一种海上油田预防油井结垢的方法技术

本发明专利技术公开了一种海上油田预防油井结垢的方法，包括如下步骤：S1、在海上平台依次设置海水提升泵、粗过滤器、细过滤器、脱氧塔、多介质过滤器、保安过滤器、纳滤装置、纳滤缓冲罐、注水增压泵及注水管汇；S2、海水从海洋里抽提至海上平台，并将海水依次经过粗过滤器、细过滤器、脱氧塔、多介质过滤器、保安过滤器、纳滤装置处理，使硫酸根离子的去除率达99％、钙离子及镁离子的去除率达90％，得到纳滤海水和浓水；S3、处理后的浓水直接排到海洋，剩余的纳滤海水通过纳滤缓冲罐收集存储，经注水增压泵增压输送至注水管汇进行注水，达到预防油井结垢的效果，极大程度避免了油井后续因结垢造成的产量下降、停产，延长检泵周期，保障油井高效稳定生产。

A Method for Preventing Scaling of Oil Wells in Offshore Oilfields

【技术实现步骤摘要】
一种海上油田预防油井结垢的方法
本专利技术属于油田开发
，特别涉及一种海上油田预防油井结垢的方法。
技术介绍
海上油田由于其地理位置的特殊性，注入水源一般为海水、油田生产水和通过钻水源井获取地层水，其中钻水源井获取地层水，是需要消耗大量的资源成本；而油田生产水成分复杂，处理难度大，且同时消耗大量的资源成本；海水的获取及处理相对简单，将其作为注水水源是一个较好的选择。但海水中钙离子、镁离子及硫酸根离子含量高，对于地层水中碳酸氢根离子、钡离子及锶离子含量高的油井，会造成注入水和地层水不配伍，在油井井筒及地层大量结垢，受结垢影响，会导致油井产量下降并给修井及测试作业带来较大困难，使油田蒙受较大经济损失。目前，海上油田常用的除防垢手段为化学除防垢及机械刮管除垢、贵金属防垢等物理除防垢措施，并且这些除防垢措施均是治标不治本，需要周期性地重复实施且有效期相对较短，不能从源头上解决油井结垢问题，耗费大量的资源和作业成本，损坏注水设备，缩短油水井的免修期，严重的造成油水井报废。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种海上油田预防油井结垢的方法，通过去除注入水和地层水中不配伍的阴、阳离子，从而在源头上预防油井结垢的产生。为了解决上述问题，本专利技术提供一种海上油田预防油井结垢的方法，所述方法包括如下步骤：S1、在海上平台依次设置海水提升泵、粗过滤器、细过滤器、脱氧塔、多介质过滤器、保安过滤器、纳滤装置、纳滤缓冲罐、注水增压泵及注水管汇，通过地面管道连接；S2、海水提升泵将海水从海洋里抽提至海上平台，通过地面管道依次传输通过粗过滤器、细过滤器、脱氧塔、多介质过滤器、保安过滤器和纳滤装置，所述粗过滤器内设有金属滤网，过滤海水中的杂质、藻类物质等悬浮固体；细过滤器包括无烟煤、粒砂和细砾石三层结构，将海水中粒径更小的悬浮颗粒去除；脱氧塔脱去除水中的氧气，防止腐蚀生产管柱，以及阻止好氧细菌繁殖堵塞地层；多介质过滤器去除脱氧塔未处理完全的少量胶质和悬浮物；保安过滤器拦截多介质过滤器无法拦截的胶质、悬浮物和杂质；所述纳滤装置包括有多个单根纳滤单元并联，每个单根纳滤单元包括膜壳和纳滤膜组成，纳滤膜的表层孔径处于纳米级，保安过滤器滤出的原水从纳滤膜组的一端流向另一端，海水中一价离子透过膜表面，而二价离子就被拦截留下，随着原水的压力增加，一价离子的脱氧海水从原水中通过纳滤膜不断获取，得到纳滤海水；而脱氧海水中的二价离子被纳滤膜连续不断的拦截，即被拦截脱氧海水中的二价离子浓度越来越高，得到浓水；S3、纳滤装置处理后的浓水直接排到海洋，剩余的纳滤海水通过纳滤缓冲罐收集存储，纳滤缓冲罐收集纳滤海水通过注水增压泵增压输送至注水管汇进行注水。进一步地，所述多介质过滤器出口处设有阻垢剂，防止纳滤装置中的纳滤膜结垢。进一步地，所述多介质过滤器、保安过滤器其底部设置有排污阀。进一步地，所述纳滤膜的表层孔径处于纳米级，其截留分子量为100～1000。与现有技术相比：1、本专利技术通过脱氧塔去除水中的氧气，防止生产管柱的腐蚀，阻止好氧细菌繁殖堵塞地层。2、通过纳滤装置去除注入海水和地层水中不配伍的阴、阳离子，使海水中硫酸根离子的去除率到99％、钙离子及镁离子的去除率到90％，从源头上隔绝了油井结垢产生的因素，极大程度地避免了油井后续因结垢造成的产量下降甚至停产、给修井及测试作业带来较大困难等问题。3、本专利技术能充分利用海水的自然资源，直接利用海水作为注水水源，减少钻水源井和处理油田生产水的成本。附图说明图1是本专利技术一种海上油田预防油井结垢的方法的结构示意图；图2是本专利技术实施例的纳滤海水与储层岩心配伍的对比图；图中，1、海水提升泵；2、粗过滤器；3、细过滤器；4、脱氧塔；5、多介质过滤器；6、保安过滤器；7、纳滤装置；8、纳滤缓冲罐；9、注水增压泵；10、注水管汇；11、地面管道。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。结合图1所示，一种海上油田预防油井结垢的方法，该方法包括如下步骤：步骤S1，在海上平台依次安装海水提升泵1、粗过滤器2、细过滤器3、脱氧塔4、多介质过滤器5、保安过滤器6、纳滤装置7、纳滤缓冲罐8、注水增压泵9及注水管汇10。所述海水提升泵1、粗过滤器2、细过滤器3、脱氧塔4、多介质过滤器5、保安过滤器6、纳滤装置7、纳滤缓冲罐8、注水增压泵9及注水管汇10，两两之间均通过海上平台的地面管道11连接。步骤S2，开启海水提升泵1将海水从海洋里抽提，海水通过地面管道11传输到粗过滤器2的顶部，粗过滤器2内置的金属滤网隔离海水中的杂质、藻类物质悬浮固体，粗过滤海水从粗过滤器2的底部出水口输出；通过地面管道11传输到细过滤器3的顶部，细过滤器3从上到下分为无烟煤、粒砂和细砾石三层，将粗过滤海水中粒径更小的悬浮颗粒隔离，细过滤的海水从底部出水口输出；通过地面管道11传输到脱氧塔4的顶部，脱氧塔4内设有二级脱氧塔、真空泵、空气射器、压力表和安全阀，将细过滤海水中对注水流程、井身及地层有害的溶解氧进行脱除，并从出水口排出；脱除溶解氧的海水通过地面管道11传输到多介质过滤器5，多介质过滤器5拦截海水中的胶质、悬浮物和杂质排放，在多介质过滤器5底部设置有排污阀，为了便于多介质过滤器5长期正常稳定工作，多介质过滤器5出口设有阻垢剂，防止纳滤装置7中的纳滤膜结垢；多介质过滤器5过滤的海水经过地面管道11传输到保安过滤器6，保安过滤器6用于拦截多介质过滤器5无法拦截的胶质、悬浮物和杂质，对纳滤装置7的纳滤膜组件起到完全的保护作用，其底部设置有排污阀。将经上述处理过的海水通过地面管道11输入纳滤装置7处理，滤出的原水从纳滤膜组的一端流向另一端，纳滤膜的表层孔径处于纳米级，其截留分子量为100～1000，海水中一价离子透过膜表面，而二价离子就被拦截留下，随着原水的流量/压力增加，一价离子的脱氧海水从原水中通过纳滤膜不断获取，得到纳滤海水，占总量的65％；而脱氧海水中的二价离子被纳滤膜连续不断的拦截，即被拦截脱氧海水中的二价离子浓度越来越高，得到浓水，占总量的35％。步骤S3，经纳滤装置7处理后的浓水直接排到海洋，另一部分纳滤海水用纳滤缓冲罐8收集存储，通过注水增压泵9将处理过的纳滤缓冲罐8内的好水增压输送至注水管汇10进行注水，通过分光光度法分别测量海水、纳滤海水及地层水离子组分，结合表1所示，地层水中结垢阳离子Ba2+及Sr2+的浓度相对较高，分别为50mg/L和13mg/L，海水中结垢阴离子SO42-的浓度高，为2664mg/L；地层水中结垢阴离子HCO3-的浓度高，为2365mg/L，海水中结垢阳离子Ca2+及Mg2+的浓度高，分别为390mg/L及1225mg/L。当使用海水作为注入水时，理论上存在较大硫酸钡锶垢及碳酸盐垢的可能。海水通过本专利技术处理后得到的纳滤海水中SO42-的浓度由2664mg/L降至5mg/L(降幅达99.8％)，Ca2+及Mg2+的浓度分别由390mg/L及1225mg/L降至23mg/L及29mg/L(降幅分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海上油田预防油井结垢的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：S1、在海上平台依次设置海水提升泵(1)、粗过滤器(2)、细过滤器(3)、脱氧塔(4)、多介质过滤器(5)、保安过滤器(6)、纳滤装置(7)、纳滤缓冲罐(8)、注水增压泵(9)及注水管汇(10)，通过地面管道(11)连接；S2、海水提升泵(1)将海水从海洋里抽提至海上平台，通过地面管道(11)依次传输通过粗过滤器(2)、细过滤器(3)、脱氧塔(4)、多介质过滤器(5)、保安过滤器(6)和纳滤装置(7)，所述粗过滤器(2)内设有金属滤网，过滤海水中的杂质、藻类物质等悬浮固体；细过滤器(3)包括无烟煤、粒砂和细砾石三层结构，将海水中粒径更小的悬浮颗粒去除；脱氧塔(4)脱除水中对注水流程、井身及地层有害的溶解氧气体；多介质过滤器(5)去除脱氧塔(4)未处理完全的少量胶质和悬浮物；保安过滤器(6)拦截多介质过滤器(5)无法拦截的胶质、悬浮物和杂质；所述纳滤装置(7)包括有多个单根纳滤单元并联，每个单根纳滤单元包括膜壳和纳滤膜组成，纳滤膜的表层孔径处于纳米级，保安过滤器(6)滤出的原水从纳滤膜组的一端流向另一端，海水中一价离子透过膜表面，而二价离子就被拦截留下，随着原水的流量/压力增加，一价离子的脱氧海水从原水中通过纳滤膜不断获取，得到纳滤海水；而脱氧海水中的二价离子被纳滤膜连续不断的拦截，即被拦截脱氧海水中的二价离子浓度越来越高，得到浓水；S3、纳滤装置(7)处理后的浓水直接排到海洋，剩余的纳滤海水通过纳滤缓冲罐(8)收集存储，纳滤缓冲罐(8)收集纳滤海水通过注水增压泵(9)增压输送至注水管汇(10)进行注水。...

【技术特征摘要】
1.一种海上油田预防油井结垢的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：S1、在海上平台依次设置海水提升泵(1)、粗过滤器(2)、细过滤器(3)、脱氧塔(4)、多介质过滤器(5)、保安过滤器(6)、纳滤装置(7)、纳滤缓冲罐(8)、注水增压泵(9)及注水管汇(10)，通过地面管道(11)连接；S2、海水提升泵(1)将海水从海洋里抽提至海上平台，通过地面管道(11)依次传输通过粗过滤器(2)、细过滤器(3)、脱氧塔(4)、多介质过滤器(5)、保安过滤器(6)和纳滤装置(7)，所述粗过滤器(2)内设有金属滤网，过滤海水中的杂质、藻类物质等悬浮固体；细过滤器(3)包括无烟煤、粒砂和细砾石三层结构，将海水中粒径更小的悬浮颗粒去除；脱氧塔(4)脱除水中对注水流程、井身及地层有害的溶解氧气体；多介质过滤器(5)去除脱氧塔(4)未处理完全的少量胶质和悬浮物；保安过滤器(6)拦截多介质过滤器(5)无法拦截的胶质、悬浮物和杂质；所述纳滤装置(7)包括有多个单根纳滤单元并联，每个单根纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：程利民，梁玉凯，谢思宇，黄凯文，宋吉锋，郑华，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海石油中国有限公司湛江分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11