高尚堡油田复杂供水注水管网的化学清洗

一、高尚堡油田注水管网概况和水质状况

近几年来，对高尚堡油田各注水井井口水质状况的检测表明，注水井井口水质出现了水含油、悬浮物、粒径中值和微生物含量的不达标情况。在联合站正常运转情况下，联合站外供水水质可以达到注水水质的要求。说明在供水注水管网的管壁上存在着微生物粘泥、悬浮物和污油，随着管程的延长，回注水不断的受到污染，水质状况恶化。

注水管网由联合站发出4条外供管线，7个注水站，23个配水间，81口注水井组成，其中联合站至注水站管线长17.05km，注水站至配水间管线12.425km，配水间至单井管线36.98km。

二、管壁污垢成分分析药剂选择

1.垢样分析

对高尚堡油田各注水站及注水井管壁垢样进行调研分析，垢样颜色为棕黑色至黑色，均为泥样软垢，垢层厚约3～8mm，气味呈臭鸡蛋味。剥去垢层可见管壁，管壁略显粗糙，说明造成了轻微的腐蚀。取G89-73井管壁垢样进行成分分析，分析结果：含水量15.80%，有机垢比例64.00%，无机垢比例20.20%。

从G89-73井管壁垢样成分分析结果看出，管壁垢层较为松散，主要构成为污油、微生物及机械杂质。注水井回注水由地层采出水经过联合站处理后提供，经过较长时间的积累，管壁上生长的微生物与回注水中的微量原油和机械杂质作用，产生大量的生物粘泥。这些污垢的存在是导致回注水在管网中被污染的原因。

2.药剂的选择和方案的确定

（1）清洗药剂的选择

经过试验确定了以生物分散剂和次氯酸钠、杀菌增效剂为清洗用药剂，以生物分散剂对管壁生物粘泥进行剥离和分散，强化杀菌剂的效力，使杀菌剂更好地渗入菌泥和生物粘泥中，更接近微生物细胞，同时防止粘泥的沉积。杀菌增效剂是一种溴基杀菌剂，与次氯酸钠作用后生成BrO-杀菌效力更强。

（2）清洗方案的确定

根据高尚堡油田的具体情况，确定清洗分四次进行，每次清洗一条外供管线及其后续管网。选择联合站外输管线作为加药点，使用加药泵进行点滴加药，药剂在外输水中混合均匀后被外输水携带至供水和注水管线的各个部位，清洗管网中的管壁和设备。加药后即对注水站和各单井水质进行监测，如发现水质不合格即启动洗井水回收流程将污水排放至联合站污水池，同时增加单井供水量提高流速进行冲洗，冲洗过程采用逐次冲洗的方法，未冲洗的单井处于关井状态。至各单井水质合格后逐次回注，至此第一轮清洗结束。继续加入生物分散剂剥离较为紧密的垢层，在各单井浊度上升时加入杀菌剂和增效剂，杀死垢层内细菌，强化剥离效果，在水质不合格时按照第一轮的方法进行处理。直至各单井水质数据和联合站外输水水质数据相当时确认到达终点停止清洗。

三、现场试验情况

经过对比，选择高5供水、注水管网进行现场试验，高5注水站下辖5个配水间、7口单井，联合站到注水站的供水管线规格为φ159×6，长度为2200m，注水站至配水间管线规格为φ146×22，总长度为1200m，配水间至各单井管线规格为φ76×11，总长度为16225m。

1.清洗施工过程

（1）按照50mg/L的浓度加入生物分散剂，同时开始注水站和单井的监测。

（2）在注水站浊度上升时加入次氯酸钠、杀菌增效剂，控制注水站余氯为0.2～0.3mg/L，提高生物分散剂浓度至200mg/L。

（3）在单井浊度出现不合格时启动洗井水回收流程将清洗污水倒入联合站污水池，同时提高单井管线流速至0.8～1.0m/s开始冲洗，根据回收流程具体情况，每次启动三口井进行冲洗，其余单井关井，逐次清洗。

（4）各单井水质合格后切换为注水流程，停止加入杀菌剂和杀菌增效剂，将生物分散剂浓度降为50mg/L，监测注水站和各单井浊度。

（5）在注水站的浊度再次上升时，加入次氯酸钠和杀菌增效剂，控制注水站余氯为0.2～0.3 mg/L，提高生物分散剂浓度至200mg/L，进行第二轮冲洗。

（6）在各单井井口水质数据与联合站外供水水质数据相当时停止加药，否则进行下一轮清洗。

2.回收污水处理

联合站污水池回收污水，经过加药处理后进行沉降，然后进入生化站深度处理后外排。

3.试验效果

清洗达到终点后，通过拆开注水站过滤器和单井井口过滤器目测连接管线内壁的清洁情况，对清洗效果做出初步判断。过滤器拆开后，所连接的管线内壁清洁，无污油、无粘泥，铝质构件显示金属光泽。说明清洗基本是成功的。清洗前，联合站外输水经过管网至注水井井口后浊度和悬浮物上升，说明回注水在管网中被污染，清洗后各项指标均与联合站外输水相当，达到了清洗的目的。

根据此方案，对联合站外供的其余三条管线及其后续管网分别进行了清洗，取得了较好的清洗效果。

从这次供水、注水管网的化学清洗效果看，清洗所选择的药剂生物分散剂和次氯酸钠、杀菌增效剂之间的配伍性很好，对于剥离管壁的污垢和杀灭污垢中的细菌效果较好，具有一定的推广价值。