《采出水在线监测系统效果评价.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《采出水在线监测系统效果评价.doc（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、采出水在线监测系统效果评价随着油田开发时间的延长，原油含水率不断上升。目前国内各油田均进入了高含水开采期，原油综合含水率一般都在80%以上，为保证原油合格(含水率05%)外输，必须脱水，也就意味着每生产1 t原油就有近4 t采出水。可见，采出水处理是否得当是油田能否持续发展的重要保证，采出水外排会造成环境污染，回注可以解决这一问题，同时也解决了与地层水配伍的问题，而实时监测采出水处理水质，是保证注入水水质是否达标的一双眼睛，也可以及时调整生产模式，为生产提供指导方针。一、油田采出水特性采油污水是一种含有固体杂质、液体杂质、溶解气体和溶解盐类等较为复杂的多相体系，细小杂质大概可分为5大类：悬浮固
2、体、胶体、分散油、乳化油及一些溶解物质。其中悬浮固体(颗粒直径1100 m)主要包括：泥砂、各种腐蚀产物及垢、硫酸盐还原菌、腐生菌和重质油类等；胶体(110-31.0 m)主要由泥砂、腐蚀结垢产物和细菌有机物构成。采出水中一般含有15g/L 的原油，其中90%左右为分散油(10100 m)和浮上油(大于100 m)，约有10%乳化油(110 10 m)。溶解物质主要包括溶解盐类(110-3m以下，如Ca2+、Mg2+、Cl-)和溶解气体(310 -4510m如溶解氧、硫化氢)。由于各油田地质条件、原油特性、集输及分离条件等的差异，各地油田采出水的水质不尽相同，但有共性，一般具有以下特点：含油量
3、高、成分复杂、矿化度高、水温较高、具有放射性。采油污水处理既要处理水中的大量油类，同时兼顾去除水中溶解的有机物、悬浮物与硫化物等。如果这些杂质处理不当，再回注过程中会堵塞地层、腐蚀管线、结垢，还会加快微生物繁殖，外排则会造成更大的污染。不同类型的采油污水要采用不同的处理方法，目前国内外含油污水的处理技术按处理原理可分为4种：物理法、化学法、物理化学法和生物化学法。庆一注水站应用的是生物化学法，生化处理法是利用微生物的生物化学作用，将复杂的有机物分解为简单物质，将有毒物质转化为无毒物质，使采油污水得到净化。微生物可将有机物作为营养物质，使其一部分被吸收转化成为微生物体内的有机成分或增殖成新的微生
4、物；其余部分可被微生物氧化分解成简单的有机或无机物质，如甲烷、二氧化碳和水等。二、采出水在线监测系统庆一注水站是通过假斯维斯酵母菌的自然生长除去采出水中的油质组分，采出水处理水质会受到沉降时间，自然除油罐的液位，一联来水水质，反应池温度以及系统运行工况等影响，为保证水质达标，处理水质稳定的要求，在2012年6月，陕西睿海丽君环境科技有限公司为庆一注水站安装采出水在线监测系统一套，有效的对微生物处理前、后以及回注前水质进行了监测，提供水质处理前后数据，我们可以进行对比，以及及时作出生产及制度的调整。 这是集多点采样，同时监测水中油、悬浮物、浊度、瞬时流量及水处理设施的运行状态等关键参数的集成设备
5、，并通过以太网实现监测数据的远程传送和网络监控。 （一）采出水在线监测方法-光谱分析技术 目前在石油化工领域水质在线监测方法大多采用光学原理，以光的吸收原理占据多数，实现手段采用光的透射和散射，测得含油、悬浮物浓度。通过对比分析，我们选择国内外应用较多且较为成熟的近红外分光光度法，进行采出水在线监测，光谱范围为： 780-2526nm 。 基于原理特点备注近红外分光光度法1、很多物质在近红外区域的吸收系数小，待测溶液甚至无需稀释，便于实时测定； 2、光程长，测试处管径可较大，清洗方便； 3、近红外区波长短，因而不被玻璃或石英介质所吸收，所用光窗可用玻璃或石英制成，仪器小型化，价格较低，使用方便
6、； 4、灵敏度较高、测试范围较广，实时性好。 1、近年来近红外光吸收测试技术在石油化工领域得到迅速发展； 2、波长范围：780-2526nm； 3、光程可达1l00mm，甚至更长。 由于油滴与悬浮物颗粒结构、形状的不同，通过测量透射光及散射光的强度，再经过一种合理的流程安排及算法处理，从而可以得出水中的含油量和悬浮物含量。 (二)系统构成与各单元图解 1.）采样预处理单元； 2.）检测分析单元； 3.）数据处理单元； 4.）智能控制单元； 5.）站控平台； 6.）气动控制与正压保护单元；1）.采样预处理单元： 该单元用来实现污水、净化水的自动采样、过滤和压力调节，以满足监测系统对水样压力、单位
7、流量、水中杂质粒径的技术要求。采样预处理单元由4路 UPVC管路（污水、净化水、清洗水、外排水）、一组10mm不锈钢管路、4组Y型过滤器、2路减压阀、3路球阀、1路针阀等管路组件组成。 该单元是在线监测系统必不可少的预处理部分，关系到测量系统能否连续、稳定地工作，也反映出在线监测系统方案设计的科学性。 2）检测分析单元 在线系统的核心单元，用于被测水样的水质分析（油份浓度、悬浮物浓度、浊度）、流量计量和水处理设施的运行状态记录。由一套光学原理的水中油分析仪、2台超声波流量计、2路电流中继器等组成。 检测分析单元的主设备选型与分项设备的技术对接是该套在线系统的核心技术所在。3）数据处理单元 该单
8、元用来采集、显示、记录、存储、输出数据，量程设定、报警设定。由油份仪主机、流量计主机、PLC模块组件、数据电缆等组成。 油份仪主机 显示屏 超声波流量计 PLC模块 触摸屏 4）智能控制单元： 该单元是在线系统的控制中枢，用于采样水路的自动切换、泵阀的开启、频率设定、动作指令、数据采集、处理、上传等。由西门子S7200PLC控制柜、真彩触摸屏、数据转换器等组成。也是连接数据处理单元与站控平台进行数据汇集与远程传输的神经中枢 5）站控平台： 由上位机、网络服务器、系统软件组成，是在线系统的监控平台。该单元安装在联合站的站控室，用于系统监控、动态管理、数据传输、远程通讯。专业的WinCC工控系统、
9、开放的OPC通讯协议、远程的Web浏览使系统平台兼具了3台服务器的强大功能，也是RS2000-I型监测系统独一无二的完美设计。 6）气动控制与正压保护单元： 由无油防爆空压机、气动阀、五通电磁阀、空气过滤器、柔性气路、压力表、消音器、压力调节器、进气管路等组成。用于采样水路的气动切换、油份仪测量槽的空气吹扫和分析小屋的正压保护。这一部分的巧妙设计是目前为止国内外所有污水在线监测系统从未有过的独特运用，也是成就RS2000-I监测系统的自动化、自清洁、安全保障所在。 三、采出水在线系统效果分析 我们都知道，注水水质是否达标直接关系到注水开发的效果。对回注水质的定期检测就成为十分必要的生产要求。我
10、区现行的做法主要以人工现场采样、通过实验室仪器分析掌握水质情况。人工取样化验方式存在的一个弊端是有认为误差，因人员素质参差不齐，取样若未放尽残液或者送样时间超出，都会影响水质化验效果，从而为生产提供不准确的指导信息 。（一）人工取样与实时取样监测对比分析： 1、现在注水站是每三天人工取样化验一次，监测频次低，不能及时、完整的反映水质变化情况。 2、现场需要人工取样、化验，填写报表，工人劳动强度大。 3、人工取样、手工化验，误差大，时效性差。 4、不能有效地对油田主要采出水处理设施进行监督与控制。 5、化验数据不能准确反映水质的真实情况 （二）对采出水水质在线监测的必要性和意义 1、可实时连续地
11、监测水质，准确地反映采出水回注水质的变化情况，相比人工取样能及时监测到采出水水质处理情况。 2、可加强对主要采出水处理设施的监督，监控主要除油设备的运行状态及处理水量的变化，提高对水处理效果的控制，保证注水开发效果。 3、可实现注水水质的远程监控与管理，将数据实时上传至油田数字化指挥中心的监控平台，为油田数字化建设提供强力技术支撑。 4、在线监测系统自动化程度高，减轻工人劳动强度。5、仪器可实现自清洁功能，免去了人工反洗过滤器的问题，且定期反洗可延长过滤器使用年限及保证水质处理效果。6、小屋占地面积小，自动化程度高，一般情况下免人员维护，设备自行清洁，监测，免去了人员定期检查的劳动。四、 采出
12、水在线监测系统存在问题 1、由于采出水水质较差，在线监测仪器受腐蚀结垢影响严重，系统将不能正常运行，容易损坏。 长庆油田采出水普遍具有高矿化度，腐蚀、结垢较严重的特点，因此，要求在线监测仪器、管材等具有很好的防腐、防垢性能，且要注意冬季保温。同时需考虑管线的结垢堵塞与监测仪器的自清洗、维护问题。 2、沉降罐来水相对含油浓度高，避免油气泄漏以及保证系统安全运行都是值得思考的问题， 综上，长庆油田还需要探索、采用一种或几种全新的、适宜的采出水在线监测系统。 3、由于是多点采样，油份分析仪只有一台，过滤器也是共用的，因此存在过滤器或油份分析仪中残留油污影响下一点的分析结果，比如来水预沉池的含油量相对
13、较高，下一次化验回注前水质过滤器中会残留有过多油污使回注前油份增加。4、小屋自动化程度较高，但是也容易出现问题，且需专业人员维护，目前系统不是很稳定，尤其是冬季运行，电脑控制自动启停不能正常工作，为水质化验得出正确判断增加难度。5、油份仪测量结果存在漂移现象，且有测量上限，一旦含油超过上限，则无法测量，这是一个弊端，不能及时了解水质具体情况，仍需人工取样并化验。6、在系统运行不正常时，气动阀一旦不能自动启闭，将会导致生化处理装置的运行部正常，注水出现问题。 总体来看，在线监测系统减低了人员劳动系统，为生产提供了一个可靠地依据，但是运行中依然一些不足之处，在运行中不断改进为生产知名方向，提供更可靠欣喜。
