Prueba y solución sobre el impacto de la reinyección de aguas residuales en la estratificación: estratificación de aguas residuales oleosas
Palabras clave: reinyección de aguas residuales; ensayo en capas; inyección de agua en capas; soluciones
Número CLC: U664 Código de identificación del documento: U664U664 Código de identificación del documento: U664A Número de artículo:
Cierto campo petrolero ha entrado en un período de contenido de agua extremadamente alto, con un contenido de agua total de más del 95, y el contenido de agua del fluido producido es mucho mayor que la cantidad de petróleo producido. Cuando esta parte del agua es procesada por el sistema y luego fluye de regreso a la capa de petróleo, se resuelve en gran medida el problema de los altos costos de producción de petróleo, mejora la recuperación de petróleo y evita la contaminación ambiental. Es un método de desplazamiento de petróleo comúnmente utilizado en petróleo importante. campos. Sin embargo, aunque la demanda de agua es grande, el agua aún debe obtenerse localmente para reducir los costos de producción. Después de la construcción de la planta de demostración de desarrollo de precisión de inundación de agua, la capa de petróleo ha cambiado de un método único de inyección de agua generalizada a la actual inyección de agua en capas finas. De acuerdo con la capacidad real de absorción de agua de las diferentes capas de petróleo, la cantidad de agua se distribuye en capas para lograr el propósito de que el agua desplace al petróleo. Sin embargo, debido a los problemas actuales, como la calidad excesiva del agua de las aguas residuales, después de que las aguas residuales se reinyectan en la formación, algunos pozos de petróleo no pueden realizar trabajos normales de inyección y despliegue de agua, lo que aumenta la dificultad de las pruebas. Durante el proceso de prueba, a menudo encontramos problemas como que el instrumento de prueba de contaminación de la cuerda no podía moverse hacia abajo, lo que aumentó la carga de trabajo, redujo la tasa de calificación de la sección de inyección de agua y afectó los resultados del desarrollo.
1. Fuente, composición y peligros de las aguas residuales
1.1 Fluido producido bajo tierra
Es decir, petróleo crudo y agua aceitosa extraídos de los yacimientos de petróleo al suelo. Se caracteriza por un alto grado de mineralización de una solución acuosa que contiene petróleo crudo y algunos gases disueltos y bacterias.
(1) Mineralización. es la cantidad total de sales minerales disueltas en la solución acuosa. La cantidad total afecta directamente la corrosividad del agua. Cuando la solubilidad real de estas sales en agua es mayor que la solubilidad de equilibrio en la solución, el exceso de sal sólida cristalizará y se depositará en la superficie del metal formando incrustaciones. Esta parte de la cal es altamente corrosiva. En la actualidad las incrustaciones más habituales son CaSO4, CaCO3, BaSO4, etc. Dado que la concentración de CaCO3 aumenta con la concentración de gas CO2 disuelto en la solución acuosa. Por lo tanto, después de una serie de reacciones químicas, una gran cantidad de sólidos de CaCO3 precipitarán formando incrustaciones.
(2) Contiene petróleo crudo. Los fluidos de producción subterráneos contienen una cierta cantidad de petróleo crudo. En promedio, 10 toneladas de agua en una mina pueden producir 1 tonelada de petróleo. Las aguas residuales antes de la reinyección deben separarse cuidadosamente del petróleo y el agua, y los indicadores integrales deben cumplir con los estándares de calidad del agua de reinyección para reducir el bloqueo de la formación, el impulso desigual del agua y el aumento de las diferencias de permeabilidad durante el proceso de reinyección, lo que resulta en digitación.
(3) Gas disuelto. Las aguas residuales contienen principalmente gases como O2, CO2 y H2S, que acelerarán el proceso de corrosión e incrustaciones del metal. La separación gas-líquido antes de la reinyección puede reducir el contenido de oxígeno en el sistema de tratamiento de aguas residuales y el proceso de reinyección, lo que ralentiza la tasa de corrosión e incrustaciones del metal. Debido a factores de presión, cuando la presión de formación es menor que la presión de saturación durante la extracción de líquido del pozo, algo de gas precipitará. Sin embargo, este proceso por sí solo no puede eliminar completamente los gases nocivos del agua. El dióxido de carbono es un gas fuertemente ácido que forma ácido carbónico cuando entra en contacto con el agua. La descomposición del ácido carbónico aumenta el H en el agua, lo que reduce el pH y aumenta la acidez. Las soluciones acuosas se caracterizan por su acidez, lo que aumenta la corrosión de los metales.
(4) Diversas bacterias. Las bacterias en las aguas residuales son principalmente bacterias reductoras de sulfato, bacterias de hierro y bacterias mucosas. Estas bacterias aceleran la velocidad de corrosión de las tuberías y las herramientas de fondo de pozo, y las sustancias corrosivas bloquean aún más la formación. En casos severos, pueden causar perforaciones en los equipos de fondo de pozo que proporcionan una inyección de agua insuficiente a los pozos de petróleo correspondientes, y la producción de los pozos de petróleo disminuye. .
Su contenido en agua debe controlarse estrictamente.
1.2 Agua de lavado de pozos
Otro tipo de agua residual es el agua de lavado de pozos. Debido al deterioro del efecto de lavado de pozos, no puede cumplir con los estándares de calidad del agua. La materia suspendida en el agua puede bloquear fácilmente el filtro, provocando que la presión de la tubería aumente y el volumen de agua del pozo de inyección disminuya. Es difícil alcanzar la tasa de calificación de inyección de agua, lo que aumenta la dificultad del trabajo de prueba.
2. Indicadores de agua purificada y tecnología de tratamiento de aguas residuales de estaciones conjuntas
(1) Indicadores de agua purificada. Las aguas residuales aceitosas del desarrollo de campos petroleros se recolectan de los pozos de producción de petróleo y se transportan a la estación conjunta a través de la estación de transferencia para la separación de petróleo y agua y el tratamiento avanzado de aguas residuales. Las aguas residuales después de un tratamiento avanzado se convierten en agua purificada y se dispersan y transportan a la capa de retorno de aceite en la sala de distribución de agua bajo su jurisdicción. Se requiere que el tamaño medio de las partículas sólidas suspendidas en las aguas residuales de reinyección sea ≤2 µm, el contenido de aceite sea ≤8㎎/L y la materia suspendida sea ≤3㎎/L. Luego del tratamiento, se convierte en agua pura, la cual es dispersada y transportada hasta la sala de distribución de agua bajo jurisdicción de la empresa.
(2) Flujo del proceso. Ver Figura 1.
Figura 1 Flujo del sistema de tratamiento de aguas residuales
3. Efecto de la reinyección de aguas residuales en la prueba de estratificación
(1) Condición del instrumento de prueba. Las aguas residuales inyectadas nuevamente en la capa de petróleo no están limpias debido a las impurezas y tienen un alto grado de salinidad, lo que puede corroer fácilmente la red de tuberías y bloquear las sartas de tuberías del fondo del pozo. Al mismo tiempo, la arena fina del pozo de arena se acumula en la tubería de trabajo del pozo de inyección de agua, bloqueando la tubería de trabajo, dificultando el descenso de los instrumentos de prueba al fondo del pozo, afectando el trabajo normal de depuración.
(2) Bloquear el grifo. La calidad del agua de las aguas residuales de reinyección es mala y hay muchos sólidos en suspensión, lo que puede causar fácilmente que las boquillas de agua en el dispositivo de obstrucción del distribuidor de agua excéntrico de la columna de agua se obstruyan y se incrusten. La presión del aceite aumenta rápidamente, el volumen de inyección de agua disminuye y la tasa de inyección de agua disminuye, lo que dificulta cumplir con el estándar de tasa de calificación de prueba.
(3) Bloquear la capa de agua. Durante la prueba, debido al bloqueo del estrato y las grandes fluctuaciones de la presión del agua, la precisión de las lecturas de los medidores de agua subterránea fue baja y hubo un gran error con el valor del conteo del flujo subterráneo. A veces, la interferencia es tan grave que el medidor de agua se detiene, lo que afecta los resultados finales de la prueba y aumenta la carga de trabajo de volver a realizar la prueba.
(4) La presión de la bomba de agua es baja. Debido a la diferencia de altura del terreno y la gran cantidad de impurezas de las aguas residuales en la tubería de inyección de agua, la pared interior de la tubería se corroe y se incrusta fácilmente, lo que provoca una mayor resistencia cuando las aguas residuales fluyen a través de ella. El flujo y la presión son inestables y la presión de la bomba de distribución de agua medida desde la sala de distribución de agua es demasiado baja, lo que resulta inconveniente para la depuración y afecta el proceso de prueba. Varias razones que afectaron el proceso de prueba de estratificación de 2010 a 2011 incluyen: el instrumento de prueba no puede funcionar, 640 pozos están obstruidos, 930 pozos el medidor de agua está roto, 190 pozos y la presión de la bomba de agua es baja; 123 pozos.
4. Soluciones
(1) Tratamiento de purificación. Fortalecer el monitoreo de la calidad del agua y el tratamiento de purificación para reducir el tiempo de escalado de herramientas y tuberías de fondo de pozo. Cuando se desincrusta la pared del pozo, se puede utilizar decapado para eliminar las incrustaciones o se puede aplicar un revestimiento de aislamiento de gas a la pared interior de la tubería de petróleo para evitar la corrosión de la tubería de petróleo.
(2) Materia sólida en suspensión. Para reducir el contenido de sólidos en suspensión se puede añadir floculante. Convierta la materia suspendida de pequeño tamaño en materia suspendida de gran tamaño, aumente su propia sedimentación por gravedad y elimine las impurezas sólidas. Para evitar que la boquilla de agua se obstruya y reduzca la capacidad de absorción de agua de la capa de aceite, sáquela con frecuencia para limpiarla.
(3) Impurezas como el petróleo crudo. Reduzca el contenido de materia suspendida sólida aceitosa en las aguas residuales y evite que la contaminación cause obstrucciones. Mantenga estable la presión del agua, limpie y corrija el medidor de agua con regularidad y reemplácelo por uno nuevo cuando las condiciones lo permitan.
(4) Tráfico. Dado que el caudal del fluido determina la velocidad de descrustación de las sales minerales, el contenido de sales minerales disueltas en el agua está relacionado con la presión. Cuando la presión disminuye, la solubilidad también disminuye. La solución acuosa está en un estado sobresaturado y los cristales precipitan y se depositan en la pared del tubo metálico. Por lo tanto, cuando la estación de inyección de agua inyecta agua en la sala de distribución de agua, se debe requerir que la bomba de agua estabilice la presión y bombee agua de manera continua y uniforme. La presión de la bomba de agua debe mantenerse por encima de 14,0 MPa antes de poder realizar las pruebas normales. Las tuberías de inyección de agua deben lavarse con frecuencia.
(5) Otros métodos. Además, nuestra estación conjunta minera debe implementar estrictamente los estándares de tratamiento de calidad del agua para la reinyección de aguas residuales. La profundidad de la estación de aguas residuales debe realizarse para el tratamiento de impurezas, la separación de agua y petróleo y la separación de gas y petróleo. Controle la solubilidad del oxígeno en el agua para evitar reacciones químicas entre las impurezas del agua y el gas para producir una gran cantidad de óxido y otras sustancias. Corrosión, incrustación y obstrucción de tuberías de formación y de inyección de agua y equipos relacionados con pozos de inyección de agua. Al mismo tiempo, no se puede ignorar el contenido de CO2 y H2S y se debe reducir al máximo su solubilidad en agua.
Además, la estación conjunta debe realizar inspecciones periódicas y cuidadosas del sistema de tratamiento de aguas residuales y abordar uno por uno los factores que afectan la calidad del agua en cada enlace. Se puede solucionar mediante los siguientes aspectos: el tanque de sedimentación almacena, deposita y flota muchas impurezas durante todo el año, por lo que debe limpiarse con frecuencia para reducir el exceso de impurezas de lodo y la contaminación repetida, se debe agregar el agente de acuerdo con el; Situación real, pero si la calidad del agua aún es difícil de cumplir con el estándar, se pueden agregar dosis grandes. El uso de productos químicos no debe caducar ni deteriorarse; los operadores deben dominar la tecnología de procesamiento del sistema desde el principio hasta el final. Fortalecer la capacitación de habilidades y garantizar el buen funcionamiento y control del volumen de agua, de modo que el sistema de inyección de agua sea estable y el pozo de inyección de agua pueda distribuir bien el volumen de inyección de agua.
5. Conclusión
(1) El campo petrolero ha entrado en las etapas de recuperación de petróleo secundaria y terciaria, y el potencial para la exploración de petróleo restante es prominente. La recuperación secundaria de petróleo es la inundación con agua, utilizando agua como medio de desplazamiento de petróleo. El agua purificada se inyecta nuevamente en el campo petrolero, lo que puede reponer efectivamente la energía de la formación y mantener la estabilidad de la presión del agua de la formación. El trabajo de prueba en capas puede realizar un seguimiento de la situación de la inyección de agua subterránea en cualquier momento y ajustar oportunamente el plan de inyección de agua en función de los datos de prueba reales para satisfacer las necesidades de agua de cada capa.
(2) Debido a la gran demanda de agua para inundaciones, los altos requisitos de calidad del agua y el largo tiempo de inyección de agua en los campos petroleros desarrollados mediante inyección de agua, es fácil cooperar con la estación conjunta y el equipo de prueba. entre sí, lo que trae muchas dificultades al trabajo de prueba. La capacidad y el efecto del sistema de tratamiento de aguas residuales de la estación conjunta afectan directamente la tasa de calificación de la inyección de agua en capas en la prueba en capas y afectan la realización de la mejora de la utilización del depósito. Por lo tanto, sólo a través de la comunicación mutua, la cooperación y el procesamiento oportuno se puede mejorar el entorno de trabajo, mejorar la calidad y el efecto de la inyección de agua y, en última instancia, aumentar la tasa de recuperación. La estación conjunta debe hacer un buen trabajo en el tratamiento del agua producida y cooperar con el equipo de pruebas para hacer un buen trabajo en las pruebas para garantizar altos estándares de calidad del agua de reinyección. Proporciona una sólida garantía para la finalización sin problemas de los trabajos de detección estratificada fina y reinyección estratificada y la captación oportuna de información completa y precisa.
(3) El éxito o el fracaso del desarrollo de la inundación de agua se determina mediante pruebas en capas y la inyección de agua en capas. No se puede ignorar si el volumen de inyección de agua es suficiente y la calidad del agua de inyección. .
Referencias:
[1] Feng Shuchu, Guo Kuichang. Recolección, transporte y procesamiento de minerales de petróleo y gas [M]. China University of Petroleum Press, 2006: China University of Petroleum. Prensa, 2006.
[2] Zou Genbao. Ingeniería de producción de petróleo [M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 1998.
Nota: Todas las fórmulas y gráficos del artículo se pueden ver en formato PDF.