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陶瓷膜处理油田采出水

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陶瓷膜 处理 油田 出水
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陶瓷膜处理油田采出水• 1油田采出水简介及回注要求• 2陶瓷膜的简介• 3陶瓷膜的优越性能• 4陶瓷膜的处理方法• 5陶瓷膜的污染问题• 6陶瓷膜的清洗• 7发展与展望1油田采出水简介• 田污水处理是原油生产中的中的重要环节,这一过程包括为了提供储油地层增压注水所进行的一切水质改造过程(也有一小部分是为了污水达标排放),这一过程随油田开采期的延长,重要性愈显突出,油田污水处理技术也随之迅速 发展。油田污水处理是基于生产的需要而提出来的。一方面, 维持采油地层压力,需要向地层注水 ;另一方面, 油田地面生产过程产生大量污水 (采出液脱出水,洗井水,等)。最初,油田地面生产过程产生的污水不能满足地层注水的需量,大量补充注入地面水或地下水,而随着采出液含水率的大幅上升,超过需求的污水只得排放;也有不少油田地层渗透率低,污水处理达不到注水水质要求,不得不排放。采出水回注要求• 经过处理后的采出水回注,对水质基本要求如下:• 1、水质稳定,与油层水相混不产生沉淀;• 2、水注入油层后,不使粘土矿物产生水化膨胀或悬浊;• 3、水中不得携带大量悬浮物,以防堵塞注水井渗滤端面及渗流孔道;• 4、在运行条件下注水不应结垢;• 5、注入水对水处理设备、注水设备和输水管线腐蚀性要小;• 6、不能造成注水井的吸收能力迅速下降,为了使注水井保持一定的吸收能力。• 经过处理后的水质满足回注水水质标准(行业标准《 碎屑岩油藏注水水质推荐指标 — 5329— 94》2陶瓷膜的简介• 陶瓷膜 也称 是固态膜的一种。 陶瓷膜是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而成的 非对称膜 ,呈 管状 及 多通道状 ,管避密布微孔 ,在压力作用下,原料液在膜管内或膜外侧流动,小分子物质(或液体)透过膜,大分子物质(或固体)被膜截留从而达到分离、浓缩和纯化之目的。陶瓷膜主要技术参数• 膜层厚度: 50— 60μm• 膜孔径 气孔率: 44— 46%;• 过滤压力: 反冲压力: 膜材质:双层膜,外膜 内膜 陶瓷膜具有 分离效率高 、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、 耐有机溶剂 、耐菌、耐高温、抗污染、 抗微生物能力强 ,不与微生物发生作用、孔径分布窄、机械强度高、 膜再生性能好 、分离过程简单、能耗低、操作维护简便 、膜使用寿命长等众多优势。4陶瓷膜的处理方法• 无机陶瓷膜分离技术是基于多孔陶瓷介质的筛分效应而进行的物质分离技术,采用与传统“死端过滤”“滤饼过滤”等过滤方式截然不同的动态“错流过滤”方式:即在压力驱动下,原料液在膜管内侧膜层表面以一定的流速高速流动,小分子物质(液体)沿与之垂直方向透过微孔膜,大分子物质(或固体颗粒)被膜截留,使流体达到分离浓缩和纯化的目的。5陶瓷膜的污染问题• 膜污染的分析研究表明,主要的膜污染物是 油 ,而且陶瓷膜污染结垢主要发生在膜面,其特点是无机物构成的骨架与填在其中的有机物紧密结合在一起,形成致密的混合污染层附着在膜面。这层污染物不但会导致膜通量不断下降,而且清洗困难。过滤时跨膜压差的压密作用,使滤饼孔隙率减小,凝胶物挤入水垢骨架中,随着过滤时间的增长,膜面垢不断增厚,膜通量不断减小,这就是膜污染。6陶瓷膜的清洗• 陶瓷膜处理油田时,膜污染不可避免,会导致生产效率降低,因此,必须确定稳定有效的膜清洗方法。常用的清洗方法或者防止膜污染的方法有三种• 一加入预处理剂(防止或减少膜污染)• 二物理清洗方法• 三化学清洗方法加入预处理剂• 加入 凝悬浮物和油,并用有人做了很多实验,认为加入氯气处理效果最好。主要由于氯气的强氧化性,可以将水中的铁氧化成氢氧化铁颗粒,沉积于膜表面,形成亲水性过滤层,可以防止油滴污染膜孔及膜面,提高膜通量。物理清洗方法• 物理清洗法主要依靠液流的冲刷或机械作用清除污垢,通常有反脉冲法、反冲洗法、循环清洗法、擦洗法、水力清洗等。物理清洗法不引入新的污染物,清洗步骤简单,但对污染严重的膜的清洗效果往往不够理想, 需要和化学清洗联合使用化学清洗方法• 化学清洗法是利用化学试剂或者生物试剂与污垢之间的反应达到清除污垢的目的,通常采用的清洗剂有酸、碱、生物酶、氧化剂常用的化学清洗方法• 酸洗,再碱洗,并在碱洗的后期才逐渐打开透过液通道。酸碱清洗能使陶瓷膜的过滤通量由很大的恢复 ,但与新管的过滤通量相比 ,仍有一定的差距 ,这就要求新的清洗方法或手段的出现 ,解决陶瓷膜的再生问题。前景与展望• 从文献资料和某些人实际现场试验结果看,陶瓷膜在处理油田采出水方面具有很好的效果,已得到了一定的应用和发展,其工业应用是可能的,但要实现大规模的工业应用还有一些迫切的问题需要解决,必须做进一步的基础性和工程研究工作。归结起来,陶瓷膜处理油田采出水面临的问题主要有以下两点。 ( 1) 设备投资成本大,运行费用高 。降低装置的一次性投资,通过工艺条件的优化设计和强化传质过程,降低操作成本是当前实现陶瓷膜大规模应用的首要条件。 ( 2) 膜的清洗再生方法 。由于各油田的水质情况差别很大,同一地层不同时间段的水质也很不稳定,污染物的结构和成分也很复杂多变,前景与展望• 必须针对具体对象开发合适的清洗方法。此外,通过预处理等方式,实现提高膜通量的运行稳定性、减少清洗的次数,避免对膜的清洗损伤也是十分关键的问题。综上,陶瓷膜处理采出水主要适用于必须进行注污水开发的低渗透或者特低渗透油藏的回注水处理,且是常规工艺处理工艺难以达到处理要求或采用其他非常规处理工艺的处理费用比采用陶瓷膜更高的情况。陶瓷膜水处理工程的上马必须面向对象,从小试做起,对适用性进行证和优选,不能直接进行大规模的推广应用,避免造成浪费。谢谢观看
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