处理后作业废液回注可行性评价研究

发布时间：2020-08-09 15:38

【摘要】：压裂、酸化作业已成为我国油气田增产的主要技术措施,压裂作业和酸化作业中产生的返排液和作业完成之后剩余的工作液被称为作业废液。作业废液具有成分复杂、废液量大、处理难度大、对环境危害大等特点。对其处理后回注地层,是目前应用较为广泛、节约水资源的一种方式。但因处理后作业废液的有机物含量依然较高、COD值高,回注时会因有机物在储层表面的吸附、离子反应等,对储层造成一定伤害,建立处理后作业废液回注的可行性评价程序、提出回注时的污水水质指标具有重要意义。本文通过结垢量测定、黏土膨胀性质测定、注入后对岩心渗透率的影响等,对处理后作业废液的回注可行性进行了评价研究,建立了处理后作业废液回注评价程序,提出了合适的回注水质指标。采用《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》(SY/T 5329-2012)对预处理后的作业废液进行了水质分析,采用黏土膨胀实验并以煤油作为参比,评价了处理后作业废液引起黏土膨胀的性质;通过结垢量测定与垢型分析,获得了处理后作业废液与地层水的配伍性结果;应用岩心驱替实验,获得了不同水质(悬浮物含量、含油量)对储层的伤害率,并在上述试验基础上确定了处理后作业废液回注储层的水质指标。黏土膨胀实验表明,处理后作业废液与煤油溶液相比,膨胀率低于150%,处理后作业废液回注储层不会引起黏土过度的水化膨胀;通过回注水质结垢性质实验,确定了处理后作业废液在地层条件下,结垢量均小于10mg/L;处理后作业废液与地层水混合体积比9:1时,结垢量低于20mg/L,配伍性良好,也不会出现结垢现象,回注效果较好;当含油量、悬浮物含量低于6.0mg/L时,对渗透率为8mD以上的储层,注入体积为20PV时,储层伤害率低于20%;处理后酸化废液矿化度过高,回注效果较差,需与清水混合后回注。综合以上实验结果,结合现行油田回注水水质标准,提出了压裂废液回注推荐水质指标为:含油量、悬浮物含量低于6.0mg/L,混合水结垢量低于80mg/L,回注水黏土膨胀率低于150%。建立的作业废液回注评价程序为:处理后作业废液回注水质指标分析→处理后作业废液与地层水混合后的稳定性评价→处理后作业废液水质对黏土膨胀率的影响评价→处理后作业废液水质对储层伤害率的影响评价→处理后作业废液对不同渗透率储层的伤害率评价。
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X741
【图文】：

处理流程图,回注,处理流程图

图 1-1 作业废液回注处理流程图1.2.4 处理后作业废液回注可行性评价对于处理作业废液回注进行可行性评价，主要考虑回注井及回注层的选择和回注水质指标这两个方面。对于回注井及回注储层的选择目前已经有了相对成熟的选择标准[38]。回注井的选择标准：（1）套管质量良好，固井质量良好，无窜槽；（2）回注井中套管及配套设能承受回注压力；（3）枯竭井和废弃井优先选择。回注储层的选择标准：（1）通过查阅回注地层及周边区域的水文地质资料，确保处理后作业废液注入目标储层后不会对淡水层产生影响；（2）储集空间足够长期进行回注作业；（3）吸渗能力良好，不会产生较高泵压，回注水不应外泄；（4）注入层横向连贯性好，满足目标注入量，不窜漏到上下隔离层；

技术路线图,回注,回注水,可行性评价

) 建立处理后作业废液回注可行性评价程序，确立推荐回注水质指标。技术路线) 对于作业废液水质中影响回注作业效果的因素进行机理研究，确定分析的) 根据《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》（SY/T 5329—2012）对处理后作业废液进行水质分析，并通过黏土稳定性实验、水质配伍性实实验进行回注可行性评价；) 综合机理研究和实验内容，并结合现行通用水质指标，确定处理后作业废评价程序，提出回注水质推荐指标。研究工作技术路线如图 1-2 所示：

X-衍射分析,结垢量,废液,地层水

图 4-1 处理后作业废液结垢 X-衍射分析图4.4 本章小结（1）根据离子浓度及预测方法得出，处理后压裂废液无结垢趋势：处理后酸化前期废液无结垢趋势，酸化中期废液碳酸钙有结垢趋势，酸化后期废液有生成硫酸钙沉淀的可能；（2）单一的处理后作业废液实验结垢量较小，均在 10mg·L-1以下，小于单一地层水的结垢量；（3）处理的压裂废液与地层水体积比为 1:9 时的结垢量为 1mg·L-1，最大失钙率为1.26%，与地层水配伍性良好；处理后酸化作业前期废液和地层水体积比为 3:7 时的结垢量最大，为 57mg·L-1；处理后酸化作业中期废液和地层水体积比为 2:8 时的结垢量最大，为 77mg·L-1；处理后酸化作业后期废液和地层水体积比为 4:6 时的结垢量最大，为61mg·L-1。综上所述，处理后作业废液回注地层后结垢量不大，与地层水配伍性较好。（4）X-衍射分析表明，混合水结垢以 CaCO3为主。

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