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油田回注水监测参数如何选择

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2015/12/11

私聊

环境监测政策法规

回注水产生原因：
油田投入开发后，随着开采时间的增长，油层本身能量将不断地被消耗，致使油层压力不断地下降，地下原油大量脱气，粘度增加，油井产量大大减少，甚至会停喷停产，造成地下残留大量死油采不出来。为了弥补原油采出后所造成的地下亏空，保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，并获得较高的采收率，必须对油田进行注水。
注水采油是国内外油气田普遍采用以提高采收率的主要措施。对油田进行注水,可弥补原油采出后所造成的地下亏空,保持或提高油层压力。
随着开采时间的不断延长，采出油的含水量也越来越大60%-80%，有时甚至高达90%，采出水是回注水的主要水源。
采出水水质特点：
总体特点：
含油量高、矿物化严重、难以降解的复杂有机物、大量悬浮物、细菌污染
指油层采出水。一般偏碱性，硬度较低，含铁少，矿化度高。含油污水必须经过水质处理后才能回注地下油层或外排。由于这部分水随着油田注水开发时间增长，采出水量不断增多，已成为油田注水的主要水源。
油田生产对注水水质的要求：

表1 推荐水质主要控制指标（SY/T5329—1994）

注入层平均空气渗透率，μｍ²		<0.1			0.1-0.6			>0.6
标准分级		A1	A2	A3	B1	B2	B3	C1	C2	C3
控制指标	悬浮固体量，mg/L	<1.0	<2.0	<3.0	<3.0	<4.0	<5.0	<5.0	<6.0	<7.0
	悬浮物颗粒直径中值，μｍ	<1.0	<1.5	<2.0	<2.0	<2.5	<3.0	<3.0	<3.5	<4.0
	含油量，mg/L	<5.0	<6.0	<8.0	<8.0	<10.0	<15.0	<15.0	<20	<30
	平均腐蚀率，mm/a	<0.076
	点腐蚀	A1、B1、C1级：无点腐蚀 A2、B2、C2级：轻微点腐蚀 A3、B3、C3级：明显点腐蚀
	SRB菌，个/mL	0	<10	<25	0	<10	<25	0	<10	<25
	铁细菌，个/mL	n×10			n×10			n×10
	腐生菌，个/mL	n×10			n×10			n×10

表2 水质辅助性指标

溶解氧		侵蚀性CO₂	硫化物^①		pH
采出水	清水	-1.0≤C≤1.0mg/L	采出水	清水	7±5
≤0.05～0.10mg/L	≤0.05mg/L	-1.0≤C≤1.0mg/L	≤2.0mg/L	0	7±5

油田回注水在线监测参数的选择：
SY/T5329-1994标准明确了以下规范：
(1).水质基本要求。水质稳定，与油层想混不产生沉淀；水注入油层后不使粘土矿物产生水化膨胀或悬浊；采用俩种水源混合时，应实验证明配伍性好；低腐蚀、低悬浮；水源选择评价符合标准。
(2).水质主要控制指标。按照储层渗透率的大小分高、中、低三类，主要控制悬浮物颗粒直径、悬浮固体含量、含有油、平均腐蚀率、SRB、铁细菌、腐生菌、点腐蚀8项指标，主要控制指标分级情况，如表1-1所示。
(3).辅助性指标。试注后若发现因水质原因不能顺利注水再用水质辅助性指标。辅助性指标是指溶解氧、侵蚀性CO₂、H₂S、pH值和总铁含量5项指标。
由于悬浮物颗粒直径、平均腐蚀率、SRB、铁细菌、腐生菌、点腐蚀等指标没有合适且经济的在线监测方式，更重要的是无法在防爆场所实现连续在线监测，所以在油田回注水在线监测上建议监测水中油、悬浮物两个主要监测项，ZDA-OW01防爆型水中油自动监测仪的基础型即采用该方案进行在线监测，当次两项指标出现异常时就可以及时停止注水，保障油田生产。
同时油田也应该根据自身水质特点选择其它合适的监测参数具体可适合防爆环境的水质监测参数如下：

附录：
国内部分油田注水水质标准

表3 国内部分油田注水水质标准

项目	《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》标准	胜利油田	华北油田	大庆长恒	大庆外围	长庆油田
含油量 mg/L	K≤0.1 K≤0.5	5～20	≤30	≤20	≤10	≤15
含油量 mg/L	K>0.1 K≤0.1	5～20	≤30	≤20	≤10	≤15
总铁 mg/L	<5	≤0.5	≤0.5	≤0.5	0.5	－
三价铁 mg/L	－	－	－	－	－	≤0.4
悬浮固体 mg/L	K≤0.1 K≤1.0	K≤0.2 K≤2.0	K≤0.2 K≤2.0	地下水 K≤2.0	地下水 K≤2.0	≤0.1
	K=0.1～0.6 K≤3.0	K≤0.2 K≤4.0	K≤0.2 K≤5.0	地下水 K≤5.0	其他水 ≤5.0	－
	K>0. 6 K≤5.0	－	－	污染水 K≤10.0	－	－
悬浮固体直径mg/L	K≤0.1 K≤2.0 p≥80%	K≤0.2 K≤2.0 p≥80%		≤5.0 p≥70%	≤5.0 p≥70%	－
	K=0.1～0.6 K≤3.0 p≥80%	K>0.2 K≤2.0 p≥90%
	K>0.6 K≤2.0 p≥80%
溶解氧 mg/L	总矿化度>5000mg/L ≤0.05	密闭流程≤0.05	总矿化度>1000mg/L ≤0.05	含油污水≤0.5	≤0.05	≤0.05
溶解氧 mg/L	总矿化度>5000mg/L ≤0.05	开式流程≤0. 5	总矿化度>1000mg/ ≤0.05	其他水≤0.05	≤0.05	≤0.05
硫化物mg/L	≤10	≤14	－	≤50	≤50	≤5
游离二氧化碳mg/L	≤10	－	－	－	－	≤30
细菌总数个/mL	K<0.1K<10²	K>0.2 <2.5×10	≤10⁴	≤10⁴	≤10³	≤10³
	K=0.1～0.6 K≤10³	K<0.2 <2.5×10
	K>0.6 K<10⁴
硫酸盐还原菌个/mL	K<0.6 K<10²	<10²	≤10	≤10³	≤10²	≤10²
	K=0.1～0.6, <10²
	K>0.6,< 10²
平均腐蚀率	≤0.076	≤0.125	≤0.10	≤0.076	≤0.076	≤0.075
膜滤系数（MF）	K≤0.1 K≥20	－	－	－	－	>20
	K=0.1～0.6 K≥15
	K>0.6 K>10