導(dǎo)語(yǔ)：注水系統(tǒng)采出水處理工藝設(shè)計(jì)研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀(guān)點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

摘要：特低滲油田的油藏特點(diǎn)要求對(duì)于采出水的回注水質(zhì)有著嚴(yán)格的控制，吳倉(cāng)堡油田采出污水的處理量隨著油田開(kāi)發(fā)持續(xù)增加，采出污水的處理難度也越來(lái)越大。因此，如何解決好采出污水處理達(dá)標(biāo)的問(wèn)題是目前注水開(kāi)發(fā)中面臨的重要問(wèn)題。本文結(jié)合油田開(kāi)發(fā)實(shí)際，對(duì)油田采出水處理工藝技術(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究。

關(guān)鍵詞：吳倉(cāng)堡油田；采出水處理；工藝設(shè)計(jì)

1油區(qū)概況

1.1地理位置。吳倉(cāng)堡油田位于陜西省吳起縣吳倉(cāng)堡鄉(xiāng)境內(nèi)，屬陜北黃土塬區(qū)，地面海拔1400~1700m，地表溝壑縱橫，起伏較大，油田開(kāi)發(fā)難度較大，且地處偏遠(yuǎn)，井位分散，井況復(fù)雜。1.2油區(qū)特點(diǎn)。根據(jù)油區(qū)資料及現(xiàn)場(chǎng)踏勘，該油區(qū)有如下特點(diǎn)：點(diǎn)多面廣，吳倉(cāng)堡油區(qū)東西寬約7~8km，南北長(zhǎng)約6~8km，油區(qū)面積約45km2，各采油井場(chǎng)距離遠(yuǎn)。開(kāi)發(fā)層系多，與淺層水源水質(zhì)配伍性差，主要層位長(zhǎng)6、長(zhǎng)9等。類(lèi)比相鄰油田相關(guān)層位的配伍性實(shí)驗(yàn)報(bào)告，與淺層水源水質(zhì)配伍性較差。

2采出水處理規(guī)模與水質(zhì)指標(biāo)確定

2.1水處理規(guī)模確定。根據(jù)環(huán)境保護(hù)和油田開(kāi)發(fā)的需要，為提高水資源利用率，采出水處理后全部作注水用水。根據(jù)開(kāi)發(fā)指標(biāo)預(yù)測(cè)，10年內(nèi)產(chǎn)水量最大524.67m3/d，洗井水量60m3/d，采出水量最大800m3/d，具體情況見(jiàn)表1所示。綜合考慮，采出水處理站按800m3/d規(guī)模進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.2注入水水質(zhì)指標(biāo)確定。原水來(lái)自油氣處理系統(tǒng)的三相分離器、緩沖罐等，以及注水井的洗井水。吳倉(cāng)堡油區(qū)屬于低滲油藏，處理后水質(zhì)參照《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)》SY/T5329-94要求的A1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，主要指標(biāo)如2所示。

3采出水處理工藝設(shè)計(jì)

3.1水處理工藝流程。油田采出水處理的目的主要是去除水中的懸浮物和油粒以保證回注通道的通暢，避免堵塞地層孔隙。同時(shí)通過(guò)藥劑控制細(xì)菌滋生，減少腐蝕。由于處理精度需求高，本次設(shè)計(jì)采用“一級(jí)氣浮+多介質(zhì)過(guò)濾+超濾”流程。3.1.1主流程。聯(lián)合站來(lái)水進(jìn)入調(diào)節(jié)罐，初步回收油及沉降分離，并對(duì)來(lái)水實(shí)施均質(zhì)均量，靠重力進(jìn)入斜板溶氣氣浮裝置，在管式混合反應(yīng)器上投加絮凝劑、混凝劑，充分混合反應(yīng)后，污水在氣浮池內(nèi)進(jìn)行固液分離。除去大量懸浮物和油，氣浮出水經(jīng)緩沖水箱，提升分別進(jìn)入雙濾料過(guò)濾器和多介質(zhì)過(guò)濾器，對(duì)污水中的油和懸浮物進(jìn)行過(guò)濾去除。過(guò)濾后的水進(jìn)入循環(huán)水池，再經(jīng)循環(huán)泵提升進(jìn)入微濾膜裝置，濾后水進(jìn)入凈化水罐，投加殺菌劑、除氧劑后，由注水泵增壓經(jīng)分水器分配后回注。在超濾過(guò)程中定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行反沖再生，延緩系統(tǒng)的過(guò)濾通量衰減，當(dāng)過(guò)濾通量衰減到一定值時(shí)，對(duì)膜系統(tǒng)進(jìn)行化學(xué)再生處理。3.1.2輔助流程。濾罐反洗：凈化水經(jīng)反沖洗水泵分別進(jìn)入濾罐進(jìn)行反沖洗，過(guò)濾反洗水、膜反洗水進(jìn)入污水池，經(jīng)污水回收泵提升后進(jìn)入污水處理流程首端。排污：各處理設(shè)備排污進(jìn)排污池，上清液回收入污水處理系統(tǒng)，污泥定期外運(yùn)。3.1.3加藥。設(shè)置4套加藥裝置，分別投加殺菌劑、助凝劑、混凝劑、除氧劑。其中，殺菌劑投加在除油罐的進(jìn)水管線(xiàn)及儲(chǔ)水罐的出水管線(xiàn)上，助凝劑、混凝劑投加在氣浮裝置的混合反應(yīng)器上，殺菌劑、脫氧劑投加在凈化水罐的出水管線(xiàn)上。3.2設(shè)備選型。3.2.1調(diào)節(jié)罐。設(shè)計(jì)2座100m3鋼質(zhì)水罐，調(diào)節(jié)除油是整個(gè)污水處理系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，收油效果不好，使過(guò)濾器截污負(fù)荷增大、濾料板結(jié)，過(guò)濾效果變差，使用壽命變短，水質(zhì)無(wú)法長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。要保證水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，必須做好收油環(huán)節(jié)，保證濾前水含油小于15mg/L，為污水后續(xù)處理提供可靠保證。收油罐內(nèi)設(shè)收油、排污等，利用油水密度差進(jìn)行沉降分離。油水密度差為0.12g/cm3，通過(guò)自然沉降，使出水含油保持在100mg/L以下。3.2.2斜板溶氣氣浮裝置。在管式混合反應(yīng)器上投加絮凝劑、混凝劑，充分混合反應(yīng)后，污水在氣浮池內(nèi)進(jìn)行固液分離。除去大量懸浮物和油，氣浮出水經(jīng)緩沖水箱，提升分別進(jìn)入雙濾料過(guò)濾器和多介質(zhì)過(guò)濾器，對(duì)污水中的油和懸浮物進(jìn)行過(guò)濾去除。過(guò)濾后的水進(jìn)入循環(huán)水池，再經(jīng)循環(huán)泵提升進(jìn)入微濾膜裝置，濾后水進(jìn)入凈化水罐，投加殺菌劑、除氧劑后，由注水泵增壓經(jīng)分水器分配后回注。3.2.3雙濾料過(guò)濾器。設(shè)計(jì)2臺(tái)Φ1600撬裝過(guò)濾器，濾速10~12m/h，反洗周期12~24h；濾器采用大粒徑輕質(zhì)濾料核桃殼和小粒徑重質(zhì)石英砂兩種濾料，比較接近孔隙上大下小的理想濾層分配和合理濾料級(jí)配，增加濾層過(guò)濾有效深度，增加截污截油能力，并利用二者的密度差保證反沖洗時(shí)輕質(zhì)濾料和重質(zhì)濾料不混層，保證出水水質(zhì)，延長(zhǎng)濾料使用周期。3.2.4多介質(zhì)過(guò)濾器。設(shè)計(jì)2臺(tái)Φ1600過(guò)濾器，濾速為10~12m/h，反洗周期12~24h。該種多介質(zhì)過(guò)濾器采用了極細(xì)（粒徑0.1~0.2mm）、極重（比重4.2~4.8）的特種濾料，對(duì)細(xì)顆粒的過(guò)濾效率非常高，1μm的極細(xì)懸浮物和油顆粒的過(guò)濾效率在95%以上。宜于反洗再生，運(yùn)行成本低，當(dāng)處理水含油和SS≤7mg/L時(shí)，出水指標(biāo)達(dá)到油和SS≤2mg/L。3.2.5膜過(guò)濾。設(shè)計(jì)膜處理裝置1套，處理量25m3/h。在壓力驅(qū)動(dòng)下，水通過(guò)微濾膜而大分子物質(zhì)、膠體物質(zhì)、懸浮物被截留，隨著分離過(guò)程的進(jìn)行，在同等壓力條件下，膜通過(guò)的水量會(huì)隨著膜表面截留的物質(zhì)的增加而逐漸降低，降到一定值時(shí)就須對(duì)膜進(jìn)行反向清洗以恢復(fù)膜的通量，膜反洗水為其自身過(guò)濾出水，輔以空氣增加反洗效果。當(dāng)膜通過(guò)的水量不能由正常的清洗恢復(fù)時(shí)，則須對(duì)其進(jìn)行化學(xué)清洗。采用氫氧化鈉去除有機(jī)污染物，采取鹽酸去除無(wú)機(jī)污染物。3.2.6反洗水罐設(shè)計(jì)1座100m3鋼質(zhì)水罐，為過(guò)濾反沖洗提供水源。3.3工藝技術(shù)特點(diǎn)及分段處理效果預(yù)測(cè)。3.3.1工藝技術(shù)特點(diǎn)。（1）高效、低耗的氣浮除油器，作為采出水預(yù)處理技術(shù)，處理效果好，能回收廢水中的原油資源，有一定的經(jīng)濟(jì)效益。（2）以雙濾料過(guò)濾器、精細(xì)料過(guò)濾器兩級(jí)過(guò)濾作為膜處理的前處理，是一個(gè)比較成熟的處理單元，對(duì)油的去除效率穩(wěn)定，運(yùn)行可靠。（3）膜處理作為本工藝的關(guān)鍵處理單元，過(guò)濾精度高，對(duì)顆粒物的處理效率高。（4）紫外消毒裝置殺菌效率高，使用安全、穩(wěn)定、可靠。（5）采用的工藝流程可配備采出水處理在線(xiàn)監(jiān)控儀表，實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化控制。3.3.2污水處理工藝分段處理效果預(yù)測(cè)。污水處理工藝各分段（容器設(shè)備）處理效果預(yù)測(cè)見(jiàn)表3。3.4污泥處理方案。3.4.1污泥來(lái)源及產(chǎn)量預(yù)測(cè)。污泥主要來(lái)自于油罐、水罐排污和氣浮產(chǎn)生的浮渣。根據(jù)水量預(yù)測(cè)，前幾年污水量很少，污水設(shè)計(jì)規(guī)模按800m3/d，因此，估算污泥量約200m3/a（0.7m3/d）(含水按70%計(jì)算)。3.4.2處理工藝污泥經(jīng)過(guò)污泥泵提升進(jìn)入壓濾主機(jī)，與化學(xué)藥劑混合后再經(jīng)壓濾主機(jī)壓濾成干爽的泥餅，脫水處理后的污泥集中拉運(yùn)到污泥處理廠(chǎng)進(jìn)行無(wú)害化處理。污泥處理設(shè)計(jì)規(guī)模：30m3/d（按12h/d計(jì)），間歇運(yùn)行。處理能力與效果：進(jìn)泥含水率≈97%，泥餅含水率≤70%，處理能力2.5m3/h。

4結(jié)論

（1）高效、低耗的氣浮除油器，作為采出水預(yù)處理技術(shù)，處理效果好，能回收廢水中的原油資源，有一定的經(jīng)濟(jì)效益。（2）以雙濾料過(guò)濾器、精細(xì)料過(guò)濾器兩級(jí)過(guò)濾作為膜處理的前處理，是一個(gè)比較成熟的處理單元，對(duì)油的去除效率穩(wěn)定，運(yùn)行可靠。（3）膜處理作為本工藝的關(guān)鍵處理單元，過(guò)濾精度高，對(duì)顆粒物的處理效率高。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉華印，葉學(xué)禮.石油地面工程技術(shù)進(jìn)展[M]．北京：石油工業(yè)出版社，2006.

［2］胡文瑞.低滲透油氣田概論[M].北京：石油工業(yè)出版社，2009.劉鴻雁

作者:劉杰 單位:延長(zhǎng)油田股份有限公司