1.前言
注水井注水一段时间后，由于水中的悬浮物、机械杂质等在井筒和炮眼附近的聚集，会造成地层吸水能力下降，注水压力升高。目前，油田常用的注水井洗井污水处理方法，主要是外排或利用罐车拉运集中处理，这些污水处理方式污染环境、耗资较大。为此，本文提出注水井循环洗井技术研究，设计出核心部分无动力油水分离系统，并且把加药系统和精细过滤器融入到整体设计中，保证处理后的洗井水达到标准后直接回注到井内，实现循环洗井。
2.无动力油水分离系统研究
2.1理论基础
含油污水除油的主要方法，有机械分离方法和破除乳化作用的化学处理方法两种。其中，重力法是机械分离方法中最基本也是最重要的一种初级处理方法。由于油、水的相对密度不同，当系统处于平衡时，组分一定的油水混合物在一定的压力和温度下，就会形成一定比例的油、水相。1904年，Hazne提出“浅池理论”，该理论忽略了紊流、进出口水流的不均匀性、油珠颗粒上浮中的絮凝等因素，认为油珠颗粒是在理想的状态下进行重力分离的。即分散而非结绒颗粒的分离效果，是以颗粒的运动速度与池子的面积为函数来衡量的，与池子深度、运动时间无关。
2.2无动力油水分离系统设计
根据“浅池理论”和斯托克斯理论，设计无动力油水分离系统。在无动力前提下，洗井返排液流经油水分离器时，油珠借助污水流动时的动能，连续碰撞，由小变大，油珠、絮凝物等借助装置设计形成的水位落差势能，作为替代动能，由此加速不同比重的油与水的分流、分层和分离，最终实现油水分离。该系统包括分离区和沉降区，分离区由多层横板和斜板组成，起分离固体杂质和油污的作用，横板可以使流体从紊流状态变为层流状态，同时增大油水分离界面，使得添加的化学药剂与污水充分混合，除油更为彻底(而斜板除油主要通过重力分离法，利用油和水的密度差使油上浮，且斜板倾斜的角度超过污油流动的休止角，使油只能向上运动，显著提高分离效率。沉降区由多层带孔竖版组成，主要起稳流的作用，污水经几次折流后，增加了油水分离沉降时间，使油水进一步分离。
3.除油药剂优选
取采油七厂某区块注水井洗井液，按照《大庆油田油藏水驱注水水质指标及分析方法《（Q/SYDQ0605—2000标准）进行分析。
从水质分析结果（见表1）可以看到，洗井液中细菌数、油和悬浮物含量超标，这样的水质给细菌繁殖提供了极好的营养源，而且油滴和悬浮物大量吸附加入的化学除菌剂，使其失去药性，又促使细菌进一步繁殖，且产生新的沉淀，使悬浮物的含量进一步增加。对此，在室内试验分析对比基础上，优选出LF-1杀菌黏泥抑制剂和LF-2符合絮凝剂。LF-1杀菌黏泥抑制剂不但能够有效杀死硫酸盐还原菌、铁细菌和腐生菌，而且能够有效抑制藻类和黏泥的产生。所选用的LF-2复合絮凝剂由有机絮凝剂CPAM和无机絮凝剂PAC复配而成，无机絮凝剂PAC能吸附油滴，促使油滴聚集，有机絮凝剂吸附多个胶体离子而发生沉降，在沉降的过程中，又吸附聚集的油滴一同沉降，达到净水的目的。同时，确定出合理的加药量范围，见表2。
4. 精细过滤技术
在注水井循环洗井技术研究过程中，配套研制出精细过滤器，该过滤器由三层不锈钢管精细滤芯组成（见图1），当洗井水通过管孔间交错搭配形成的环隙时，洗井水中的机械杂质与絮凝后的悬浮物被阻挡在旋流槽内，实现杂质、悬浮物与洗井水的分离。精细过滤后的水进入中心管注入井内。通过调整反冲洗机构，使滤芯进水孔与出水孔对位，反冲洗滤芯通道贯通，打开排污柄后，即可将过滤出的污物发冲洗出，从而实现排污和反冲洗功能。此外，通过调整环隙大小，可以达到不同注入水水质标准要求，其精度可以达到0.002mm。
综上所述，注水井循环洗井技术将无动力油水分离技术、加药技术和精细过滤技术合为一体，当洗井水流经无动力油水分离器的同时，启动加药系统，向污水中加入优选的杀菌药剂，实现油水的分离、杀菌及絮凝，达到标准后回注到井内，实现注水井的循环洗井。
5. 处理后水样检测
在现场应用过程中，随机抽取注水井洗井后的水样进行化验，水中含油量、粒径中值及悬浮物含量指标偶都有较大程度改善，基本能够满足注水井洗井要求（见表3）。
6. 结论
①无动力油水分离器工艺结构合理，布局紧凑，通过多级机械塔板的缓冲沉降，实现油水及杂志的无动力分离，适用于注水井洗井工作需要。
②在洗井液水质分析的基础上，通过室内实验，优选出的LF-1杀菌黏泥抑制剂和LF-2符合絮凝剂，能够有效除菌，达到净水目的。
③注水井循环洗井技术将无动力油水分离技术、加药技术和精细过滤技术合为一体，实现对洗井液的分离、杀菌、过滤，最终将达到标准的净化水回注到井内，实现注水井循环洗井。
④注水井循环洗井就似乎克服了常规洗井方式存在的污染环境、耗资大的问题，符合绿色油田的发展需要，具有广阔的应用前景。
