油田污水處理新技術(shù)與應用效果

技術(shù).應用1 Technology & Application油田污水處理新技術(shù)與應用效果郭棟王桂林宋晨(華北油 田公司第五采油廠(chǎng))摘要趙州橋油田由于污水處理工藝落后，水質(zhì)達不到回注標準，為保持地層壓力，只能改注清水，造成了水資源的巨大浪費。通過(guò)應用撬裝多功能一體化油田水處理裝置主體工藝并配套紫外線(xiàn)殺菌、負壓排泥、浮筒收油、高效三元防垢儀等輔助工藝后，污水全部達標回注，日節約清水約600m'，節電約3800 kWh。關(guān)鍵詞污水處理 水質(zhì)達標 回注D0l: 10.3969/j. issn. 2095-1493 . 2014. 005. 011趙州橋油田污水處理工藝流程為:油區來(lái)水→和微渦旋將水中微小顆粒聚結成大顆粒和大油珠，1"沉降罐一>2°沉降罐一 >雙濾料過(guò)濾器一→注水泵- →注油珠 上浮去除，顆粒則過(guò)濾去除。水井。隨著(zhù)油田開(kāi)發(fā)進(jìn)入中后期，采出液含水率越1.1.2 破乳原理來(lái)越高，污水處理難度和規模也隨之增加，由于處水中乳化油顆粒隨水經(jīng)過(guò)高壓電場(chǎng)時(shí)，得到電理工藝落后，濾后水達不到回注標準，只能改注清子，電子使乳化油顆粒表面的水分子激發(fā)脫落或電水，污水無(wú)效回注，這不僅造成了水資源的巨大浪離形成水合電子e-aq，水合電子e-aq與O2形成超費，且二次注水也導致了注水成本高，能耗高的氧陰離子， 超氧陰離子的氧化性很強，可以對乳化問(wèn)題。在水資源嚴重短缺、環(huán)保要求日益提高的現油顆粒中的有機油核進(jìn)行降解，生成CO2和水實(shí)現狀下，從節能降耗的角度出發(fā)，污水達標回注是最破乳。佳途徑。1.2橇裝多功能一體化油田水處理裝置運行特點(diǎn)1污水處理主體工藝1)懸浮物、污油去除效果較好。由氣浮、渦趙州橋油田污水處理主體工藝采用撬裝多功能流混凝、過(guò)濾三重作用，污水中含油量、懸浮物去除率達到80%以上。-體化油田水處理裝置，該裝置由多功能向心氣浮2)現場(chǎng)適應性強。橇裝多功能-.體化油田水與電極化合--含油污水處理裝置、連續流含油污水處理裝置運行過(guò)程中無(wú)需加藥，運行成本低，對油處理裝置和多功能一體化油田水處理器三部分組區來(lái)水含油量、懸浮物含量要求低且濾后水質(zhì)成，其將渦流混凝、氣浮選、過(guò)濾和電極化處理等穩定。物理法處理技術(shù)組合在- -起，大大簡(jiǎn)化了水處理工藝流程。2污水處理輔助工藝1.1橇裝多功能一體化油田水處理裝置原理2.1高效三元防垢儀1.1.1溶氣氣浮、離心分離除油和微渦旋除污降趙州橋油田產(chǎn)出污水礦化度高達16000mg/L,濁原理裝置首先進(jìn)行溶氣，溶氣水進(jìn)入裝置內進(jìn)行渦其中Ca2+含量為500 mg/L，現場(chǎng)40 C水溫下，碳酸流旋轉，通過(guò)渦流旋轉將水中的浮油和分散油在離鈣最大結垢量達到174 mg/L，且隨著(zhù)溫度升高，結心力和溶解氣浮力的雙重作用下移向中心后上浮罐垢量逐漸增大，因此選擇在過(guò)濾器出口安裝高效三頂，從收油管排除進(jìn)行收油";同時(shí)通過(guò)渦流混凝元防垢儀。高效三元防垢儀采用了由九種金屬組成的合金材料，其中包括了銅、鋅、鎳等，這種材料第一作者簡(jiǎn)介:郭棟，2010年畢業(yè)于中國石油大學(xué)(北京)， 從事.與流體接觸時(shí)產(chǎn)生一種催化作用，使流體中各分子注水管理工作，E-mail: ey5_ guod@petrochina. com.cn,地址:河北之間結 合力場(chǎng)發(fā)件n'中國煤化工粒處于懸省辛集市華北油田公司第五采油廠(chǎng)工程技術(shù)研究所，052360。浮、分散狀態(tài),HCNM HG26| www .sysh jn.com技術(shù).應用1 Technology & Application2.2紫外線(xiàn)殺 菌5.0 mg/L，含油量小于15.0 mg/L，粒徑中值小于由于產(chǎn)出污水中硫酸鹽還原菌(SRB)、 鐵細3.0 μm, SRB小于10/mL, TGB、FB小于10/mL，新菌(FB)、腐生菌(TCB) 嚴重超標，致使設備、 技術(shù)運用后水質(zhì)改善效果顯著(zhù)，見(jiàn)表1。管線(xiàn)的腐蝕速率達到0.08mm/a，同時(shí)其腐蝕產(chǎn)物表1水質(zhì)改善前后對 比(如硫化亞鐵和氫氧化亞鐵)與水中成垢離子相互反應形成污垢，堵塞管道，因此采用紫外線(xiàn)殺菌裝含油量/懸浮物粒SRB/ FB/ TCB/ 腐 蝕速率1置去除細菌。紫外線(xiàn)殺菌裝置主要是通過(guò)利用波長(cháng)項目(mgL"含量/中值/(mL") (mL") (mL') (mm*a")(mg*L") Hn為210~380nm的紫外線(xiàn)使細菌細胞的DNA發(fā)生突改善前12.06 13.10 15.90 25250030變使其死亡，從而達到殺菌的目的1改善后0.80 4.70 0.3000.0172.3 其他輔助工藝由于沉降罐運行一段時(shí)間后，罐內的污油、污水質(zhì)達到回注標準，污水全部有效回注，日節泥會(huì )越來(lái)越多，若不能及時(shí)清理，就會(huì )造成濾前污約清水約600m'，同時(shí)站內三臺污水泵全部停用，水中懸浮物含量、含油量超標，加重過(guò)濾器運行負日節電約3800 kWh。此外每年可減少因水質(zhì)不合格造成的注水井、擔，縮短反洗周期，甚至濾后水質(zhì)不達標，因此在地面管網(wǎng)、設備設施、地層解堵等的維護費用約80沉降罐內增加了負壓排泥器，浮筒收油裝置，并配套了排泥泵和收油泵，這不僅保證了濾前水質(zhì)穩定還減輕了工人的勞動(dòng)強度。參考文獻:3應用效果[1] 金勝男.喇嘛甸油田污水處理新技術(shù)[J].油氣田地面工程, 2012, 31(7):58-59.通過(guò)在趙州橋油田運用“橇裝多功能一體化油[2]宋紹富.油田殺菌器及殺菌工藝研究進(jìn)展[J].石油化工田水處理裝置”主體工藝并配套紫外線(xiàn)殺菌、高效應用, 2012, 31(3):1-5.三元防垢儀、負壓排泥器、浮簡(jiǎn)收油等輔助工藝，(收稿日期: 2014- 02-17)濾后水質(zhì)達到3級標準，即固體懸浮物含量小于(_ 上接第6頁(yè))質(zhì)、低耗”提供了理論依據。2)北十七聯(lián)計量間到轉油站的平均管效接近表1北十七聯(lián)輸系統效率 及能耗計算結果匯總90%，通過(guò)提高管效節能效果潛力不大。1'轉油站2*轉油站綜合3)北十七聯(lián)兩座轉油站用能的薄弱環(huán)節是在管效1%86.490..88.5熱能利用方面，提高熱能利用率是節能改造的站效1%56.960.758.8關(guān)鍵。系統效率/%熱能利用率1%49.646.047.8電能利用率1%55.3從計算結果可以看出，計量間到轉油站的平均[1] 苗承武.高效油氣集輸與處理技術(shù)[M].北京:石油工業(yè).出版社, 1997:1-56.管效接近90%，通過(guò)管效節能效果潛力不大。但是[2] 鄧聚龍.灰色預測與決策[M].武漢:華中理工大學(xué)出版轉油站平均站效58.8%，熱能利用率及電能利用率社, 1988:49-134.都不高，熱耗所占比例大。在熱能利用方面兩座轉[3]郭振中,殷賢波.油田脫水轉油系統節能降耗途徑探討油站是用能的薄弱環(huán)節，提高熱能利用率是節能改.[J].油氣田地面工程, 2001, 20(5):7, 17.造的關(guān)鍵。[4]馮叔初.油氣集輸[M].北京:石油大學(xué)出版社,1988:4.4結論[5] 劉俊全.楊天舉.吐哈油田油氣集輸與處理工藝技術(shù)[J].油氣田地面工程, 2001, 20(1):6-7.1)“黑箱一灰箱”數學(xué)模型有效解決了油氣集中國煤化工輸系統能耗及效率問(wèn)題，為實(shí)現集輸系統的“優(yōu)YHCNMH G2014年第5期石油石化節 能| 27