的選擇中必須考慮。細菌有一種較強的適應能力,某種殺菌劑被使用一個時期後,細菌會對它產生抗葯性。因此,最好選擇兩種殺菌劑交替使用,當細菌開始對第一種殺菌劑產生抗葯性時,就改換用第二種殺菌劑,以避免和解決抗葯性的問題。
3)注意葯劑的毒性和經濟性。盡管油田對周圍環境的要求不象人口密集的城市對有關工廠排放水的要求那樣嚴格,但是如果使用的葯劑毒性太大,對操作工人的健康和周圍環境終將產生不良影響。因此在選用葯劑上應盡可能採用低毒、無公害的葯劑,但有的從國外引進的殺菌劑中還有劇毒的有機錫化合物等,從環境保護角度是不可取的。此外,葯劑的成本和價格直接影響到經常性的運行費用,因此從經濟上考慮,葯劑的費用應盡可能降低。
參考文獻
[1]許保玖.給水處理.中國建築工業出版社,(1979)
[2]湯鴻霄.用水廢水化學基礎.中國建築工業出版社,(1980)
『貳』 油田開發的注水指什麼
注水(Water Injection)是最重要的油田開發方式,是在提高採油速度和採收率方面應用最廣泛的措施。在油田開發的中後期,注水是油田穩產、增產及維持正常生產的前提。注水是一種二次採油方法。通過注水井向地層注水,將地下原油驅替到生產井,增加一次採油後原油的採收率。注入水發揮驅替原油和補充地層能量的雙重作用,促使油井產出更多的原油。我國大多數油田都採用早期注水開發,目前都已進入高含水期。按照油田開發要求,保證注入水水質、注入水量和有效注水是注水工程的基本任務。
一、水源在注水工程規劃初期,需要尋找和選擇最適合油層特性的水源(Water Resource)。根據注入水的水質標准,綜合考慮水處理、防腐、施工成本等做出選擇。尋找注水水源的基本原則是:
(1)充足、穩定的供水量,以滿足注水、輔助生產用水、生活用水及其他用水的需要。
(2)有相對良好的水質,水處理工藝簡單、經濟技術可行。
(3)優先使用含油污水,減少環境污染。
(4)考慮水的二次或多次利用,減少資源浪費。
水源類型有地下水、地表水、含油污水、海水和混合水。
淺層地下淡水一般位於河床沖積層中,水量穩定,水質不受季節影響。深層地下水礦化度較高,深層取水可以減少細菌的影響。
地表水主要是江河、湖泊、水庫中的淡水,其礦化度低,泥沙含量高,溶解氧充足,生物大量繁殖,有異味,含膠體,水量受季節變化影響。
含油污水一般偏鹼性,硬度低,含鐵少,礦化度高,含油量高,膠體多,懸浮物組成復雜,必須經過水質處理後才能外排。隨著油層采出水的增多,含油污水已成為油田注水的主要水源。
海水資源豐富,高含氧和鹽,腐蝕性強,懸浮固體顆粒隨季節變化。海灣沿岸或近海油田一般使用海水。在海岸上打淺層水源井,地層的自然過濾可減少機械雜質。
同時使用上述兩種或三種水源稱為混合水,尤其是含油污水與其他水源混合。在嚴重缺水的地區,生活污水可與含油污水或其他水源混合使用。
二、水質水質(Water Quality)是注入水質量的規定指標,標明注入水所允許的礦物、有機質和氣體的構成與含量,以及懸浮物含量與粒度分布等多項指標。
1.油層傷害的原因注入水水質差會引起油層損害,導致吸水能力下降、注水壓力上升。主要傷害原因有以下幾點。
1)不溶物造成油層堵塞注入水中所含的機械雜質和細菌都會堵塞油層。細菌的繁殖使流體粘度上升、派生無機沉澱。溶解氧、H2S等對金屬的腐蝕產物沉澱會堵塞滲流通道。油及其乳化物也會堵塞喉道,表現為液鎖、乳化液滴吸附在喉道表面等。
2)注入水與地層水不配伍注入水可能直接與地層水生成CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4等沉澱。溶於水的CO2可與Ca2+、Fe2+、Ba2+、Sr2+等離子生成相應的碳酸鹽沉澱。
3)注入水與油層岩石礦物不配伍礦化度敏感會引起油層粘土的膨脹、分散與運移。傷害程度取決於粘土礦物的類型、含量、油層滲透性、注入水礦化度等。淡水一般會比鹽水造成更嚴重的粘土膨脹。粘土中最小顆粒含量愈多,膨脹性愈大。另外,注入水還會引起乳化反轉。
4)注入條件變化注入速度低有利於結垢和細菌生長;高速則加劇腐蝕、微粒的脫落和運移。在注水過程中,地層溫度逐漸下降,流體粘度逐漸上升,滲流阻力逐漸增加,吸水能力逐漸下降。水溫影響礦物和氣體的溶解度造成結垢,溫度下降有利於放熱沉澱生成,也會導致蠟的析出。壓力變化會導致應力敏感,油層結構損害,產生沉澱。pH值變化會引起微粒脫落、分散和沉澱,pH值越高,結垢趨勢越大。
客觀存在的油層及所含流體的特性是油層傷害的潛在因素;注入水的水質是誘發油層傷害的外部條件,也是注水成敗的關鍵。因此改善水質可以有效地控制油層傷害。
2.水質要求不合格的注入水造成油層吸水能力下降、注水壓力上升、注采失衡、原油產量下降。注入水水質的基本要求是:水質穩定,不與地層水反應生成沉澱;不使油層粘土礦物產生水化膨脹或懸濁;低腐蝕、低懸浮;混合水源應保證其配伍性好。
為使注入水符合上述要求,應做到以下幾點。
1)控制懸浮固體以油藏岩石孔隙結構和喉道中值為依據,嚴格控制水中固相物質的粒徑和濃度。低滲透層要求對注入水進行精細過濾,以減小對油層的傷害。
2)控制腐蝕性介質溶解氧、侵蝕性CO2和H2S是注水設備、管線鋼材腐蝕的根源。水中存在大量鐵離子是腐蝕的標志。氧會加快腐蝕速度。限制氣體含量就可控制腐蝕的規模與速度,延長注水系統的壽命,減少腐蝕產物對地層的堵塞,降低採油成本。因此,必須嚴格控制腐蝕性介質的含量和總的腐蝕速度。
3)控制含油量大多數注入水是含油污水。油的聚合、累積、吸附等將給油層滲透性帶來諸多不利的影響。
4)控制細菌含量我國油田注水中,硫酸鹽還原菌、腐生菌和鐵細菌的危害最嚴重。在一定條件下細菌的繁殖速度驚人,半小時內能使群體增加一倍。硫酸鹽還原菌以有機物為營養,在厭氧條件下能將硫酸鹽還原成硫化物,產生的H2S腐蝕鋼鐵形成FeS沉澱。鐵細菌能大量分泌Fe(OH)3並促成二價鐵氧化成Fe3+,還為硫酸鹽還原菌的繁殖提供局部厭氧區。腐生菌能從有機物中得到能量,其危害方式與鐵細菌類似。細菌分泌的大量粘性物質強化垢的形成,堵塞油層孔喉,增加管網的流動阻力。
5)控制水垢管壁結垢的危害是設備磨損、腐蝕和阻流;油層滲流通道結垢會嚴重影響吸水能力。注入水與油層岩石礦物、地層水不配伍,會生成沉澱。兩種水混合也可能生成沉澱。沉澱是結垢的前提。鈣離子能迅速與碳酸根或硫酸根結合,生成垢或懸浮的固體顆粒。鎂離子與碳酸根也引起沉澱。鋇離子與硫酸根生成極難溶的硫酸鋇。控制流速、pH值等條件,可防止水垢形成。
三、水處理大多數水源水都需要處理。有些水源的來水只需簡單處理,甚至不必處理,而某些低滲透油藏對水質處理技術的要求很高。
1.水處理措施1)沉澱沉澱(Precipitation)是讓水在沉澱池內停留一定的時間,使其中懸浮的固體顆粒藉助於自身重力沉澱下來。足夠的沉澱時間和沉降速度是關鍵。沉澱池內加裝迂迴擋板可以改變流向、增大流程、延長沉澱時間,利於顆粒的凝聚與沉降。絮凝劑可以與水中的懸浮物發生物理、化學作用,使細小微粒凝聚成大顆粒,加快沉降速度。沉澱後,水中懸浮物的含量應小於50mg/L。
2)過濾過濾(Filtration)是水質處理的重要環節。來自沉澱罐的水,往往含有少量細微的懸浮物和細菌,清除它們需要過濾。即使無需沉澱的地下水也需要過濾。
過濾可以除去懸浮固體或鐵,可部分清除細菌。地下水中的鐵質成分主要是二價鐵離子,極易水解生成Fe(OH)2,氧化後形成Fe(OH)3沉澱。過濾後,機械雜質含量應小於2mg/L。過濾器(Filter)有多種,圖7-1為壓力式錳砂除鐵濾罐。
圖7-10曲線平行下移
(1)指示曲線右移、斜率變小,說明吸水指數變大,地層吸水能力增強(圖7-7)。
(2)指數曲線左移、斜率變大,說明吸水指數變小,地層吸水能力變差(圖7-8)。
圖7-8指示曲線左移(3)指示曲線平行上移,是由地層壓力升高引起,斜率不變說明吸水能力未變(圖7-9)。
圖7-9曲線平行上移
(4)指示曲線平行下移,是地層壓力下降所致,斜率不變說明吸水能力未變(圖7-10)。
正常注水時一般只測全井注水量。可用近期的分層測試資料整理出分層指示曲線,求得近期正常注水壓力下各層吸水量及全井注水量,計算各層的相對注水量,再把目前實測的全井注水量按比例分配給各層段。
五、注水工藝由注水井將水保質保量地注入特定的油層是注水工藝的主要內容。油田注水系統包括油田供水系統、油田注水地面系統、井筒流動系統和油藏流動系統。
1.注入系統注入系統包括油田地面注水系統和井筒流動系統。由注水站、配水間、井口、井下配水管柱及相應管網組成。
有些井是專門為注水而鑽的注水井,將低產井、特高含水油井及邊緣井轉成注水井的誘惑力也很強。注水井的井口設備是注水用採油樹。井下結構以簡單為好,一般只需要管柱和封隔器。多口注水井構成注水井組,由配水間分配水量。在井口或配水間可添加增壓泵及過濾裝置,一般在配水間對各注水井進行計量。
注水站是注水系統的核心。站內基本流程為:來水進站→計量→水質處理→儲水罐→泵出。儲水罐有儲水、緩沖壓力及分離的作用。注水站可以對單井或配水間分配水量。注水管網的直徑和長度直接影響注水成本。
2.分層注水分層注水的核心是控制高滲透層吸水,加強中、低滲透層吸水,使注入水均勻推進,防止單層突進。井下管柱有固定配水管柱(圖7-11)、活動配水管柱和偏心配水管柱。配水器產生一定的節流壓差以控制各層的注水量。分層配水的核心是選擇井下水嘴,利用配水嘴的尺寸、通過配水嘴的節流損失來調節各層的配水量,從而達到分層配注的目的。
圖7-11固定配水管柱
3.注水工藝措施油層進入中高含水期後,平面矛盾、層間矛盾及層內矛盾日益突出。在非均質油田中,性質差異使各層段的吸水能力相差很大,注水井吸水剖面極不均勻。有裂縫的高滲透層吸水多,油井嚴重出水;中、低滲透層吸水很少,地層壓力下降快,油井生產困難。需要對高滲透層進行調堵,降低吸水能力;改造低滲透層,降低流動阻力。因此,改善吸水剖面,達到吸水均衡,可以提高注入水體積波及系數。
增壓注水是提高井底注入壓力的工藝措施。高壓使地層產生微小裂縫、小孔道內產生流動、低滲透層吸水。適當提高注入壓力可均衡增加各層的吸水能力。
脈沖水嘴增壓是使水流產生大幅度脈動,形成高頻水射流。高頻壓力脈沖能使近井區的污染物松動、脫落;分散固相顆粒及異相液滴,起防堵、解堵、增注的作用。脈沖水嘴增壓適用性較強,不需改變原有配水及測試工藝,也不增加投資。
周期注水也稱間歇注水或不穩定注水。周期性地改變注水量和注入壓力,形成不穩定狀態,引起不同滲透率層間或裂縫與基岩間的液體相互交換。滲透率差異越大,液體的交換能力越強,效果越好。此方法可降低綜合含水率。
調堵方法有三類:機械法是用封隔器封堵特高吸水層段或限流射孔;物理法是用固體顆粒、重油或泡沫等封堵高滲透層段;化學法現場應用最廣,作用機理不盡相同。為滿足不同注水井的需要,各種調剖技術不斷涌現。
礦化度較低的注入水會打破地層原有的相對平衡,導致粘土水化膨脹。礦化度梯度注水是逐漸降低注入水的礦化度。梯度越小,粘土礦物受到的沖擊越小,地層傷害也越小。
強磁處理可使注入水的性質發生變化,抑制粘土膨脹、防垢效果十分明顯。還可注入防膨劑段塞抑制粘土的水化膨脹。綜合應用粘土防膨技術,可增加吸水量、降低注入壓力,大幅度增強處理效果。各種注水工藝措施有其特定的適應性。不斷開發注水工藝新技術,會持續提高注水開發油田的效果。
『叄』 夏天暖氣片怎麼保養,需要放水嗎
不需要放水。夏天暖氣片的保養:
一、經常清潔暖氣片表面
家用暖氣片往往會直接裸露在外面,也就不能避免空氣中的塵埃附著在暖氣片表面。用戶需要經常用潔凈的抹布輕輕的擦拭暖氣片的表面,去除塵埃,避免污物弄臟表面,留下醜陋的印記。擦拭暖氣片表面應謹記不能運用強腐蝕性溶液,不能用尖銳、堅硬的物品刮擦,避免刮傷、刮花、損害暖氣片表面。
二、鋼制暖氣片需「滿水保養」
影響鋼制暖氣片的使用壽命除了產品質量和供暖水質外,日常的保養也同樣重要。為避免內壁被氧化腐蝕,一般鋼制暖氣片需「滿水保養」,保證暖氣內氧含量較低,減少腐蝕。為了讓暖氣片全天候滿水保養、避免漏水、延長暖氣片使用壽命。
三、修補暖氣系統
在採暖季中,暖氣片出現的漏水等現象,可以利用現在這個季節對暖氣片進行更換或者維修,同時這個時候暖氣片的價格是一年中低的季節,對使用傳統鑄鐵暖氣片的用戶可以酌情考慮更換新型暖氣片。
同時,夏天氣溫升高,受熱脹冷縮作用影響,有時候暖氣系統會出現接頭松動、漏水的現象,用戶需要及時檢查修補,避免在採暖季暖氣片漏水,造成不必要的財產損失。
四、暖氣系統改造,少改動為宜
暖氣片設備方向、管道聯接辦法,都是根據戶型特色、小區供暖系統規劃、房子保溫程度等眾多因素設計的,若過多改動會損壞原有的系統平衡,將影響暖氣片的散熱量,為冬季供暖帶來很大的安全隱患。所以,用戶在改造暖氣時盡量少改動管道,採暖設備方向優先考慮原有暖氣片的方向。
整體而言,炎熱的夏季對暖氣片的保養工作是非常有必要的,不僅可以確保暖氣片外觀耐久亮麗,還能確保暖氣片在採暖季不影響散熱功能,延長暖氣片的使用壽命。
拓展資料:
暖氣片是一種採暖為主的採暖設備。主要在冬天寒冷的北方地區使用,具有保暖的作用,以前多使用鑄鐵暖氣片,現在已經發展出了更多材質的暖氣片。
鑄鐵暖氣片已經逐步退出了市場舞台,鋼制暖氣片、銅鋁復合散熱器、鋁制暖氣片等新型暖氣片無論從材質上還是製作工藝上都優於鑄鐵散熱器,成為市場上最主流的暖氣片。
暖氣片壽命延長方法:
1、預處理首先對完成防腐塗裝的暖氣片散熱器進行除油、外表面磷化處理。
2、陰極電泳漆採用汽車製造過程中使用的「陰極電泳底漆塗裝工藝」來保證暖氣片散熱器外表面具有更佳的抵抗「潮濕或其它惡劣環境影響」的能力。
3、全聚酯塑粉靜電噴塗使用瑞士進口設備,進行計算機控制的聚酯塑粉靜電噴塗作業,打造散熱器多彩亮麗的外觀以及更加優異的「防塵、耐潮、耐酸、抗擦劃」的能力。表麵塑粉均採用環保的原材料,避免了暖氣片散熱器在供暖中溫度升高後有害氣體的排放,使生活更陽光,更健康。
4、高溫烘烤最後在200攝氏度的溫度下進行烘烤,使聚酯樹脂塑粉粉末固化於暖氣片散熱器表面,保持持久亮麗。
暖氣片-網路
『肆』 暖氣片上面熱下面不熱怎麼處理是什麼原因造成的
1、暖氣片內存氣太多
暖氣片內氣體太多,阻塞管路,會產生暖氣片局部不熱的情況版。這時應權打開系統中所設置的放氣閥進行放氣。如果閥門失靈,閥盤脫落在閥座內堵塞了熱媒流動通道,這時就應該打開閥門壓蓋進行修理,或者直接更換失靈閥門。
2、管道接入錯誤
採暖系統的送、回水管道與整棟樓的送、回水管道正好接反,或全部在送(或回)水管上,從而不能形成正常的熱循環線路,可能是造成暖氣片部分不熱的原因,這時就應該了解整棟樓的熱循環系統和管道敷設情況,仔細檢查,將錯誤的管道改正過來。
3、採暖系統管道堵塞
如果採暖系統管道出現堵塞,暖氣片自然就會出現不熱或者部分不熱的現象。出現這種故障時,應先判斷堵塞點,再斷開管子,將管內污物清除或更換該管段。
1、開啟暖氣片側面的放氣閥,慢慢將積氣排盡,直至放出熱水。
2、首先確定自己家的暖氣片閥門已經開啟,在去樓上樓下的鄰居家詢問一下,是否有沒有開啟的
3、對於沒有改動過暖氣的業戶來說,解決的辦法就是:找熱電公司。
4、更換新的內腔無砂鑄鐵暖氣片或鋼制橢柱暖氣片等新產品。