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胜利油田原油储罐油泥砂处理技术

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胜利油田 原油 油泥 处理 技术
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胜 利 油 田 原 油 储 罐 油 泥 砂 处 理 技 术冯 旭 河   汤 胜 利   陈 绍 萍 (胜 利 油 田 油 气 集 输 总 厂 )摘 要 : 目 前 各 油 田 油 泥 砂 大 多 采 用 露 天 堆 放 、 填 埋 等 方 法 处 理 , 直 接 污 染 了 土 壤 和 地 下 水 资源 。 面 对 全 球 能 源 紧 张 , 油 泥 砂 中 所 含 石 油 组 分 的 流 失 , 是 对 资 源 的 极 大 浪 费 。 近 几 年 来 , 胜 利油 田 先 后 投 入 1 亿 多 元 用 于 油 泥 砂 治 理 技 术 的 研 究 和 实 施 推 广 工 作 , 取 得 了 显 著 的 经 济 效 益 和 社会 环 境 效 益 。 本 文 重 点 介 绍 了 几 种 胜 利 油 田 目 前 较 为 成 熟 和 正 在 应 用 的 油 泥 砂 处 理 技 术 , 作 为 今后 油 泥 砂 治 理 工 作 的 参 考 。关 键 词 : 油 泥 砂 ; 清 洗 ; 回 注 污 泥 ; 焚 烧 处 理1   油 泥 砂 的 危 害 及 产 生 根 源由 于 我 国 的 油 田 开 采 技 术 比 较 落 后 , 过 去 对 于在 开 采 过 程 中 所 产 生 的 油 泥 , 其 处 理 方 法 多 采 用 填埋 的 方 法 , 有 些 油 田 干 脆 弃 于 定 点 的 坑 中 , 这 样 的油 泥 坑 在 油 田 的 采 油 区 很 多 。 由 于 这 些 油 泥 坑 的 存在 对 环 境 产 生 了 严 重 的 影 响 , 破 坏 了 当 地 生 态 环境 , 占 用 了 大 片 农 民 土 地 , 更 严 重 的 是 油 泥 逐 步 向地 层 深 度 渗 透 , 污 染 地 下 及 地 表 水 资 源 , 对 人 类 和地 表 生 物 的 健 康 和 生 存 造 成 威 胁 , 同 时 浪 费 了 大 量的 石 油 资 源 。 目 前 全 球 能 源 紧 张 , 原 油 油 价 上 涨 ,含 油 污 泥 中 一 般 含 有 10 %~ 80 %干 重 的 石 油 组 分 ,这 些 石 油 资 源 随 油 泥 等 流 失 , 是 对 资 源 的 极 大 浪费 。 据 估 计 , 我 国 年 产 生 含 油 污 泥 近 300 × 104 t ,年 浪 费 石 油 资 源 约 60 × 104 t 以 上 。 因 此 , 很 有 必要 探 索 一 些 将 油 田 开 采 过 程 中 所 产 生 的 落 地 油 泥 进行 分 离 净 化 的 工 艺 技 术 , 从 而 将 产 生 的 废 油 泥 随 时进 行 净 化 处 理 。油 泥 砂 的 产 生 主 要 有 5 条 渠 道 : ① 施 工 作 业(如 钻 井 施 工 、 射 孔 、 试 油 、 装 泵 、 解 泵 、 洗 井 及修 井 作 业 ) 过 程 中 发 生 的 落 地 油 、 泥 浆 和 油 水 ; ②采 油 后 期 生 产 中 含 有 大 量 的 水 和 泥 沙 ; ③ 储 油 罐 底积 累 的 底 泥 中 , 含 有 不 同 比 例 的 石 油 ; ④ 输 油 过 程中 管 道 泄 漏 于 泥 土 中 形 成 的 ; ⑤ 由 于 20 世 纪 80~90 年 代 管 理 不 善 , 造 成 地 方 小 炼 油 点 星 罗 棋 布 ,产 生 大 量 污 油 泥 砂 , 全 国 累 计 产 生 污 油 泥 砂 约 为14 100 × 104 t 。2   油 泥 砂 处 理 技 术 及 应 用针 对 油 泥 砂 的 特 点 , 近 几 年 来 胜 利 油 田 的 一 些采 油 开 发 单 位 与 科 研 单 位 密 切 合 作 , 对 油 田 油 泥 砂的 治 理 做 了 大 量 的 研 究 工 作 : 对 含 油 污 泥 进 行 了 普查 分 类 及 环 境 污 染 评 价 , 在 复 合 生 化 破 乳 脱 油 、 生物 修 复 、 电 厂 锅 炉 焚 烧 、 地 层 回 注 等 处 理 工 艺 试 验研 究 的 基 础 上 , 形 成 了 一 套 较 为 完 善 的 油 田 含 油 污泥 无 害 化 处 理 系 列 技 术 。211   油 泥 砂 清 洗 技 术(1) 沉 砂 池 洗 砂 技 术 。 含 砂 来 液 由 沉 砂 池 经 砂泵 进 入 洗 砂 器 , 经 洗 砂 器 清 洗 分 离 后 , 砂 子 排 放 至砂 箱 内 , 洗 砂 器 溢 流 污 水 、 污 油 回 沉 砂 池 进 行 回收 。 砂 箱 内 冲 入 高 压 洗 砂 水 混 合 , 混 合 后 的 砂 水 液由 液 下 泵 输 送 至 集 砂 器 内 进 行 二 次 清 洗 , 集 砂 器 溢流 液 体 流 回 砂 箱 内 。 集 砂 器 内 的 积 砂 定 期 排 放 至 输送 机 后 装 车 外 排 。 装 置 设 置 辅 助 加 药 系 统 , 以 降 低砂 中 含 油 量 。主 要 技 术 参 数 : 该 洗 砂 装 置 洗 砂 量 50 d ,洗 出 砂 含 油 < 3 000 符 合 《 农 用 污 泥 中 污染 物 控 制 标 准 ( 84) 》 。(2) 活 动 式 一 体 化 油 泥 砂 处 理 技 术 。 活 动 式 一体 化 油 泥 砂 处 理 设 备 整 套 装 置 采 用 整 体 车 载 式 集 装箱 结 构 , 油 砂 经 一 洗 一 浓 缩 后 , 含 油 量 达 到 外 排 标准 。 该 装 置 主 要 由 车 体 、 发 电 机 组 、 控 制 室 、 清 洗设 备 总 成 (包 括 洗 砂 器 、 浓 缩 器 、 砂 泵 、 浓 缩 泵 、污 水 泵 、 化 学 清 洗 搅 拌 罐 等 ) 组 成 。含 砂 来 液 由 沉 砂 池 经 砂 泵 进 入 洗 砂 器 , 在 洗 砂器 内 清 洗 分 离 后 , 砂 子 排 放 至 化 学 清 洗 搅 拌 罐 , 洗砂 器 溢 流 污 水 污 油 回 沉 砂 池 进 行 回 收 。 化 学 清 洗 搅拌 罐 内 冲 入 高 压 污 水 , 罐 顶 部 设 置 搅 拌 器 进 行 辅 助搅 拌 。 经 化 学 清 洗 搅 拌 罐 混 合 后 的 砂 水 液 由 浓 缩 泵提 升 至 浓 缩 器 进 行 二 次 清 洗 浓 缩 , 浓 缩 后 的 砂 子 再进 入 二 级 化 学 清 洗 搅 拌 罐 进 行 浓 缩 , 浓 缩 器 溢 流 液体 流 回 罐 内 。 二 级 罐 内 的 积 砂 定 期 排 放 , 排 至 输 送机 提 升 装 车 外 排 。 二 级 罐 内 液 体 充 满 后 溢 流 入 污 油罐 , 罐 内 污 油 、 污 水 经 污 水 泵 打 入 沉 砂 池 进 行 回收 。 装 置 设 置 辅 助 加 药 系 统 , 以 降 低 砂 中 含 油 量 。一 体 化 油 泥 砂 处 理 设 备 全 程 自 动 化 控 制 , 采 用、 触 摸 屏 与 变 频 器 联 合 完 成 现 场 仪 表 信 号 的 检测 、 显 示 、 存 储 、 控 制 等 功 能 。 触 摸 屏 显 示 整 套 设1    油 气 田 地 面 工 程 第 28 卷 第 1 期 (200911)    备 的 流 程 , 在 显 示 画 面 上 实 时 显 示 监 测 的 仪 表 信 号值 , 通 过 远 程 控 制 系 统 的 切 换 , 方 便 了 工 人 操 作 ,自 动 化 水 平 高 。一 体 化 油 泥 砂 处 理 设 备 具 有 如 下 特 点 : ① 含 油砂 的 处 理 将 提 升 、 分 离 、 清 洗 、 浓 缩 脱 水 等 工 艺 有机 结 合 , 实 现 了 含 油 砂 的 高 效 、 连 续 、 密 闭 清 洗 ;② 含 油 砂 清 洗 处 理 成 套 设 备 采 用 撬 装 化 和 整 体 车 载式 集 装 箱 结 构 , 全 程 自 动 化 , 并 且 设 备 可 移 动 ; ③洗 出 的 含 油 砂 含 油 量 低 于 3 000 清 洗 干 砂量 为 5 h , 可 直 接 进 行 达 标 排 放 , 减 少 了 环 境污 染 。212   油 泥 砂 高 效 生 物 处 理 技 术油 泥 砂 高 效 生 物 处 理 工 艺 技 术 主 要 包 括 含 油 泥砂 高 效 复 合 生 化 破 乳 脱 油 技 术 和 高 效 内 、 外 源 微 生物 强 化 修 复 油 泥 砂 技 术 。(1) 油 泥 砂 高 效 复 合 生 化 破 乳 脱 油 技 术 。 这 是一 种 利 用 生 物 破 乳 与 生 物 浮 选 等 现 代 生 物 技 术 , 处理 石 油 化 工 行 业 难 于 脱 油 、 脱 水 的 油 泥 砂 , 回 收 油泥 砂 中 原 油 资 源 的 新 型 清 洁 生 产 技 术 。 该 技 术 主 要采 用 高 效 生 化 破 乳 复 合 制 剂 与 生 物 浮 选 工 艺 , 结 合新 型 撬 装 油 泥 砂 生 物 反 应 器 构 造 , 能 够 有 效 使 油 泥砂 中 的 乳 化 态 石 油 破 乳 , 解 除 油 - 泥 颗 粒 的 吸 附 ;破 乳 、 凝 聚 后 的 原 油 通 过 浮 选 微 生 物 在 污 泥 混 合 液中 持 久 发 酵 产 生 的 微 气 泡 以 及 外 加 曝 气 装 置 的 作 用下 上 浮 并 回 收 , 污 泥 中 污 油 回 收 率 达 90 %以 上 ,能 最 大 限 度 地 回 收 油 泥 砂 中 的 原 油 资 源 , 实 现 油 泥砂 的 资 源 化 利 用 。研 制 的 高 效 生 化 破 乳 复 合 制 剂 能 将 化 学 破 乳 剂的 专 一 、 快 速 与 微 生 物 破 乳 剂 的 作 用 范 围 广 泛 、 破乳 时 间 和 能 力 持 久 有 机 结 合 , 相 比 单 独 使 用 化 学 破乳 剂 和 生 物 破 乳 剂 处 理 效 果 提 高 20 %以 上 , 处 理成 本 降 低 30 % , 从 而 有 望 使 油 泥 砂 工 业 化 处 理 成为 盈 利 生 产 。(2) 高 效 内 、 外 源 微 生 物 强 化 修 复 油 泥 砂 技术 。 针 对 油 田 站 场 堆 积 的 油 泥 砂 或 经 过 脱 油 处 理 后的 油 泥 砂 , 将 传 统 石 油 污 染 土 壤 耕 作 处 理 技 术 与 高效 外 源 微 生 物 强 化 修 复 技 术 相 结 合 , 通 过 微 生 物 的好 氧 呼 吸 和 厌 氧 酶 促 作 用 , 把 油 泥 砂 中 的 原 油 组 分降 解 成 为 二 氧 化 碳 和 水 , 改 良 碱 性 土 壤 , 实 现 油 泥砂 无 害 化 排 放 或 土 地 复 耕 。研 制 开 发 的 微 生 物 制 剂 由 三 种 原 油 降 解 环 保 型假 单 胞 菌 和 两 种 球 菌 组 成 , 此 类 制 剂 用 于 净 化 土 壤及 水 表 面 的 原 油 污 染 。被 应 用 的 生 物 制 剂 类 型 是 由 矿 质 营 养 素 补 充 的亲 水 型 干 剂 或 浓 缩 型 细 胞 悬 液 。 生 物 制 剂 的 最 佳 浓度 为 每 1 000 理 表 面 含 有 011~ 1 胞 悬液 。 处 理 时 间 将 依 照 最 初 总 的 烃 含 量 而 定 , 通 常 在暖 季 为 2 至 8 周 。 温 度 和 p H 值 的 适 用 范 围 分 别 为10 ℃ ~ 40 ℃ 和 518~ 718。 制 剂 的 测 试 多 数 在 实 验室 、 小 规 模 试 验 区 以 及 现 场 进 行 , 在 胜 利 油 田 的 现场 应 用 已 经 证 明 了 生 物 法 对 不 同 烃 污 染 土 壤 及 水 表面 处 理 的 高 效 性 。 以 450 g/ 土 壤 和 450 的 原 始 烃 总 含 量 为 前 提 , 清 除 效 率 可 达 到65 %~ 97 %。 2004 年 4 月 , 在 某 联 合 站 成 功 地 进行 了 试 验 , 试 验 中 用 该 生 物 制 剂 修 复 了 胜 利 油 田 不同 性 质 的 含 油 污 泥 , 取 得 了 良 好 的 处 理 效 果 。(3) 高 效 生 物 处 理 技 术 现 场 应 用 。 在 胜 利 油 田某 联 合 站 进 行 了 含 油 污 泥 复 合 生 化 破 乳 脱 油 - 微 生物 强 化 修 复 技 术 示 范 工 程 现 场 试 验 。该 工 程 油 泥 砂 处 理 规 模 为 100 d , 采 用 生物 破 乳 与 生 物 浮 选 技 术 , 结 合 新 型 撬 装 油 泥 砂 生 物反 应 装 置 , 配 合 均 质 流 化 、 曝 气 气 浮 、 自 动 收 油 排泥 等 工 艺 措 施 , 协 同 生 物 复 合 药 剂 的 作 用 , 达 到 对油 田 含 油 污 泥 中 的 乳 化 油 破 乳 、 原 油 与 污 泥 中 无 机固 形 物 之 间 吸 附 并 聚 结 上 浮 的 目 的 , 减 少 油 泥 砂 中的 污 油 含 量 , 将 浓 缩 污 泥 经 污 泥 泵 打 入 板 框 压 滤 机内 脱 水 , 脱 水 后 泥 饼 运 至 生 物 修 复 处 理 场 。站 内 油 泥 砂 定 期 收 集 , 排 入 污 泥 脱 油 罐 内 , 罐内 设 加 热 温 控 装 置 , 采 用 曝 气 气 浮 系 统 自 动 收 油 排泥 , 通 过 复 合 生 物 制 剂 的 作 用 达 到 污 泥 混 合 均 匀 、反 应 除 油 的 目 的 。 罐 内 污 泥 经 过 处 理 后 , 底 部 污 泥进 入 污 泥 沉 降 罐 内 进 行 反 应 沉 降 。 污 泥 处 理 过 程 采用 程 序 控 制 , 经 过 该 工 艺 段 处 理 后 , 污 泥 中原 油 回 收 率 ≥ 90 % , 处 理 后 污 泥 中 含 油 率 为 3 000~ 9 500 罐 底 浓 缩 污 泥 经 污 泥 泵 打 入 板 框压 滤 机 内 脱 水 , 污 泥 含 水 率 可 降 至 75 %以 下 , 装车 运 至 生 物 修 复 处 理 场 。在 生 物 修 复 处 理 场 内 集 中 了 胜 利 油 田 具 有 代 表性 的 四 种 不 同 性 质 的 油 泥 砂 , 对 这 几 种 油 泥 砂 分 别进 行 了 好 氧 微 生 物 土 壤 耕 作 处 理 和 厌 氧 微 生 物 堆 肥处 理 。 经 过 微 生 物 的 好 氧 呼 吸 和 厌 氧 酶 促 作 用 , 把油 泥 砂 中 的 原 油 组 分 污 染 物 最 终 降 解 成 为 二 氧 化 碳释 放 到 大 气 中 。 经 过 3 个 月 的 现 场 试 验 处 理 , 油 泥砂 含 油 量 已 经 由 原 来 的 9 400 至 2 930 于 《 农 用 污 泥 排 放 标 准 ( 84)》 ) , 在处 理 后 的 含 油 污 泥 上 种 植 了 草 种 和 草 坪 , 几 天 后 草坪 茂 盛 , 草 种 也 长 出 了 绿 草 。213   高 渗 透 地 层 回 注 污 泥 技 术高 渗 透 地 层 回 注 污 泥 是 近 年 来 逐 步 兴 起 的 一 种低 成 本 、 易 操 作 的 处 理 油 田 油 泥 砂 技 术 , 目 前 在 胜利 油 田 孤 东 、 临 盘 等 采 油 厂 均 有 应 用 。(1) 高 渗 透 地 层 回 注 污 泥 技 术 工 艺 。 要 实 现 油2     油 气 田 地 面 工 程 第 28 卷 第 1 期 (200911)    泥 砂 的 地 层 回 注 , 首 先 需 对 油 泥 砂 进 行 化 学 处 理 ,利 用 油 泥 砂 中 的 泥 组 分 、 油 组 分 , 加 入 适 量 的 各 种添 加 剂 , 可 调 配 成 微 米 级 的 O/ W 型 乳 化 悬 浮 液(活 性 稠 化 调 剖 剂 ) , 需 要 达 到 指 标 为 : 粘 度 低 、 可泵 性 强 、 悬 浮 性 能 好 、 沉 降 时 间 大 于 3 h。 该 调 剖剂 具 有 较 高 的 封 堵 强 度 和 较 好 的 堵 塞 效 果 , 既 能 有效 地 封 堵 高 渗 透 层 , 提 高 注 入 水 波 及 体 积 , 增 大 对应 油 井 能 量 , 又 能 解 决 油 泥 砂 污 染 环 境 难 题 , 提 高回 注 污 水 水 质 , 减 少 注 入 水 量 。(2) 回 注 污 泥 现 场 应 用 。 将 油 泥 砂 注 入 高 渗 透地 层 , 需 要 利 用 原 有 井 筒 。 首 先 用 水 泥 塞 封 堵 下 部油 层 , 对 套 管 外 回 注 污 泥 井 段 进 行 二 次 固 井 , 下 入光 油 管 至 回 注 污 泥 井 段 重 新 射 孔 , 使 其 成 为 污 泥 回注 管 柱 。 地 面 装 置 有 污 泥 池 、 控 制 阀 、 搅 拌 设 施 、管 线 和 注 入 泵 , 通 过 管 线 将 控 制 阀 、 搅 拌 设 施 、 注入 泵 与 井 口 连 通 , 搅 拌 设 施 中 装 有 搅 拌 器 , 设 一 条回 注 污 水 的 注 水 管 线 与 注 入 泵 连 通 。 设 一 条 注 污 泥管 路 与 搅 拌 设 施 和 注 入 泵 连 通 , 注 入 泵 与 井 口 之 间安 装 流 量 计 和 压 力 表 。 对 悬 浮 率 不 高 的 污 泥 , 在 搅拌 设 施 的 前 端 连 接 加 药 设 备 。高 渗 透 地 层 回 注 污 泥 技 术 的 油 泥 砂 处 理 成 本 大约 为 110 元 / t 。一 般 作 业 施 工 工 序 : 水 泥 塞 封 堵 下 部 油 层 → 二次 固 井 → 对 回 注 污 泥 井 段 射 孔 → 排 液 、 洗 井 、 试注 水 , 测 吸 水 指 数 曲 线 求 馆 二 段 启 动 压 力 → 井 口 、地 面 管 线 试 压 及 井 筒 内 管 柱 验 漏 → 注 泥 。214   油 泥 砂 电 厂 焚 烧 处 理 技 术利 用 发 电 厂 燃 煤 锅 炉 焚 烧 的 方 式 处 理 油 泥 砂 ,是 将 油 泥 砂 脱 粘 固 化 处 理 后 , 制 成 仿 煤 燃 料 , 掺 入燃 煤 中 用 作 电 厂 燃 煤 锅 炉 燃 料 , 在 回 收 利 用 油 泥 砂中 的 石 油 类 物 质 热 量 的 同 时 , 实 现 对 油 泥 砂 的 无 害化 处 理 , 并 利 用 电 厂 燃 煤 锅 炉 的 烟 气 处 理 系 统 , 确保 排 放 废 气 达 标 , 废 渣 按 现 行 的 燃 煤 废 渣 的 处 理 方式 , 用 于 建 材 或 绿 化 。(1) 油 泥 砂 固 化 处 理 过 程 。 油 泥 砂 固 化 过 程 主要 分 为 脱 水 、 降 粘 、 固 化 物 脱 水 几 个 阶 段 :第 一 阶 段 , 脱 水 。 清 罐 时 将 清 出 的 油 泥 砂 集 中到 储 存 池 中 , 依 靠 重 力 作 用 进 行 自 然 沉 淀 , 完 成 油泥 与 水 的 初 步 分 离 , 分 离 出 的 游 离 水 经 流 程 回 注 至污 水 系 统 。第 二 阶 段 , 降 粘 。 将 沉 淀 的 油 泥 砂 与 固 化 剂 充分 均 匀 混 合 后 , 固 化 剂 与 油 泥 砂 发 生 物 理 化 学 反应 , 将 油 性 物 质 分 散 隐 藏 于 泥 砂 和 固 化 剂 的 颗 粒 结构 中 , 完 成 油 泥 砂 中 油 泥 的 降 粘 , 同 时 产 生 大 量 的热 量 将 油 泥 砂 加 热 , 使 油 泥 砂 中 的 水 分 以 蒸 汽 的 形式 挥 发 出 去 , 完 成 油 泥 砂 的 第 二 次 脱 水 。第 三 阶 段 , 固 化 物 脱 水 。 油 泥 砂 经 第 二 阶 段 的脱 粘 脱 水 后 , 形 成 块 状 、 大 颗 粒 、 粉 状 的 固 态 物质 。 经 自 然 风 干 后 , 含 水 量 可 下 降 , 由 含 水 量 较 高的 块 状 、 大 颗 粒 、 粉 状 固 态 物 质 转 变 为 含 水 量 较小 、 适 于 燃 烧 的 最 终 产 品 。 固 化 后 的 最 终 产 品 , 呈灰 褐 色 , 具 有 良 好 的 流 动 性 , 不 会 出 现 粘 连 设 备 的情 况 , 可 以 适 用 于 所 有 的 燃 煤 锅 炉 。(2) 油 泥 砂 电 厂 焚 烧 的 工 艺 流 程 。 油 泥 砂 电 厂焚 烧 的 工 艺 流 程 如 图 1 所 示 。图 1   油 泥 砂 电 厂 焚 烧 的 工 艺 流 程胜 利 发 电 厂 油 泥 砂 焚 烧 工 程 采 用 集 中 “ 流 化 焚烧 法 ” 对 油 泥 砂 进 行 无 害 处 理 , 取 得 了 很 好 的 经 济效 益 和 社 会 效 益 , 经 环 境 监 测 部 门 监 测 , 各 项 指 标完 全 符 合 国 家 的 排 放 标 准 , 油 泥 砂 固 化 焚 烧 的 成 本为 211 元 / t , 一 期 工 程 设 计 年 处 理 油 泥 砂 为 5 × 104~ 6 × 104 t 。215   油 泥 砂 固 化 制 砖 处 理 技 术为 配 套 油 泥 砂 复 合 生 化 破 乳 脱 油 工 艺 的 后 续 处理 , 胜 利 油 田 又 开 发 了 脱 油 后 油 泥 砂 固 化 制 砖 工 艺技 术 。 有 关 科 研 部 门 试 验 研 制 了 适 应 性 强 的 污 泥 专用 固 化 剂 及 材 料 配 比 , 在 脱 油 后 的 油 泥 砂 中 掺 入 一定 比 例 的 污 泥 专 用 固 化 剂 及 其 它 材 料 , 经 脱 水 、 压制 成 型 、 固 化 等 工 序 后 制 成 土 建 路 面 砖 。 按 照 《 混凝 土 路 面 砖 (J C/ 2000) 》 标 准 规 定 的 试 验方 法 , 对 生 产 的 地 面 花 砖 物 理 尺 寸 、 容 重 、 吸 水率 、 力 学 性 能 (抗 压 、 抗 折 强 度 ) 、 抗 冻 性 、 含 碱度 、 毒 性 和 放 射 性 进 行 了 测 试 , 其 各 项 性 能 指 标 均达 到 或 超 过 了 标 准 要 求 。 经 在 胜 利 油 田 孤 四 联 合 站等 制 砖 现 场 实 验 , 每 年 能 消 耗 掉 油 泥 砂 4 × 104 t , 产砖 60 × 104 块 , 污 泥 地 面 花 砖 生 产 成 本 仅 7 元 / 216   油 泥 砂 焚 烧 制 陶 处 理 技 术利 用 含 油 量 较 低 的 油 泥 砂 和 分 离 后 的 油 泥 砂 作为 原 料 , 添 加 粘 合 剂 、 发 泡 剂 等 辅 助 材 料 , 根 据 油泥 砂 的 不 同 性 质 调 节 配 方 , 经 过 成 型 、 烧 结 、 膨胀 、 冷 却 , 最 后 生 产 出 陶 粒 产 品 。在 制 陶 生 产 过 程 中 , 为 了 去 除 油 泥 沙 中 的 有 害物 质 , 特 别 是 油 泥 砂 中 含 有 大 量 的 苯 系 物 、 酚 类 、蒽 、 芘 等 有 恶 臭 的 有 毒 物 质 , 将 颗 粒 状 陶 粒 坯 料 进行 高 温 烧 结 , 烧 结 温 度 为 800 ℃ ~ 1 450 ℃ , 烧 结3    油 气 田 地 面 工 程 第 28 卷 第 1 期 (200911)    大 庆 油 田 含 油 污 泥 化 学 清 洗 工 艺 技 术郭 富 泰   姜 亦 坚   杜 海 涛 (大 庆 油 田 创 业 集 团 研 发 中 心 )摘 要 : 针 对 石 油 开 发 中 产 生 的 大 量 含 油污 泥 , 开 发 了 一 种 集 清 洗 药 剂 、 高 速 搅 拌 、臭 氧 气 浮 、 杂 物 去 除 和 油 水 砂 分 离 等 多 种 工艺 于 一 体 的 新 型 化 学 清 洗 处 理 技 术 , 并 实 现了 连 续 工 业 化 生 产 。 含 油 污 泥 经 处 理 后 , 泥砂 含 油 率 降 至 4 %以 下 , 原 油 回 收 率 达 90 %以 上 , 较 好 地 解 决 了 大 庆 油 田 含 油 污 泥 的 污染 问 题 , 取 得 了 很 好 的 经 济 效 益 。关 键 词 : 含 油 污 泥 ; 化 学 清 洗 ; 工 艺 技 术1   含 油 污 泥 组 成 分 析目 前 大 庆 油 田 含 油 污 泥 主 要 可 分 为 两 大 类 : 第一 类 是 跟 随 原 油 开 采 从 地 下 采 出 的 , 主 要 来 源 于 联合 站 、 污 水 站 、 中 转 站 等 处 的 油 水 储 罐 、 容 器 、 回收 池 底 泥 等 。 这 类 含 油 污 泥 在 原 油 开 采 、 油 气 集输 、 污 水 处 理 等 过 程 中 添 加 了 各 种 化 学 剂 , 使 得 含油 污 泥 中 原 油 、 各 类 污 染 物 与 泥 砂 之 间 的 桥 联 结 构稳 固 , 其 成 分 、 结 构 比 较 复 杂 。 第 二 类 是 二 次 污 染产 生 的 , 主 要 由 井 下 作 业 、 钻 井 和 生 产 事 故 等 排 出的 原 油 污 染 土 壤 而 产 生 , 以 及 废 弃 的 污 水 处 理 滤 料等 , 这 部 分 含 油 污 泥 状 态 极 不 均 匀 , 含 油 范 围 分 布较 宽 。 由 于 这 部 分 含 油 污 泥 是 二 次 污 染 形 成 的 , 原油 与 泥 砂 结 合 不 紧 密 , 但 含 油 污 泥 长 期 暴 露 在 室外 , 由 于 风 化 及 日 晒 作 用 , 含 油 污 泥 中 轻 组 分 较少 , 沥 青 与 胶 质 成 分 较 多 , 也 为 处 理 带 来 了 较 大 的难 度 。为 摸 清 大 庆 油 田 含 油 污 泥 性 状 及 组 成 成 分 , 分别 对 大 庆 油 田 不 同 区 块 含 油 污 泥 进 行 了 取 样 分 析 。实 验 中 含 油 污 泥 含 水 率 的 测 定 采 用 石 油 产 品 水 分 测定 法 ( 77) , 含 水 率 测 定 后 采 用 索 氏 抽提 法 , 将 含 油 污 泥 中 油 水 萃 取 干 净 后 烘 干 、 称 量 计算 含 砂 率 , 再 计 算 出 含 油 污 泥 中 的 含 油 率 , 最 后 得出 含 油 污 泥 油 水 砂 大 概 组 成 情 况 (见 表 1) 。表 1   大 庆 油 田 含 油 污 泥 基 本 组 成 情 况样 品 来 源 含 油 率 /% 含 水 率 /% 泥 砂 含 量 /% 状 态 外 观罐 底 含 油污 泥 20~ 45 20~ 40 15~ 60 较 均 匀黑 色粘 稠 半 流 态二 次 污 染含 油 污 泥 10~ 40 10~ 35 25~ 80 非 均 匀黑 棕相 间 固 态2   含 油 污 泥 化 学 清 洗 工 艺含 油 污 泥 由 于 含 有 泥 砂 、 原 油 、 各 种 化 学 处 理剂 、 污 水 等 多 种 复 杂 成 分 , 形 成 了 稳 定 胶 态 体 系 ,外 观 为 固 态 或 半 液 态 。 由 于 含 油 污 泥 中 存 在 油 油 - 泥 、 水 - 泥 等 多 个 界 面 , 通 过 普 通 的 清 洗方 法 无 法 实 现 分 离 。为 实 现 含 油 污 泥 处 理 的 目 的 , 通 过 多 次 的 实 验分 析 , 确 定 采 用 化 学 清 洗 工 艺 处 理 含 油 污 泥 。 具 体原 理 是 通 过 向 含 油 污 泥 中 加 入 一 定 比 例 的 热 水 及 化学 药 剂 , 通 过 高 速 搅 拌 的 破 碎 作 用 以 及 化 学 药 剂 和臭 氧 溶 解 气 协 同 的 乳 化 及 氧 化 作 用 , 把 原 油 从 泥 砂表 面 洗 涤 剥 离 下 来 , 达 到 清 洗 目 的 , 然 后 再 经 过 破乳 、 絮 凝 、 气 浮 、 沉 降 、 旋 流 等 工 艺 和 相 关 设 备 将时 间 为 50~ 90 在 烧 结 过 程 中 颗 粒 状 坯 料 会有 一 定 的 膨 胀 , 其 中 的 有 害 物 质 在 高 温 下 得 到 分 解炭 化 , 因 而 达 到 了 无 害 化 处 理 。由 于 产 品 配 方 的 不 同 , 可 生 产 比 重 300~ 1 500 产 品 , 用 不 同 的 成 型 机 可 做 成 块 、 球 等不 同 形 状 的 陶 制 产 品 。3   结 语目 前 油 泥 砂 的 无 害 化 处 理 已 经 被 越 来 越 多 的 企业 所 重 视 , 过 去 无 人 问 津 的 危 险 废 物 正 逐 步 演 变 成企 业 新 的 经 济 效 益 增 长 点 , 在 节 省 巨 额 油 泥 砂 存放 、 排 污 等 费 用 的 基 础 上 , 还 可 回 收 大 量 原 油 资源 , 具 有 广 阔 的 市 场 前 景 和 良 好 的 社 会 环 境 效 益 。采 用 何 种 处 理 技 术 , 才 能 真 正 实 现 油 泥 砂 的 无 害 化处 理 和 经 济 效 益 最 大 化 , 还 需 要 相 关 的 科 研 部 门 和企 业 联 手 , 依 据 油 泥 砂 的 不 同 特 性 、 含 油 量 、 产 生部 位 及 处 理 的 难 易 程 度 , 不 断 加 以 对 比 筛 选 和 综 合考 虑 , 以 真 正 实 现 油 泥 砂 无 害 化 处 理 的 产 业 化 发展 。 只 有 这 样 , 才 能 使 油 泥 砂 不 再 成 为 人 们 眼 中 的危 险 废 物 , 而 是 成 为 众 多 企 业 争 抢 的 “ 宝 贝 ” 。[第 一 作 者 简 介 ] 冯 旭 河 :高 级 工 程 师 ,现 在 中 国 石化 胜 利 油 田 分 公 司 油 气 集 输 总 厂 从 事 安 全 环 保 方 面的 管 理 工 作 。 (0546) 8773956、 目 主 持   杨   军 )4     油 气 田 地 面 工 程 第 28 卷 第 1 期 (200911)    
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