气田水回注处理工艺技术探讨

摘 要：回注地层是当前气田水的主要处理方法。气田水回注的效果主要取决于两个方面，一方面是回注井回注层的渗透性、有效储集空间，另一方面是回注水质。本文以碳酸盐岩枯竭气藏为例，对回注井的选择原则、回注水质的处理方法等进行了探讨，分析了回注工艺技术，通过这些回注技术确保在正常回注的基础上降低成本，提高水气藏采收率。

关键词：气田水 回注 处理工艺技术

气田水的处理工艺方法包括回注地层、膜法、综合利用等方法，其中回注地层的方法是国内外最为常见的。回注的效果取决于两个方面，一方面是回注井回注层的渗透性、有效储集空间，另一方面是回注水质，主要包括地层水组分、水中漂浮物、回注井地层岩石配伍情况等。

一、回注井的选择原则与气田水的处理方法

气田水回注井需要满足以下几方面的条件：第一，地层呈现裂缝与孔隙的发育，具有良好的渗透性能；第二，储水的空间比较大；第三，有着良好的井身结构，注入水不会出现到地面上；第四，与出水井之间的距离近，地面建设投资不大。

根据实践经验可知，可供选择的回注井包括：选择有漏层的地方钻回注井；对有漏层的报废井进行试修，恢复其漏层；采气枯竭井。

二、确定回注压力

1.在常压下进行注水

采气枯竭井是当前较多的一种回注井形式，这种井的井深一般都在一千米以上，且井管液注的压力较大，通常都大于10MPa，因此在对采气枯竭井进行注水的过程中压力一般为零。如果要求注水速度加快或者出现地层吸收比较慢的情况，可以稍稍增加注水的压力，通常只要1-2MPa就可以。

2.在高压下进行注水

如果出现回注井的地层渗透性比较差的情况，需要通过人工的方式进行造缝并压裂，之后才能够实现回注。这种情况下向回注井进行注水时，需要根据实际情况提高注水泵的压力，提高注水的速度与地层吸收速度。

三、分析碳酸盐岩枯竭气藏回注井回注水水质

1.回注水中的组成成分

地层水的组分受到气田与产水层位的影响，会含有钾、镁、钠等离子，以及碘、硼离子等。除了这些离子之外，地层水中还会出现一些固体的物质，例如在钻井的过程中漏入到地层中的钻井液、岩石碎屑等，还会包括一些腐蚀物质，例如管道、设备等收到腐蚀产生的物质。在地层水进入到回注井之前，需要对地层水中的杂质进行清理，保持回注井的畅通，确保回注性能。

2.分析回注水的水质

回注水水质标准的制定需要建立在大量调研的基础之上，针对回注层与水质情况的不同而进行分别的对待。确定回注水水质标准的原则为：以回注井能够保证长期、稳定回注为前提，气田水达到回注标准的处理工艺越简单越好，从而尽可能的降低成本。

主储水地层为孔隙与主储水层为裂缝时，两者的回注水运移与储集的机理是不同的，因此需要不同的回注水水质与处理工艺。回注井为以孔隙为主的地层时，这些孔隙既能够作为渗滤的通道，同时又是储集的空间，如果出现井底的孔隙堵塞的情况，回注水将不能够向地层深处流动，因此依据孔隙直径较小的特点需要对回注水进行更加精细的固体微粒处理，满足《油田含油污水处理设计规范》中相关的颗粒直径的规定。为此需要增加精细过滤的步骤，从而增加设备与能耗方面的支出，提高水处理成本。回注井为以裂隙、溶洞为主的地层时，渗漏通道与储集空间为裂隙与溶洞。孔隙与微孔隙在此类井中所占的空间比例较小，在这类井中储集的气很难采出，因此也很难通过渗滤流进到回注井。在进行回注的过程中，回注水的水质要求不高，如果回注水不含油的情况下可以不进行油处理。

四、气田水处理工艺技术

1.选择气田水处理工艺技术的依据

第一，针对回注水制定的水质标准；第二，气田水的类型；第三，回注目标井的储集类型。

2.影响回注水处理工艺流程的因素

在回注水进行处理的工艺流程中需要考虑的因素包括：回注水经过处理之后与地下水之间的配伍性；回注水处理之后需要达到的指标；运行成本最小化的经济合理性；选择较为容易维护的设备；滤料要具有强大的再生能力；污水处理的过程中减少二次污染；各个环节工艺与设备选型对可靠性的影响；集成单元的迁移性能。

3.气田水回注工艺流程

3.1沉淀池

沉淀池主要的功能为对水质与水量进行调节，对油进行隔离、使砂进行沉淀。沉淀的时间大概为十小时。沉淀过程中需要的设备有斜管、隔板、堰板、提升泵、粗格栅等。

3.2斜管沉淀

斜管沉淀的主要功能为再次对油进行隔离、使砂进行沉淀，对水中的悬浮物进行聚结之后沉淀。在经过斜管沉淀之后，出口处的含油量不大于5mg/l，悬浮物在50-100mg/l之间。斜管沉淀的主要设备为分离器。

3.3粗过滤

粗过滤的功能为对悬浮物、油进行预处理，处理之后形成的反洗水回到沉淀池中。经过粗过滤之后，出口处的含油量不大于5mg/l，悬浮物不大于10mg/l。粗过滤主要的设备为过滤泵、反洗泵、过滤器。

3.4污泥干化池

污泥干化池的功能为将沉淀池等地方的污泥进行收集，之后进行干化。污泥干化池主要的设备为真空泵、运泥推车。

3.5储水罐

储水罐的主要功能为进行储水，为过滤器提供反洗用水。

总结：

气田水处理工艺的选择主要考虑回注水水质与回注层地质特征两方面的问题。当回注层为碳酸盐岩裂缝性枯竭气藏时，回注水的处理工艺主要为沉淀与过滤，不仅节约了水处理装置建设方面的费用，还能够节约能源，降低运行成本，实现经济效益与社会效益的统一。

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作者简介：胡贞奇（1985.12.1）女，汉族，四川遂宁，2008年毕业于西南石油学院，油气储运专业，2008年就职于西南油气田分公司川中油气矿，机械和设备工程师，研究方向：油气田开发。