改性纤维球滤器的应用实践

    何四海 刘佰森

    摘 要：渤中25-1油田区块属于高压低渗油田，目前采用注水开发模式，对注水水质要求很高，原有的注水设备及流程不能满足注水水质处理要求。通过增加改性纤维球滤器对注水进行精细处理，使水质达到注水标准，为BZ25-1油田低渗开发提供了充分保证同时为提升海上低渗油田注水水质提供了经验借鉴。

    关键词：低渗油田；注水开发；纤维球滤器；水质优化

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.093

    0 引言

    随着油田开发进程的加深，低渗透油田开发所占比重越来越大。而低渗油田的产量由于地层压力下降以及井况变差等原因逐渐降低。为了维持地层压力平衡，需要及时补充地层能量，目前低渗油田主要采用注水开发模式。由于低渗油田孔隙度和渗透率普遍偏低，对注水水质要求很高，传统注水处理设备往往达不到处理要求，结合油田实际情况引进先进的注水处理技术和设备，使注水水质合格，对油田稳产高产至关重要。

    1 改性纤维球滤器的应用背景

    渤中25-1油田投产之后一直依靠地层能量进行开发，随着开采时间延长，沙河街高压低渗油层自身能量不断地被消耗，造成油井产量大大减少，甚至停喷停产，大量剩余油残留在地层中。为了及时弥补地下亏空，维持油层压力，提高采收率，必须采用注水开发模式；而油田原有的注水设备及流程不能满足沙河街地层注水水质处理要求，不达标的注水注入地层会加大油管的腐蚀、造成地层渗流通道堵塞，使注入压力增加，注水效果越来越差，甚至会出现注不进水的情况，达不到预期的注水效果并且会增加油田酸化解堵作业以及设备维修成本。考虑到沙河街油藏的高压、低渗状况同时结合国内外注水处理技术发展现状，决定引进改性纤维球滤器处理装置来进行水质优化，确保沙河街油藏的注水水质达标。

    2 改性纤维球滤器的工作原理

    改性纤维球过滤器设备系统分为两级，一级为BST-F系列含油污水快速过滤器，二级为BST-MF超微滤高精度过滤器。

    2.1 BST-F系列含油污水快速过滤器介绍

    一级污水快速过滤器使用特殊的过滤介质改性纤维球，使截留的油污和泥沙很容易反冲去除，不会因为油污吸附饱和而堵死失效，也不会出现滤料板结现象；滤料填充区完全悬空，过滤面积能达到其它相同尺寸截面过滤滤器的2倍以上；悬空填充使得滤料反冲洗时表面截留的污染物更容易从滤料区脱出，使滤料清洗变得更容易，更彻底，清洁度更高；设备反冲洗过程前阶段采用进水冲洗滤料，借用进口压力高的优势提供足够力度冲洗滤料，能够实现在线自动反冲，而且过滤精度可以达到2～5?m，能够去除污水中大部分的污染物质。

    2.2 BST-MF超微滤高精度过滤器介绍

    二级过滤器采用无机钛膜棒为滤芯，滤芯具有耐腐蚀、耐高温、机械性能好、流量大、易反洗等特点。采用倒T型入口构件有效减少滤器内的回流和二次涡流，使得动能被吸收利用，避免了水流冲击影响过滤水质；

    一级过滤器滤芯上部空间安装了聚结板，对水中的油滴起到聚结作用，除去少部分的浮油以及大部分的分散油，同时降低了进入二级过滤器的含油量，减少对二级高精度滤芯可能造成的污染，延长设备运行时间。

    3 改性纤维球滤器的应用实践

    3.1 实践方案

    渤中25-1油田利用现有设备对注水进行初步处理，在此基础上通过增加精細处理设备，对井口平台注水水质进行深度处理，处理达标后的注水经沙河街注水泵加压后注入沙河街低渗油层。精细处理设备分为两级，第一级为改性纤维球滤器，保证冲击负荷情况下的出水水质，第二级肽膜处理设备串联在第一级处理设备之后进行精细处理，经第二级设备处理后的注水水质满足A3标准。

    3.2 实践过程

    首先拆除平台原有的超声波滤器设备以及整个附属橇块，然后将纤维球滤器安装在其原位置；依次进行橇块、罐体就位、安装焊接工作，主体工程完成后进行电气仪表等配套系统的安装，随后进行设备调试。由于这是渤海地区第一次引进纤维球滤器设备，调试期间发现了诸多问题并一一进行了整改。结合平台实际情况，定期取样化验，根据化验结果对新增设备的处理水量、运行压差、运行时间、反冲洗时间等参数进行了调整和设置，最终使改性纤维球滤器达到了预期的处理效果。现场调试过程中，在满足当前平台注水需求的同时还充分考虑到沙河街油藏后期日注3000方的注水计划，调试时一并进行了模拟验证，当新增纤维球滤器处理水量达到3000方/天时，注水水质仍然达标。

    3.3 实践效果及评价

    投用纤维球滤器后，在入口水质水中含油10ppm，悬浮物颗粒浓度4mg/L，粒径中值2um的情况下，出口水质化验结果为水中含油小于4ppm，悬浮物颗粒浓度小于3mg/L左右，粒径中值小于2um，达到了渤中25-1油田沙河街地层注水水质标准。同时沙河街地层注水压力上涨趋势得到缓解，相应受益井的产液量和产油量均有所上升，改性纤维球滤器的应用实践取得良好效果。

    4 结论

    改性纤维球滤器运用改性纤维球及钛膜处理技术对注水进行精细化处理，有效提升了注水水质，为渤中25-1油田实现注采平衡、提高采收率提供了有力保障，同时可以为海上其它低渗油田提升注水水质提供经验借鉴。

    参考文献：

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    [2]刘文兰.纤维球滤料在小型水厂应用研究[J].江苏环境科技，2004（S1）：8.

    [3]李晓颖.低渗油田注水工艺[J].油气田地面工程，2003（07）：89.

    [4]高磊.海上低渗油田精细注水处理膜材料的研究进展[J].工业水处理，2015（04）：27-29.

    作者简介：何四海（1981-），男，四川渠县人，本科，中级，高级主管，研究方向：海上平台采油集输。