三塘湖油田采出水处理技术应用与效果评价

前言

论文在前人对油田采出水处理技术研究的基础上, 结合三塘湖油田目前采出水处理装置的运行现状开展了针对性研究, 找处了前期物化处理工艺的不足和缺陷;结合工程实例研究了生化污水处理技术在三塘湖油田的适用性;对不同杀菌技术和缓蚀防垢技术在油田现场的应用效果进行了评价研究。

一、选题背景

三塘湖油田在未建成污水处理系统之前, 采出污水全部倾倒至干化池进行自然蒸发干化, 随着三塘湖油田开发规模的逐步扩大, 油田产水量增加, 到2009年底, 三塘湖油区日均产水已达1200m3/d左右, 实施采出污水处理及回注工作对于保护油区环境, 降低油田注水成本, 实现油区可持续发展, 已显得刻不容缓。

二、关键技术与创新点

1. 除油技术

(1) 波纹板除油技术

采用油水比重差和污水接收罐罐体内配水、集水和收油系统来达到除油和悬浮物的目的。通过污水接收罐的处理, 悬浮物和含油量去除率均达到80%以上。

(2) 微生物降解技术

污水处理方案通常有:常规物化处理及微生物处理两种。其中, 微生物处理油田污水在九十年代国外已有报道成功应用实例, 尤其是应用于海上油田污水集中处理, 土壤污染修复等, 2004年红连300m3/D污水试验获得成功, 经长期监测, 各项指标达标, 优于设计要求, 同时在全国各油田逐步推广使用。经反复对比两种方案的工艺、性能及投资, 最终决定采用微生物反应+两级过滤的处理工艺。

微生物处理油田污水与常规物化处理油田污水性价对比。

工艺技术特性比较

(1) 生化微生物法具有能有效降解水中含油, 处理后水中含油基本为零;污泥量少, 且不含有油泥;投资少, 运行成本低, 易于扩建;管理简单, 操作人员少的特点;缺点就是:处理后对含氧和细菌需要进一步处理;调试时间长;对来水悬浮物的含量需要控制在较小的范围。

(2) 常规物化法具有除浮选法外, 其它处理工艺含氧少;调试时间短;对来水组份适应范围宽的优点;其缺点有对含油处理难以保持长期稳定;对污泥难以处理, 易造成二次污染;投资高, 运行成本高, 操作人员多。

建站投资及运行费用比较

微生物污水处理和常规化法处理污水投资和运行费比较得出, 微生物处理污水方法有明显的优势。

2. 除悬浮物技术

(1) 斜板沉降

沉淀池斜板是专门针对油田采出水微生物处理污泥特点开发的新型结构, 一面为亲水性, 一面为疏水性, 有利于污泥的沉降与滑落。

(2) 两级精细过滤技术

采用改性纤维球作为过滤介质, 因其具有亲水疏油、截污能力强、滤速高、反洗再生彻底的特性而达到过滤的目的。

通过跟踪检测, 改性纤维球过滤器进出口水质指标为:进口悬浮物≤30mg/l, 含油量达到零, 出口悬浮物≤3.0mg/L, 全部达到了设计要求, 完全满足低渗透油藏注水。

3. 水质稳定技术

采油污水处理过程中, 除有一套高效的水处理工艺流程外, 还要严格控制腐蚀以最大限度地延长水处理设备的使用寿命来改善注水水质。含油污水处理系统的最薄弱环节之一便是处理设备内构件与防护问题。

容器管线内防腐技术

(1) 容器内壁采用耐温防腐涂料, 接收罐底采用玻璃钢衬里;

(2) 加药管线采用PE复合管, 加药泵采用钛合金耐蚀泵;

(3) 过滤器布水、集水、筛管采用不锈钢材料。

物理+化学杀菌技术及防腐防垢技术

采用紫外线杀菌技术和超音频防腐防垢仪的优点:

(1) 成本低, 减少药剂的投加用量;

(2) 可实现连续杀菌;

(3) 安全可靠、无污染, 操作管理简便;

(4) 处理后水质达到注水标准。

4. 开展化学药剂的筛选与评价技术

三塘湖油田区块液性不同, 随着开发的不断深入, 各区块污水量增加, 混合到处理系统后水质控制难度进一步增加, 造成处理药剂的筛选与投加、现场操作难以高效、平稳。优选优质高效的化学处理药剂是水质处理达标的基础和关键。适时评价筛选化学剂, 发挥化学处理剂的最佳效果、评价药剂性能、确定最佳浓度及投药位置。

通过对药剂的筛选、加药点的优化, 投运紫外线杀菌仪等, 各药剂的加药浓度逐步减小, 降低了加药成本, 确保了水质达标。

(1) 污水处理达标后全部合格回注, 处理后污水与三塘湖油田地层配伍性更好, 起到了抑制粘土矿物膨胀, 降低了对地层的伤害, 改善了油田开发的效果。

(2) 通过优化化学药剂的筛选和投加, 物理加化学药剂杀菌、防腐防垢技术, 节约了化学药剂投加费用, 降低了劳动强度。

(3) 污水回注地层减小了环境污染、节约了清水资源, 在新疆少数名族居住区域取得了显著的社会效益。

结论

1.处理后水中悬浮物含量 (2mg/l) 、含油量 (小于0.5mg/l) 、细菌含量 (小于100个/ml) , 水质达标回注, 节约了清水用量、降低了对地层的伤害、避免了环境的污染。

2.采用微生物处理技术减少占地面积、减少了投资、降低了运行成本。

3.首次采用物理加化学药剂杀菌、防腐防垢技术, 有效控制了细菌滋生及腐蚀结垢, 节约了药剂成本。

摘要：随着我国油气田的开发, 部分油气田进入特高含水期, 采油污水量非常巨大, 2010年全国达到12亿方, 且逐年增长。如何把采出水通过一定的方法经济有效的处理合格后回注地层投入再生产, 实现油田采注水量平衡, 有效节约水资源, 已成为石油行业的重要课题。三塘湖油田地处戈壁荒漠地区, 地下淡水资源显得尤为珍贵, 有效的利用采出水处理后直接回注地层, 不但可以节约清水资源, 同时可以减少废水排放对周边本就脆弱的生态环境的影响。

关键词：油田采出水,杀菌技术,防腐防垢,生化处理