油田采出水处理工艺浅议

2022-12-28

一、油田采出水概述

原油在开采、集输过程中会伴生大量的含油污水, 二次采油又必须注水开发或注气开发, 为了防止环境污染, 节约水资源, 大部分油田都对各种含油污水进行收集处理、管输回注, 有条件的油田要求对含油污水实行零排放。

油田的含油污水其水质水量和产油区的地质条件、气候条件、原油集输方式等因素有关;在同一地区不同区块其水质也可能存在较大差异。油田经过多年的开采, 已基本处于“三高”阶段, 其含油污水概括起来有以下几点共性: (1) 水量大:采出液含水率逐年上升, 由此造成污水量增加, 注水难度加大。 (2) 矿化度高:国内油田的采出水矿化度基本在2×104~30×104mg/L。加上含油污水中不同程度地溶解了硫化氢、二氧化碳等酸性气体和溶解氧, 导致污水处理及回注设施的急剧腐蚀。

二、油田回注水标准及辅助性指标

陆上油田的开采方式主要为注水开发方式。由于高密演示组成的油层是油田注水服务的对象, 所以要保证所注的水得具有一定的水质, 只有这样, 人们才能实现预期的效果, 即:注得上、注得进、注得满。

在确定注水的水质时, 要根据注水的层物性指标来进行选择。一般需要满足的条件是:当处于运行的状态时, 应保证注入的水不会结成水垢。还有就是注入的水的腐蚀性较小, 不会对处理设备、注水设备以及输水管道造成影响。注入的水中不能含有一些超标的悬浮物, 油层在注入水后会发生膨胀和移动, 因此就需要注入的水与油层的流动要具有良好的配性。考虑到油藏孔隙结构和喉道直径, 要严格限制水中固体颗粒的粒径。

三、油田含油污水处理常见工艺

现在, 油田污水处理过程中, 因为污水水质的差异性比较大, 还有就是在处理的流程也比较复杂, 可以将污水处理工艺分为重力式收油、沉降、沉降、过滤流程;压力式聚结沉降分离、过滤流程;浮选式除油净化、过滤流程三种回注基本处理流程。

四、延长油田含油污水处理工艺现状

1.FL型含油污水处理装置:主要组成部分由油水分离器、纤维球过滤器、空气压缩机、空气净化器、储气罐、再生机、提升泵及电柜。

2.设备在日常的运行中经常会出现一些问题, 阻碍着污水处理的正常进行, 其原因主要有以下几点:

1.对水质波动性估计不充分, 没有将含油污水处理看成完整的工艺系统, 流程太短, 工艺短缺。

2.每个处理单元针对污染物目标不明确, 各段处理效率不明显。

3.水力学条件考虑不周全, 短流或异重流, 影响处理效果。

4.FL或HBP型含油污水处理装置是集分离、除污、过滤为一体的成套设备, 其对进水水质是有严格要求的, 无论是对主分离流程还是对滤料再生等其他辅助流程来说, 高度集约化结构设计肯定会导致装置内水力学条件很难保证。

5.不同的季节和不同的水质对设备管线腐蚀程度考虑不充分, 设备选材、防腐、保温等措施考虑不周。

五、污水处理工艺探讨

1.离子稳定技术:油田注入水电化学离子稳定技术 (简称离子稳定技术) 。水质处理技术的基本思路是通过分析污水的性质与水质指标的内在联系 (如污水的化学成分与腐蚀、结垢、细菌繁殖、破乳与凝聚的关系) , 选择针对性的药剂、设计与药剂配套的设备、确定各个处理设备优化组合的处理工艺, 系统的解决水质的净化与稳定问题。

(1) 溶气功能及原理:在装置的进水管上进行溶气增氧, 改变硫酸盐还原菌 (SRB) 的生存条件, 用以抑制硫酸盐还原菌的繁殖, 但是增加了污水的腐蚀性;水中溶解二氧化碳产生碳酸根离子, 与钡、锶、钙离子反应生成钡碳酸、锶碳酸、钙碳酸;水中溶解氧水解产生氢氧根, 可以和亚铁离子、镁离子反应分别生成氢氧化铁和氢氧化镁沉淀;溶气气浮除了心可溶性气体的污水放入设备内的涡分量, 产生涡流旋转, 由涡圈向内的石油和天然气, 油气运移的旋转所产生的离心力, 包括全面收集后油浮在油箱顶部的浮力, 从顶部收油口由气体将油带出回收, 此方法可以去除浮油、分散油和轻质有机物。

(2) 加电功能及原理:电极化防垢:当水流经高压电极, 进行高电压电场的极化处理溶解的粒子表面电荷的增加, 它成为超荷电粒子。这些粒子具有相同的电荷, 作为两个相同的磁极相互排斥, 因为这避免了颗粒之间的排斥力, 从该溶液中沉淀出的聚集体, 形成无结垢沉淀的能力;清洁电极:将装置插入后的带电粒子超级带电, 与水通过固有的污垢, 水和超荷电粒子转印充电到颗粒的污垢层, 从而使粒子表面的污垢层也携带相同的电荷, 从而使污垢层的颗粒互相排斥的固有氧化皮层剥离背面的溶液, 与水一起流走, 从而设备和管线的污垢被去除。

(3) 电极化杀菌功能及原理:高压电场情况下, 水中O2-、H2O2、·OH等均为活性氧物质, 它们均有强度不同的氧化性能, 可以通过与菌类生物的表膜或DNA作用达到有效地杀灭细菌的目的。