油田回注水过滤器

在油田开采过程中，特别是在油田开采的中后期，油层压力随着开采时间的延长是逐渐下降的，当油层的压力下降到低于油气的饱和压力之后，溶解在油中的天然气在油层内就会大量的游离出来，油井产量明显下降，油气比上升，地下原油性质发生变化，导致粘度增加和流动困难，使得大量的脱气原油(又称死油)残留在地层中开采不出来，降低油田的开采效率。为了保持油层压力，延长油井的自喷期，目前采用的主要方法是向地层中注入水，以补充己采出的原油在油层中所占的空隙体积，使得油层压力保持稳定或者上升，达到油井高产稳产、提高最终采收率的目的。现有我国的各油田大多采用注水采油开发方式，而且为了提高后续开采效率，在油田处于旺盛期就开始注水。但是在注水采油过程中，注入地下补充地层压力的水和原油一起产出，经过油水分离后，产生大量的油田废水。

目前我国大部分油田己进入石油开采的中期和后期阶段，采出液中含水量为70-80%，有的油田甚至高达90%，而且随着开采时间的增加，含水量不断的增加，因此在我国油田所产生的废水量非常巨大。如果把如此大量的采出水直接外排，将造成非常严重的环境污染问题，同时又浪费了宝贵的水资源。如果把含油废水处理后，重新回注地层，以补充地层的压力，不仅可以避免环境污染，而且节约大量的水资源。对含油废水进行处理并回注是油田实现可持续开发和提高油田经济效益节约成本的一个重要途径。

由于采油废水成份复杂，如果直接回注地层用于进一步的石油开采，不仅对采油设备和系统造成严重的危害，还会破坏地下地层。原油废水在未经处理之前，水中悬浮物(机杂)、含油量与抽取的地下水相比要高得多，这会直接或间接地引起注水井和地下油层的堵塞。

回注水水质基本要求：

1、 水质稳定，与油层水相混不产生沉淀；

2、 水注入油层后，不使粘土矿物产生水化膨胀或悬浊；

3、 水中不得携带大量悬浮物，以防堵塞注水井渗滤端面及渗流孔道;

4、 在运行条件下注水不应结垢;

5、 注入水对水处理设备、注水设备和输水管线腐蚀性要小。

如果油田含油废水与其它供给水（如地下水、地面污水和地面水）混合注时，必须有较好的配伍性。考虑到油藏孔隙结构和喉道直径，要严格控制水中的固体颗粒的粒径。

回注水中含油量对回注的影响

回注水最主要污染物当属各种油类物质，其中有90%以上为悬浮态油，漂浮物在污水表面，或以微小油珠形态悬浮于水中，油珠粒径在10~150μm；这部分油最易浮上水面然后刮除；另有5~8%油为乳化态油，以极小微粒油珠状态稳定地形成乳化液，这部分油必须经过药剂破乳，才能从水中分离，最后有1~20mg/L的油在水中是以溶解态存在的。

回注的水不能造成注水井的吸收能力迅速下降，为了使注水井保持一定的吸收能力，就必须严格控制回注水中机械杂质和油的含量。制定回注水的机械杂质含量的标准时，既要考虑产油层的地质物理特点(主要是渗透率和孔隙度)，也要注意到注水井在油田分布特点。此外，注水压力以及回注水与岩石的相容性也是影响注水井吸收能力的因素。

注水采油时，一般使用河水、海水、江湖水或浅井水与地层水混注。这几种水都合有不同程度的机械杂质，在地层水中除含机械杂质外，尚且有一定量的石油，而且大多是以细微的乳化油粒的形式存在于水中。注水如含有油，特别是乳化油，就可能与硫化铁之类的固体粒子结合在一起形成乳化块而堵塞地层。因此，在注水之前，必须对注入水进行处理，使之减少或避免油层堵塞和油层污染。

如果回注水中油的含量过高，使回注水的COD增加，可导致回用水的微生物滋生，生物粘泥增多，容易堵塞地层。

目前油田污水处理过滤技术存在的问题

我过滤工艺是油田回注水处理中广泛采用的工艺，一般流程中过滤器是油田污水处理最后一道除油、除悬浮物的重要工序。目前油田普遍使用的过滤器有多层滤料（石英砂、无烟煤）过滤器和核桃壳过滤器等。核桃壳过滤器除油效果相对较好，但是控制悬浮物能力较差，多层滤料过滤器比核桃壳过滤器控制悬浮物能力稍好，但除油效果不佳，尤其滤速太低（一般选用12m/h左右），同等处理量选用设备数量太多，增加一次投资费用。核桃壳、煤、石英砂等颗粒滤料存在一些共同的缺点： 1）不能满足低渗透油田回注水对悬浮物含量及颗粒直径指标的控制要求。

2）由于粒度小（为0.6～1.8mm之间），易破碎，反冲洗时容易流失，需要经常补充漏失的滤料。

3）对于稠油污水及原油中沥青和胶质含量较高的采出水，以上滤料容易出现板结问题，常使过滤无法进行，使整个过滤工艺瘫痪。

公司含油污水快速过滤器的技术优势

与其他几种常用工艺比较，系列含油污水快速过滤器具有如下技术优势：

（1）快速过滤器的除悬浮物、除油效果最优。除油效率比核桃壳高20%以上，更优于双滤料。按照中国石油天然气总公司行业标准要求，该处理系统比核桃壳及双滤料过滤器控制悬浮物颗粒的能力高1～2个等级

（2）含油污水快速过滤器的滤速是双滤料过滤器的2倍，是砂滤的4倍；过滤器周期产水率是核桃壳过滤器的2倍，是砂滤的3.6～7倍；截污量是核桃壳过滤器的2.9倍。

（3）在线自反冲，不需要配备反冲水泵，反冲时也不需要停机。反冲洗水量少，约占过滤水量的2%左右，而砂滤反冲洗水量约占过滤水量5%。

（4） 与砂滤相比，油固体物不会粘连在滤料上。过滤拦截的油固体物易反冲去除。而采用砂滤，油固体物一旦粘连在石英砂上，将很难去除。

（5） 该处理系统滤料不会漏失，滤层不会板结。