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胜利油田地热资源开发中存在问题及对策

更新时间:2009-03-28

1 含油污水的开发利用

含油污水是各油气集输站的废水,每年向外排放污水不但对环境造成污染,而且增加了原油成本,特别是目前我油区的老油田多数进入高含水期的开发产量高达90%以上,因而有大量水注入地下,维持地层压力,又有大量的水随油气一起采出,油气分离后,形成新的污水。提取污水中的热量,变废为宝造福于民是一项十分有益的工作。

据油田规划计划部统计,胜利油田十个采油厂现有含油污水处理站52座,实际处理污水量72×104m3/h。但污水排量超过5000m3/h,温度超过40℃的污水处理站仅41座,为了换热的需要,要求污水温度不能低于55℃,否则换热后无利用价值。因而统计了温度在55℃以上的污水站共19座,日排量为37.6×104m3/h。为了提高温度标准,必须选择温度为60℃左右的污水站作为污水换热的首选目标,经统计后发现,共有14座,日排水量为25.9×104m3/h。

1.1 含油污水开发利用存在的主要问题。自2000年起,油田先后对基地附近的4座污水站进行了换热(坨二站、坨4站、坨6站、辛1站)统一采用瑞典产的钛合金板式换热器,进行了试验性的开发。实践表明,利用污水余热采暖,节约了燃油,起到了节能与取暖效果,有一定的经济效益。但仍存在一些问题,主要问题如下:

1.1.1 污水中杂质多:这是使换热器不能正常运行的关键所在。众所周知,每个污水处理站的污水水质不同,水中杂质不同(主要是残油、添加剂等,若是进行三次采油地区的污水,水中有大量的化学物质);产生污水的途径不同(热采污水,二次采油污水、三次采油污水等),水温不同,因而各站污水水质不同,但是一个共同点是杂质太多,杂质多造成换热器堵塞。如辛1站板式换热器,只用20多天就堵塞,冲洗不能使堵塞解除,只好拆掉。

1.1.2 污水温度不高:实践表明,60℃以下的污水,若没有效率很高的换热装置,其热量不足以做供暖使用。试想,60℃的热水,换热效率在95%以上时温度才能达到57℃;若出水温度57℃,回水温度37℃仅可利用20℃。故没有好的换热器,就达不到用户对供暖的要求。目前最好的板式换热器—瑞典的钛合金换热器效率也仅为95%左右,而其它换热器均达不到这种换热效率。

地铁工程在建设过程中,主要有两种类型:①排水型;②全封闭型。为此,进行地铁防水施工过程中,要将防作为重点工作,与此同时,还要将工程的实际情况和结构进行有机地结合,将防水的措施进行确定。如果地铁在施工中使用钢筋混凝土作为围构,需要结构的自身来控制其防水,确保地下水防水施工的质量,让地铁施工质量得到保障,防止出现渗水。

此次使用的松下G9相机在捕捉动态瞬间时体现出极其强大的能力,其提供了0.04秒的最快自动对焦速度,以及连续对焦模式下每秒20张的连拍速度。在拍摄渔船定点撒网的情况下,可以实现每秒60张的超高速连拍。当然如果觉得这样还不够快,这台相机还可以借助6K/4K连拍模式, 30fps 6K与60fps 4K两种抽帧方式提供1800万像素的静态照片,真正实现不错过任何瞬间。

1.1.4 污水站的管理不协调:污水站一般均隶属于各采油厂,若建换热站,一般由社区热力大队管辖,管理上的不顺往往造成互相扯皮,出现问题没有中间协调的单位。

1.1.5 污水站的动态不清,何时水多何时水少,应找出其规律来。

1.2 针对主要问题应采取的对策。为克服污水换热存在的一些问题,使污水换热有效的进行下去,针对上述问题,应采取以下对策:

当问及“在思政学习过程中遇到问题时,一般选择什么方式解决?”58.4 %的学生选择“百度搜索”,只有16.3 %的学生选择“请教老师或者同学”,甚至还有12.6 %的学生选择“无所谓”。显而易见,高职学生自主学习思政课的独立性不强,“网络依赖症”表现突出,在互联网的自由领地里,正在逐步丧失独立思考问题和独立解决问题的能力。

1.2.3 制定出污水换热的方案,其中最重要的是进行可行性的论证,与其它换热方式进行经济效益的对比。

1.2.2 对确定要利用的污水站的污水取样进行全分析,其中特别是对水中的杂质进行分析,取得可靠的数据。

1.2.1 对每个采油厂的污水站进行系统的调查,彻底查清以下数据:污水口出口温度,排放量(m3/d)排污动态,管理单位,污水去向,开发利用条件,污水水质简分析资料。

但利用天敌赤眼蜂也并不是万灵药,尽管成本与使用杀虫剂大致相当,但在玉米植株上悬挂放有蜂群的硬纸板箱需要更多人工。法国南部使用杀虫剂仍很普遍,因为那里的玉米种植者还要面对蜂群不攻击的其他多种害虫。在其他一些国家,农民通过种植转基因玉米来控制害虫,但转基因作物在法国是不允许的。尽管存在这些限制因素,但目前在根虫构成威胁的玉米种植区里仍然有23%的农田引入了这种赤眼蜂。

1.2.4 对污水站的管理进行改革。借鉴其它油田的污水余热利用项目,然后结合每个污水站的具体情况,制定出切实可行的实施方案及投资方式,促进油田污水开发利用的项目落地。

2.1 废油井改造存在的主要问题。结合已实施三口井的油井改热水井的工作经验(河67-X6、牛85、辛65,其中河65-X6为开发试验井),在改造的废油井中目前运行的牛85、辛65井运行良好。现将改造废井所存在的问题及解决这些问题的对策简述如下:

2 废油井的改造

2.2.1 立即着手在人口稠密居住区进行报废井的调查:主要是利用1/万地形图,将报废井的位置全部登记到地形图上,并搞好各井的基础数据,供领导决策改造哪些井。

利用污水中的余热是一项变油田废水为热源的好办法,达到了节能,减少污染保护环境的目的,但在具体施实中仍有不少难度较大的问题,如换热器热交换效率问题,换热器堵塞等问题,因此,必须周密计划,可行性论证后方可立项。在具体操作上必须有专门的科技队伍来承担此项工作。要认真总结经验教训,从而达到今后干一个成功一个,进而由点到面逐步推广,把污水余热利用的更好。

2.1.1 废油气井的分布不均一:居民集中居住区废井不多,居民稀少区废油井多,因此必须对居民区油气井分布做一详细调查,以便确定其可利用价值。

2.1.2 报废油气井的井身结构与热水井不同,勘探井一般有三层套管(即表层套管、技术套管、油层套管),开发井有二层套管(表层套管、油层套管),热水井二层套管(表层套管、水层套管+筛管)。对于不同的报废油气井应采取不同的作业方法。

2.2 针对废油井改造问题应采取的对策。为了克服改造报废油气井工作中存在的一些问题,建议采用以下对策:

2.1.4 防砂难:射孔后仍采用绕丝管防砂技术,由于中间没有滤水层,因而防砂效果不好。

2.1.5 作业难度大:对于勘探井,由于有双层套管,枪弹进入地层深度小,出水量小。如果需要拔出技术套管,则拔管设备要求高,作业成功率低。如果是水泥返高不够,往往射孔后造成串孔,因而需封串,挤入水泥等工作量大。如果采用侧钻的办法,其出水效果好,但侧钻后作业难度更大。

2.1.6 射孔后不能最大限度地发挥地层出水效果。射孔后套管进水断面面积低于地热井断面面积。按32孔/米算,其进水面积约为11.5%(射孔炮眼的面积与射孔段砂层总面积之比),而地热井筛管进水面积在25%以上。

2.1.3 套管口径小,多数为51/2″(139.3mm)套管,作业后不能下大口径的潜水电泵,因此,影响井的出水量,出水量小达不到采暖的目的。

1.1.3 污水站分布不均:每个采油厂的污水站并非全建在居民集中的居住区内,远离居民区的污水站其热量供本站使用尚可;若外输到远处,使本来温度就低的热水失去利用价值。

(3)桁架平台正式提升前,要在一个层高的范围内上下进行提升实验,提升实验完成后,必须检查桁架主梁与电动平台三角梁连接处有无变形情况,检查主梁次梁有无变形情况,检查电动平台三角梁与立柱导向是否正常,检查电机是否过热(判断是否超负荷运转)。如果以上检查均正常视为提升实验合格。

胜利油田自会战以来,在勘探、开发油气资源的过程中,已报废油气井几千口,这是油田的一笔沉淀资产。如将几千口报废油气井利用一部分,作为开发利用地热资源将是十分有益的。

②将“应交税费——转让金融商品应交增值税”当期可抵扣进项税额的金额2万元转入“应交税费——应交增值税(销项税额)”(金额单位:万元)

2.2.2 选择1口探井和1口开发井,进行报废井的改造试验:主要是进行工艺试验和出水量、出砂量(防砂后的),水文地质参数的录取试验,水质分析等项工作。取得报废井的改造参数,推广使用,为今后废井改造打下基础。

2.2.3 为克服射孔出砂和水量小的矛盾,作业一口侧钻试验:选择一口开发井进行侧钻试验,除录取水文地质参数外,还要进行经济效益分析,比较其与专门打地热井的成本,以确定油田地热开发方向。

2.2.4 作业井均进行拔出油层套管的试验:目的是扩大井径,下入大口径泵,获得较大的开采水量。

手测盆底肌力(Oxford评分法)[8]:从6个方面进行测评,每项评分为0~5分,5分:肌肉群正常,收缩力强; 4分: 收缩力正常,压迫及内缩明显上提;3分:普通收缩,有轻度压迫及上提;2分:轻微收缩,收缩力小; 1分: 收缩不正常,偶尔会出现收缩反应;0分:无收缩反应,得分越高表示患者盆底肌力恢复越好。

当然在进行废油井改造时,仍要做好基础工作,即拟改造井的结构图、拟取水层埋深、厚度、地温梯度及定深度温度图,同时要进行单井开采储量的计算。

“秀姐,我今天是打开窗子说亮话,你不同意,今天我们就不走了!一哩,不能得罪客,二哩,还要准备中饭,说不准还要备晚餐。”我似乎是要耍赖。

3 地热井的钻探

在油气区可再生资源的开发中,提取污水的热量是首要的,因为它开发成本低,真正地变废为宝,将废弃的污水中的热回收后,既保护了环境,又达到采暖的目的,是一项非常有意义的工作。但由于污水站和联合站不一定座落在居民区附近,若远离居民区的地方,污水提热达不到的地方,可以利用改造废油气井为地热井的办法来达到提取热量。也可利用改造废油气井为注水井,把经过换热后的水注入地下,既能补充地下能量,又能置换出岩石骨架中的热量重新变成热水加以利用。(研究表明,热水层中热水仅占总热量的5%,岩石骨架中的热量占95%)。如果居民集中区连报废的油气井也没有,就只能靠钻探地热开发井来开发地热,地热井能充分地将地层中的热水开发出来加以利用,它有出水量大,温度充分利用的优点,但也存在以下几点缺憾:a.钻探成本高:由于需大口径钻探,下大套管和筛管,所以成本高,一次性投资大;b.施工周期长,场地占用的地方较大;c.前期地质工作量较大,主要是对要钻探的地区进行井深、温度、水量预测,有了预测开发商才能根据预测进行可行性研究。为了达到预测的目的需了解该区构造、地层、水文地质条件、含水层埋深、厚度、地温梯度及其深度、温度的研究,同时要取得储量计算的参数对钻探区热水储量进行计算,做好领取开采许可证所需地基础工作。

为了搞好地热探井的工作,做好各方面的融资工作,按照:“谁投资谁收益”的办法,多方筹集钻探资金,同时要精心设计,给开发商以可靠的预测数据,进行可行性研究,预测出收回投资的年限。地热井要精心施工,不能出现事故,保证井筒质量和出水量。

参考文献

[1]魏伟,张金华,王红岩.中国石油地热开发利用模式及前景[J].中国石油勘探,2012(1).

 
马正孔
《科学技术创新》 2018年第16期
《科学技术创新》2018年第16期文献

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