试论采出水处理工艺的应用

2022-11-23

引言

随着社会的不断进步, 油田的开采也得到了很大的深入, 然而在对待石油采出水的处理上仍存在一些难关。油田的采出水是指在采油过程中将原油脱水处理后的那些含油污水, 又经原油收集和初加工, 是含有固体杂质、液体杂质、溶解气和溶解盐等的复杂混合物。现实中油田采出水的处理工艺是一个很复杂的过程, 因此目前对油田采出水的处理是研究的一个热点, 油田采出水处理工艺的提高, 对提高油田经济效益具有重要的作用。

一、采出水处理对油田的影响

油田采出水复杂的化学成分无论是对于采矿设备或者地层以及向外排出时形成的周边区域都会造成严重的影响。油田采出水使老油田工作人员的工作环境受到了破坏, 使老油田的开采设备磨损程度加快, 使油田在处理采出水时的费用增加。此外, 如果处理不当, 并重新注入地下开采层, 地质勘探的层会导致组合物的变化, 带来不可预测的危险。如果不处理直接在地面上的排水会造成老油田周边环境的恶化, 给环境造成严重的危害。

二、油田采出水存在的主要问题

就目前的采出水处理过程来看, 主要存在以下几点问题:

1. 采出水较高的矿化度, 严重的腐蚀污水处理设施。

高矿化度水含有较高的钙, 镁离子, 水中含有大量的硫酸钠, 碳酸氢钠等, 具有显著结垢, 腐蚀的特点。地面系统和井筒影响更为严重的块结构的一部分, 个别站运行不正常的情况发生在1-2年的运作后, 使该油井和地面网络维护工作量较大。

2. 脱水系统不能正常工作, 使油水分离效果受到影响。

药品浓度、处理温度以及明水高度等参数都会对油水分离的效果产生影响, 有的站点由于所加的药浓度过高, 或者是沉降时的温度较低等造成采出水中的含油量较高杂质也多, 从而给采出水的处理增加了难度。

3. 采出水处理的规模和流程需要改进。

由于上升的输出产生的水处理系统容量明显不足, 设备过载运行, 该系统支持能力是不够的。除了水箱部分由于多年未清理污水, 配件损坏等原因, 不时导致较低的油去除效率。更精细的过滤设备故障, 滤芯污染, 水质维护设备跟不上等违规的现象发生。

4. 对周边环境造成影响。

采出水经过改性处理后虽然实现了水质达标, 但由此而产生的大量污泥由于尚无成熟的配套技术和可利用的途径, 日积月累, 堆积如山, 粉尘四散, 造成地面环境的严重污染。

三、采出水的处理方法

就目前来看国内的采出水处理方法主要可分为三大类:化学法、物理法以及物理化学法, 按技术类型来分可分为:重力沉降技术、气浮分离技术、生化处理技术、过滤技术、膜分离技术等。

1. 重力沉降技术。

重力沉降技术的关键是利用油和水的密度差来实现废水的处理的。从油水分离的测试结果, 沉淀再分离水中的浮油。它的缺点是大面积的乳化油处理疗无效, 污水, 高额的设施投资, 污水的停留时间长。目前国内外对重力分离设备已经取得了一些进展, 主要设备有横向流除油, 聚合油水分离器, 立式除油和隔油池等。

2. 气浮分离技术。

一般分为混合, 絮凝, 气浮三个阶段。加浮选剂, 以改善浮选, 一方面浮选剂具有破乳起泡的作用, 另一方面有吸附架桥的作用, 使胶体粒子随着气泡漂浮的聚集。在浮选设备, 改善和提高水力负荷率, 美国研制的溶气气浮系统, 通过减少气泡的大小 (约小至1微米) , 减缓泡沫的速度上浮, 大大提高了除油效率。在处理过程中, 也出现了SSP浮选处理技术, 填料气浮等技术。

3. 生化处理技术。

主要有三种方法, 一种是生物降解技术, 通过生物体的新陈代谢降解转化流出的油。另一种是微生物絮凝技术, 她是利用生物有机高分子絮凝剂替代化学絮凝剂处理含油污水, 适用于石油和天然气田的勘探。第三种是高效的生物降解技术, 它是利用生物技术培育与降解石油的优势种特殊能力, 采用细胞固定化技术, 将其固定在烃类的合适载体油污水分解。此技术可避免二次污染, 降低加工成本, 净化效果比一般的方法来处理要好。

4. 过滤技术。

过滤技术是利用颗粒过滤材料 (如石英砂, 核桃壳和无烟煤) , 通过润湿和聚结碰撞聚结, 并在油悬浮液中除去水。过滤技术的优点在于水的质量好, 设备投资少, 缺点是在高的操作费用, 适应负载变化的能力弱, 容易堵塞。作为过滤技术处理含油废水的重要手段, 废水净化油被广泛使用, 最早油田大多数应用的是石英砂过滤器, 目前存在广泛使用的双介质过滤器, 双向流过滤器等。

5. 膜分离技术。

膜分离技术是利用选择性的膜渗透性的油颗粒的分离的提纯技术, 具有高效率, 低污染等其他特征, 但也有大量的投资, 难以清洗的污染膜, 操作成本高等缺点。目前, 含油废水的膜分离处理是从实验室研究到实际应用的阶段。

摘要：石油对于经济的发展具有重要的作用, 随着社会的不断进步, 油田的开采也得到了很大的深入, 然而在开采过程中油层伴水的现象也越来越明显, 所以加大对油田采出水处理的研究具有很重要的现实意义, 但是现实中油田采出水的处理工艺是一个很复杂的过程, 因此要研究新工艺来改善采出水的处理。文章从采出水处理对油田的影响出发, 结合一些常见的采出水处理方法, 以及现在油田采出水存在的主要问题, 对油田采出水处理中的新工艺做了有关论述。

关键词：油田采出水国,处理工艺,主要问题,新工艺