将油田天然能量开采阶段产出污水回灌至地下的方法技术

本发明专利技术提供一种将油田天然能量开采阶段产出污水回灌至地下的方法，包括：步骤1，测算天然能量开采阶段油田每年污水产出量；步骤2，筛选地下污水回灌层；步骤3，测算污水回灌层可容纳污水量；步骤4，实施试注，对回灌层进行注水评价；步骤5，测算回灌井单井最低吸水量；步骤6，测算完成污水回灌任务所需最少回灌井数；步骤7，测算回灌井单井静态吸水能力；步骤8，测算单井注水寿命期；步骤9，测算回灌井注水寿命期内累积注水量；步骤10，重新测算回灌井数，并据此部署污水回灌方案。该方法经济节约、技术先进，操作简单，方便实施，达到了保护沙漠地表脆弱生态环境、促进油田绿色可持续发展的目的。的。的。

【技术实现步骤摘要】
将油田天然能量开采阶段产出污水回灌至地下的方法


[0001]本专利技术涉及油田产出污水处理
，特别是涉及到一种将油田天然能量开采阶段产出污水回灌至地下的方法。

技术介绍

[0002]油田开采过程中，随着地下油气水流体的产出，地下亏空越来越大，地层压力越来越低，油井产出量下降。为了弥补这种地层能量不足的问题，油田开发过程中普遍采用注水的办法来补充地层能量。但是，对于天然能量充足的油田，油田开发早期均利用天然能量进行开发，不需要部署注水井来补充地层能量。
[0003]开发早期油田产出污水量少，沙漠地区现场处理油田产出污水的方法是在联合站附近建若干座干化池，将油田产出污水排入干化池中，靠自然蒸发方式来解决油田产出污水问题。随着开发力度加大，油田污水产出量随之不断增加，若继续采用这种自然蒸发方式处理污水，蒸发池将越建越多，将给沙漠地区脆弱的生态环境带来致命的威胁，因此必须寻求新的处理油田产出污水的途径。
[0004]根据沙漠地区实际情况，要么建污水处理厂将油田污水经过处理达标后排放到地表；要么将污水回灌注入到地下非生产储集层，待到开发中后期地层出现压力下降时再回注到生产层补充地层能量。经过分析论证，无论是从环保角度还是经济角度看，天然能量开采阶段都是将污水回灌注入到地下非生产储集层的方案优越。
[0005]在申请号：201910427491.0的中国专利申请中，涉及到一种将油田天然能量开采阶段产出污水回灌至地下的方法，该将油田天然能量开采阶段产出污水回灌至地下的方法包括：步骤1，测算天然能量开采阶段油田每年污水产出量；步骤2，筛选地下污水回灌层；步骤3，测算污水回灌层可容纳污水量；步骤4，开展试注，对回灌层进行污水回灌评价；步骤5，测算回灌井单井吸水能力；步骤6，测算单井吸水量和完成污水回灌任务所需最少回灌井数；步骤7，确定和污水回灌相适应的地面注水工艺。在该申请专利中，存在3点不完善之处。首先是没有测算回灌井的寿命，二是没有测算回灌井寿命期内累计吸水量，三是没有根据回灌井寿命期内累计吸水量来重新测算污水回灌井数。
[0006]在申请号：201010511439.2的中国专利申请中，涉及到一种油田采出水的回用处理方法，包括气浮、生化、过滤、超滤、反渗透等步骤。对油田采出水进行生化处理，可以有效降低废水中易造成膜污染的有机物、石油类、低聚物含量，生化后出水次序经双滤料过滤器和碟片过滤器去除部分悬浮物，进入超滤装置，超滤采用强制循环和错流过滤方式运行，并运行设计常规反洗和加药反洗，超滤出水进入反渗透装置，反渗透设计定时低压正冲和定期杀菌，反渗透产水回用做高品质的热采锅炉用水，反渗透的浓水采用回灌处理，气浮、生化、过滤和特殊的膜运行方式可有效地延长超滤膜和反渗透膜的清洗周期和寿命。
[0007]在申请号：CN201710079809.1的中国专利申请中，涉及到一种油田采出水资源化利用方法，包括(1)将油田采出水泵入重力除油罐中，将大分子油滴、水和固体悬浮物分开并分别去除；(2)然后经过涡凹气浮机，水中的气泡将水中的油滴带出；(3)涡凹气浮机出水
输送到溶气气浮机中，再次去除水中的乳化油和溶解油；(4)然后输送到固定化微生物处理池，出水进入中间水池I；(5)然后泵入MBR装置；(6)MBR装置出水经过中间水池I I后通过保安过滤器过滤直接进入反渗透装置处理或电渗析装置处理。
[0008]以上现有技术均与本专利技术有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此我们专利技术了一种新的将油田天然能量开采阶段产出污水回灌至地下的方法。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是提供一种有效地解决了沙漠地区油田天然能量开采阶段产出污水的处理问题的将油田天然能量开采阶段产出污水回灌至地下的方法。
[0010]本专利技术的目的可通过如下技术措施来实现：将油田天然能量开采阶段产出污水回灌至地下的方法，该将油田天然能量开采阶段产出污水回灌至地下的方法包括：
[0011]步骤1，测算天然能量开采阶段油田每年污水产出量；
[0012]步骤2，筛选地下污水回灌层；
[0013]步骤3，测算污水回灌层可容纳污水量；
[0014]步骤4，实施试注，对回灌层进行注水评价；
[0015]步骤5，测算回灌井单井最低吸水量；
[0016]步骤6，测算完成污水回灌任务所需最少回灌井数；
[0017]步骤7，测算回灌井单井静态吸水能力；
[0018]步骤8，测算单井注水寿命期；
[0019]步骤9，测算回灌井注水寿命期内累积注水量；
[0020]步骤10，重新测算回灌井数，并据此部署污水回灌方案。
[0021]本专利技术的目的还可通过如下技术措施来实现：
[0022]在步骤1中，根据油田目前的综合含水和含水上升规律,结合油气田开发远景规划,对天然能量开采阶段油田每年产出污水量进行测算。
[0023]在步骤2中，对污水回灌层的筛选遵循下面的原则：储层埋藏浅、储集能力大、渗透率高、储集层内的流体不再开发利用。
[0024]在步骤3中，首先测算回灌层最大平均上升压力；其次测算污水回灌层砂体的体积；最后测算污水回灌层所能容纳的污水总量。
[0025]在步骤3中，测算回灌层最大平均上升压力时，污水回灌采用笼统注水而非分层注水，回灌层井底附近地层压力最高，最高地层压力按下面的公式计算：
[0026]P
升
＝P
wh
+P
h
—P
i
[0027]式中，P
升
为回灌井底附近地层最大上升压力，MPa；P
wh
为注水井口压力，MPa；P
h
为井筒静水柱压力，MPa；；P
i
为原始地层压力，MPa；
[0028]这里，井筒静水柱压力：P
h
＝h
×
ρ
[0029]式中，h为注水管柱深度；ρ为回灌污水密度，
[0030]原始地层压力：
[0031]P
i
＝dP
×
h
[0032]注水末期回灌井底附近地层最大上升压力为：
[0033]P
升
＝P
wh
+P
h
‑
P
i
[0034]注水井最远端地层上升压力取0MPa，则回灌层最大平均上升压力
[0035]P
平均上升
＝(P
升
+0)/2。
[0036]在步骤3中，测算污水回灌层砂体的体积的公式为：
[0037]V＝s
×
h
×
η
[0038]式中，s为储层砂体面积，m3；h为为储层砂体厚度，m；η为砂地比,无量纲。
[0039]在步骤3中，测算污水回灌层所能容纳的污水总量的公式为：
[0040]N＝V
×
ΔP
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.将油田天然能量开采阶段产出污水回灌至地下的方法，其特征在于，该将油田天然能量开采阶段产出污水回灌至地下的方法包括：步骤1，测算天然能量开采阶段油田每年污水产出量；步骤2，筛选地下污水回灌层；步骤3，测算污水回灌层可容纳污水量；步骤4，实施试注，对回灌层进行注水评价；步骤5，测算回灌井单井最低吸水量；步骤6，测算完成污水回灌任务所需最少回灌井数；步骤7，测算回灌井单井静态吸水能力；步骤8，测算单井注水寿命期；步骤9，测算回灌井注水寿命期内累积注水量；步骤10，重新测算回灌井数，并据此部署污水回灌方案。2.根据权利要求1所述的将油田天然能量开采阶段产出污水回灌至地下的方法，其特征在于，在步骤1中，根据油田目前的综合含水和含水上升规律，结合油气田开发远景规划，对天然能量开采阶段油田每年产出污水量进行测算。3.根据权利要求1所述的将油田天然能量开采阶段产出污水回灌至地下的方法，其特征在于，在步骤2中，对污水回灌层的筛选遵循下面的原则：储层埋藏浅、储集能力大、渗透率高、储集层内的流体不再开发利用。4.根据权利要求1所述的将油田天然能量开采阶段产出污水回灌至地下的方法，其特征在于，在步骤3中，首先测算回灌层最大平均上升压力；其次测算污水回灌层砂体的体积；最后测算污水回灌层所能容纳的污水总量。5.根据权利要求4所述的将油田天然能量开采阶段产出污水回灌至地下的方法，其特征在于，在步骤3中，测算回灌层最大平均上升压力时，污水回灌采用笼统注水而非分层注水，回灌层井底附近地层压力最高，最高地层压力按下面的公式计算：P
升
＝P
wh
+P
h
‑
P
i
式中，P
升
为回灌井底附近地层最大上升压力，MPa；P
wh
为注水井口压力，MPa；P
h
为井筒静水柱压力，MPa；；P
i
为原始地层压力，MPa；这里，井筒静水柱压力：P
h
＝h
×
ρ式中，h为注水管柱深度；ρ为回灌污水密度，原始地层压力：P
i
＝dP
×
h注水末期回灌井底附近地层最大上升压力为：P
升
＝P
wh
+P
h
‑
P
i
注水井最远端地层上升压力取0MPa，则回灌层最大平均上升压力P
平均上升
＝(P
升
+0)/2。6.根据权利要求4所述的将油田天然能量开采阶段产出污水回灌至地下的方法，其特征在于，在步骤3中，测算污水回灌层砂体的体积的公式为：V＝s
×
h
×
η式中，s为储层砂体面积，m3；h为为储层砂体厚度，m；η为砂地比，无量纲。
7.根据权利要求4所述的将油田天然能量开采阶段产出污水回灌至地下的方法，其特征在于，在步骤3中，测算污水回灌层所能容纳的污水总量的公式为：N＝V
×
ΔP
×
C
t
×
Φ式中，V
‑
储集层岩石的总体积，m3；ΔP
‑
回灌层最大平均上升压力；C
t
‑
储集层岩石和地层水的综合压缩系数；Φ<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小平，杜玉山，杨铭宇，周英杰，徐耀东，刘旋，张海娜，张鹏，彭道贵，赵红霞，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：