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国内油田含油污水处理现状与展望

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国内 油田 含油 污水处理 现状 展望
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第11期 一55一国内油田含油污水处理现状与展望罗彩龙,朱琴(西南石油大学石油工程学院,四川成都610500)【摘要]介绍了国内油田含油污水处理的现状及存在的问题,对油田污水深度处理技术的发展进行了展望。[关键词]油田采出水;污水处理;现状与展望质及处理现状我国多数油田已进入石油开采中后期,使用注水方法开采原油,原油含水率逐年上升,油田含水率高达80%,甚至90%,含油污水的处理是油田面临的严重问题。油田含油污水是伴随原油采出后,经原油脱水分离而来,主要来源为原油脱水站,其次是各种原油储罐的罐底水、清洗含盐量较高的原油后的污水以及进入污水处理站的洗井废水等等。由于需处理的含油污水来自不同的地层、不同的生产工艺,因此水质比较复杂。一般含有石油类、固体悬浮物、分散油及悬浮油、化学药剂等多种成分与注水层不相溶的化学组成,见表1油田采出水的特征【油田采出水如未进行处理就同注,则由于污水与注水层的不配伍性而生成的新沉淀物很容易堵塞注水层的微小裂缝和缝隙,从而导致注水层渗透率下降,进而降低污水回注的速度。因此为提高注水效率,延长注水井寿命,减少投资,降低成本,在回注前必须对油田采出水进行处理。目前对采出水的处理主要采用除油段加过滤段的工艺模式。除油段主要采用以下方法去除油污:(1)物理法:采用重力分离去除浮油,自然沉降一混凝沉降一过滤一出水;(2)化学法:去除分散油;(3)气浮法:去除污水中颗粒,粒径为0.25~25油污水一气浮装置一过滤一出水;(4)旋流分离技术:去除浮油(将密度较小的油滴从水中分离出去),含油污水一旋流分离器一过滤一出水。由于上述方法各有其局限性,在实际应用中通常是两三种方法联合使用,使出水水质达到排放标准(表2为油田污水主要处理方法比较)。表1油田采出水的特征指标 特征 危害含油量 含油量高,一般在1000以上 回注堵塞地层,外排造成污染悬浮物 悬浮物含母高,颗粒小,沉降缓慢 容易造成地层堵塞矿化度 矿化度高,一般在1000以上,最高叮达140000 加速腐蚀,给废水牛化处理造成困难结垢离子 含油 容易在管道、容器中结垢有机物 含油原油及采油过程中的各种化学药剂、利于生物繁殖,造成腐蚀和堵塞微生物 常见的订铁细菌、腐生菌、硫酸盐还原菌等 容易腐蚀管线、堵塞地层2含油污水处理面临的问题我国大多数油田开采年份长久,随着油田开发的深入,原油含水率逐年上升,含油污水量大,处理量多。油田为了确保原油产量,实现可持续发展,大力推广新技术驱油,又给油田污水处理带来了新问题。对大量含油污水做经济、高效的净化处理,使之达到回注或外排的要求,是油田可持续发展的关键。2.1聚合物驱采废水通过改变注水性质的聚合物驱采油技术已在大庆、大港、胜利、玉门等油田使用。聚合物驱由于高分子聚丙烯酰胺的存在,使得含油污水粘度增大,乳化油更加稳定,造成油水分离困难,如大庆油田中聚合物的浓度最高达400.500,作者简介:罗彩龙(198卜),男。四川什邡人。西南石油大学2007级石油工程专业在读本科生。万方数据一56一一节能减排 2010. 用范围 去除粒径/啪 主要优缺点重力分离法 浮油及分散油 >60 效果稳定,运行费用低,处理量大;占地面积大粗粒化法 分散油及乳化油 >备小,操作简便;易堵,有表面活性剂时效果差过滤法 分散油及乳化油 >10 水质好,投资少,无浮渣;虑床要反复冲洗吸附法 溶解油 10 效果好,工艺成熟;占地大,药剂川量大,有浮渣膜分离法 乳化油及溶解油 果好:、占地大,药剂J}}3量大,污泥难处理电解法 乳化油 >10 效率高;耗电量大,装置复杂,有氢气产生,易爆超声波法 分散油及乳化油 >10 分离效果好:装置价格高,难于大规模处理生物法 溶解油 <10 处理效果好,无二次污染,费用低;占地大粘度达0.8.1.2元复合驱不仅含有聚丙烯酰胺,还含有碱和表面活性剂,泡沫驱在三元复合驱的基础上加入天然气,使水的性质更加复杂[3】。根据聚合物驱采同注水质的要求,在处理过程中应将污水中的聚合物、表面活性剂等物质予以保留,这使得除油变得异常困难。2.2蒸汽驱稠油废水在稠油区,通过向地层注入高压蒸汽降低原油粘度,使得稠油便于开采。国内油田已开始动用稠油储量,使得蒸汽驱稠油废水量大幅度增加。稠油废水一般在处理后回用于热采锅炉,故净化后水质应满足热采锅炉给水水质标准,见表3【4】。表3热采锅炉给水水质标准(解氧 总硬度 二氧化硅 总铁 悬浮固体 总咸度 化度 含油量l≤o.05 ≤0.1 ≤50 ≤O.05 ≤2 ≤2000 7.5~儿 ≤7000 ≤2稠油废水含油量较高,在1000以上,温度在70℃以上,且稠油比重与水非常接近(耋0.95),稠油的去除是主要难题【5】。另外,稠油废水处理后回用应达到严格的热采锅炉给水水质标准,而现有油田污水处理工艺对硬度、项污染物的去除几乎没有作用。2.3低渗透油田含油污水我国低渗透油田的石油储备约占全国已知石油储量的50%,低渗透油田的开采规模不断扩大。在低渗透油田开发中,为了不堵塞地层,保持低渗油藏的渗透性,各油田针对具体情况制定了严格的注水标准,以大庆、辽河和胜利油田为例,要求注水的滤膜系数中颗粒固体直径
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