• / 4
  • 下载费用:1 下载币  

油气田含硫废水复合深度达标处理室内工艺研究

关 键 词:
油气田 废水 复合 深度 达标 处理 室内 工艺 研究
资源描述:
·68· 钻 采 工 艺 009年3月 0气田舍硫废水复合深度达椽处理室内工艺研究 张太亮,黄志宇,景岷嘉,袁志平,刘 莹 (西南石油大学化学化工学院) 张太亮等.油气田含硫废水复合深度达标处理室内工艺研究.钻采工艺,2009,32(2):68—70,87 摘要:在阐述油气田含硫废水来源、危害、处理方法的基础上,结合含硫废水和油气田废水的特点,提出了 现场处理工艺简单、易于操作的化学混凝复合催化氧化处理工艺技术室内研究方案。通过对化学混凝过程及催化 氧化处理工艺条件研究,得到油气田含硫废水处理室内研究工艺过程。通过实验研究,所确定出处理配方、工艺条 件能够把原废水11 000 降低到74.3 ;原废水s 为1 096 降低到0.7 。处理后水质 指标达到6的一级排放标准。所研制的混凝剂剂)、复合助凝剂合氧化剂 J(复合)及复合催化剂/碳复合催化剂)对含硫废水的处理效果好。 关键词:油气田含硫废水催化氧化迭标处理 中图分类号:92.2 文献标识码:A 文章编号:1006—768X(2009)02—0068—03 一、油气田含硫废水来源及危害 在油田污水中,S、S 、是硫的主要存在方 式,S、都能在 。水中的S 一由于其外电子云容易变形,因而穿 透力强,对钢铁具有更强的腐蚀性,最终使管壁穿 孔,干扰正常生产。其腐蚀的产物为不溶于水的黑 色胶状致悬浮物增加;同时种乳化剂,使炼油难度增加,在地下将堵塞地层, 降低水驱效果。另外还可使井眼堵塞,使洗井和酸 化次数增加。因此如何处理含油污水中硫化物等杂 质日益得到重视,国家和油气田均对污水中有害硫 化物有严格的标准。本文主要介绍了油田污水中硫 化物的处理方法及室内工艺研究 。 二、含硫废水处理方法 国内外对油气田开采中存在的硫化物污染处理 方法主要有:①加氯法。当废水中含有较高浓度的 硫化物时,采用加氯法可有效去除油田污水中的硫 化物;②中和法。当油田废水中含硫量较少时,多用 中和法去除废水中的硫,采用此法处理含硫低的污 水既经济又高效;③曝气法。曝气法就是使废水与 空气保持良好接触,用空气氧化硫化物以达到降硫 的目的;④氧化法。将低价硫氧化或将高价硫还原 来达到去除硫化物的目的;⑤沉淀法。含硫废水中 硫化物主要以二价硫存在时,用沉淀法可达到很好 的去除效果;⑥汽提法。利用水蒸气在汽提塔中将 废水中的硫化氢、氨气、挥发酚等可挥发组份进行分 离,目前主要用于石油炼制废水的预处理;⑦电化学 氧化法。目前国内处于研究阶段,还没有工程应用 的实例;⑧超临界水氧化法。化剂,在均相下反应速度快、氧化分解彻底、处理 效率高和过程封闭性好等特点;⑨树脂法。废水中 的硫化氢可以用氧化还原树脂处理,并过滤回收元 素硫。该方法仅适用于水量少,废水中污染物浓度 低的情况。本文主要采用以化学混凝为基础复合深 度达标处理技术对含硫废水进行室内工艺研 究 卜[ 。 三、实验主要仪器和药品 1.实验仪器 增压过滤器一套;增力搅拌器一套;电子天平一 套;真空抽滤机一套;不同容量烧杯若干;不同量度 的移液管若干。 收稿日期:2008—1回日期:2009—02—24 基金项目:四川省教育厅重点项目(编号:07助,项目名称:声化学复合催化氧化处理四川普光气田含硫废液研究。 作者简介:张太亮(1971一),副教授,博士研究生,1995年获得西南石油学院环境工程专业学士学位,2001年获得西南石油学院应用化学 硕士学位,2003年就读于西南石油大学应用化学博士。先后承担和参加石油集团公司科研项目30余项,发表论文3期从事油气田开 采过程中环境污染治理和油田化学工作液研究。地址:(610500)成都市新都区,电话:13808022976,E—289@163.32卷第2期 2 钻 采 工 艺 69· 2.实验药品 混凝剂:购买药品: 盐均为工业级;研制药品:剂)、 剂)。助凝剂:购买药品:业级;研制药品:机)。电化学反 应材料铁、铜、碳及催化材料。氧化剂:H O 、O,、 合)。催化剂:/碳 复合催化剂)。 采用现场含硫废水(11 000 ,S =1 096 L),浅灰色,有臭鸡蛋异味。 四、化学混凝工艺技术研究 1.混凝剂筛选 取100 别加入不同类型的混凝 剂3 000 ,在其他实验条件相同情况下,考察废 水处理后除率、水色、S 一的去除率等情况, 试验结果如表1。 表l 不同混凝剂对处理效果的影响 S 一 絮体沉降 混凝剂 水味 去除率(%) 去除率(%) 情况 0.1 22.1 有异味 絮体沉降快 5.3 64.4 淡异味 絮体黑色沉降慢 2.5 87.5 淡异味 絮体黑色沉降慢 5.8 76.5 淡异味 絮体黑色沉降慢 锌盐 68.6 91.8 淡异味 絮体白色沉降较慢 7.3 56.3 有异味 絮体沉降快 絮体灰白色 6.7 97.5 无异味 沉降较快 注:除余均为较透明。 从表1可以看出,针对含硫废水,对于不同的混 凝剂,其对不同监测指标去除效果不同,对于常规的 高分子无机混凝剂,对有机物去染的去除效果较好, 其除率较高,但对S 一的去除率不高。对于 S 有特殊处理效果的处理剂而言,其对S 一的去除 效果较好,去除率较高,但对除率不高。对 于针对含硫废水研制的混凝剂于其不但 具有无机高分子的据电解质的性能,同时分子中含 有具有空轨道的过渡金属元素,S 一具有孤对电子, 因此在利用以同时对有 机污染物和S 一进行处理,达到共同去除的目的,因 此处理效果均较好,水色透明,无异味,且絮体沉降 速度较快。 2.混凝剂加量 取100 别加入不同浓度的 其他实验条件相同情况下,考察 废水处理后除率、水色、S 一的去除率等情 况,试验结果如表2。 表2不同混凝剂对处理效果的影响 加量 去除率 S 一去除率 水色 水味 () (%) (%) 5.6 61.2 淡黄 有异味 150o 68.3 8O.3 较透明 有异味 28.5 87.6 较透明 有异味 2500 83.1 96.4 较透明 微异味 306.7 97.5 透明 无异味 350o 9o.8 98.9 透明 无异味 4o()o 91.2 99.3 透明 无异味 注:絮体沉降情况为:灰白色,沉降较快。 从表2可以看出,随着混凝剂加量的增加,含硫 废水的处理效果均在增加,当处理剂加量达到3 500 时,除率和S 一的去除率均较高,在继 续增加混凝剂加量,去除率增加不大,因此可以选择 00 进行处理。 3.助凝剂筛选 取100 别加入3 500 的 入不同助凝剂(有机加量15 L、无机加量2 000 ),在其他实验条件相同情 况下,考察废水处理后除率、水色、s 一的去 除率等情况,试验结果如图1。 助凝剂代号 图1 助凝剂种类对处理效果影响 1 王j 从图1看出,加入不同助凝剂,其对于有机污染 物的去除和絮体沉降有不同等的影响,但对于s 一 的去除率基本没有影响。由于含硫废水含有相当多 的微小颗粒,单纯的混凝剂很难达到良好的处理效 果,混凝的凝聚中心缺乏,导致形成的絮体松散而影 响其沉降性能。实验研究中考虑了混凝助剂的复配 使用,以提高其作用效果和分离效率。从实验分析 ·70· 钻 采 工 艺 009年3月 0知,采用合后絮体沉降速度快、混凝后的水色透明,除率最高,达到95.7%,其为473 , S 一的去除率99.5%、S 为5.48 。由于混凝 后的颗粒物质是带负电性的悬浮体,加入好地吸附带负电荷的颗粒悬浮物。因此,其助凝 效果比其他助凝剂效果好。度的无机助凝剂,加入以后可以增加絮体的重量, 从而增加沉降速度。因此,选择为助凝剂。 五、催化氧化处理工艺技术研究 1.氧化剂筛选 取100 473 、 S =5.48 ),分别加入不同氧化剂,加入复合 催化剂/碳复合催化剂)1000 ,在其 他条件相同情况下,考察废水处理后除率、 水色、s 一的去除率等情况,试验结果如表3。 表3氧化剂种类对处理效果影响 氧化时间 除率 S 一去除率 氧化剂 h) (%) (%) .O 3~4 55.3 72.5 .5 1 67.6 79.8 .0 7~8 58.2 75.4 合) 1.O 9~10 77.8 86.6 .0 10—11 65.2 66.8 注:氧化剂量除03以流量为准,其余均为2∞,水色为透明。 通过对表3实验数据分析看出,不同氧化剂其 处理效果不同,在5种氧化剂氧化处理后,处理效果 最好的是复合氧化剂去除率达到 77.8%,S 一的去除率达到86.6%,处理时间不长, 处理后水色清澈透明。因此可以选择复合氧化剂 2.氧化剂加量的影响 取100 473 、 S =5.48 ),分别加入不同浓度,加入复合催化剂/碳复合催化剂)1 000 ,在其他条件相同情况下,考察废水处理后 除率、水色、S 一的去除率等情况,试验结果 如表图2。 由图2可以看出,随着氧化剂加量增加,处理效 果变好,当氧化剂加量达到2 000 时, 除率为77.8%,S 一的去除率为86.6%,再增加氧化 剂加量,处理效果变化不大,因此可以选择氧化剂加 量为2 000 。 加量() 图2氧化剂加量对处理效果影响 3.氧化时间的影响 取100 473 、 S =5.48 ),分别加入2 000 浓度化剂,加入复合催化剂/碳复合催化剂) 1 000 ,在其他条件相同情况下,考察废水处理 后除率、水色、s 一的去除率等情况,试验结 果如图3。 时间(h) 图3氧化时间对处理效果影响 从图3可知,随着氧化时间的增加,处理效果越 好,当氧化时间增加到1.5去除率达 到83.5%左右,到国标排放一级标准;S 的去除率达到87.2%,再增加氧化时间去除 率、S 一的去除率变化不太大,为了方便施工,可以选 择氧化时间在1.5 4.催化剂加量对处理效果影响 取100 473 、 S =5.48 ),分别加入2 000 浓度化剂,加入不同浓度复合催化剂/碳复 合催化剂),在其他条件相同情况下,考察废水处理 后除率、水色、s 一的去除率等情况,试验结 果如图4。 从图4看出,随着复合催化剂加量增加,处理效 果不断变好,当加量增加到1 500 时,其除率达84.3%,处理下转第86页) ·86· 钻 采 工 艺 009年3月 034.37 950 m);裸眼总容积150 m 。 (1)该井空钻井段长,电测井径严重偏大;加以长达近 20 井前的实际井径比电测井径还要大,虽 加人了78只扶正器,但提高套管在井眼中的居中度效果较 差,严重影响了水泥浆的顶替效率。 (2)钻井中存在井漏,通井中发生大漏堵漏后降井浆密 度后井下基本不漏,不具备大排量循环检验井漏的可能,严 重制约了固井施工中注水泥和顶替排量的放开。 (3)下完套管循环井漏,固井全过程中井漏,影响水泥浆 在环空的返高和充填程度,影响固井质量。 (4)由于井眼准备的需要,井浆密度由1.45 g/渐 提高至1.57 g/最后又降密度为1.51 g/水泥浆密 度由先现场办公确定的1.45 g/改成1.63 g/多 补充兼顾水泥浆稳定性,漂珠微硅低密度 水泥密度按1.60 g/注入井,增加了井底的静液柱压 力,可能导致在固井侯凝中发生井漏,影响固井质量。 (5)为保持井壁稳定,注前隔液(配浆水)4 m ,固井前 虽配制了55 m 低黏切钻井液,但破坏井壁厚滤饼和套管壁 的有效冲洗有限,影响了水泥石与套管的胶结。 (6)中途换水泥,水泥储灰罐的摆放位置欠佳,对影响配 浆时的供灰能力估计不够,高性能配浆设备未能高效开展工 作,导致固井施工排量不稳定,影响固井质量。 (7)固井施工完后固井附件回压凡尔密封失效,为防止 水泥浆倒流,只好关井侯凝,不可避免套管发生微膨胀,水泥 头泄压后套管收缩,导致第一界面胶结效果不好。 五、认识 (1)固井创造良好的井下条件是保证固井质量的关键; (2)加大固井新工艺的推广和固井新工具的研发力度; (3)搞好下套管作业和注替水泥浆施工的过程控制,为 后期质量控制提供保障; (4)优化地面施工工艺,使用批混批注施工,确保人井 水泥浆性能符合设计要求。 (5)推广预应力固井技术,进一步提高固井质量。 参考文献 [1]齐奉忠.国内固井技术现状问题及研究方向建议[J]. 钻采工艺,2004. [2]刘崇建.油气井注水泥理论与应用[M].北京:石油工 业出版社,2001. [3]黄柏宗.深井固井的若干问题[J].钻井液与完井液, 2003. [4]刘崇建.提高小井眼水泥浆顶替效率的研究[J].天然 气工业,2003. [5]李福德.川东地区固井技术[J].天然气工业,2003. (编辑:黄晓川) (上接第70页)数值为74.3 ,已经达到国标排放 一级标准;同时S 一的去除率达到87.8%,S 一数值 为0.7 ,再增加加量,处理效果变化不太大,因 此可以选择复合催化剂剂量为1 500 左右。 一 槲 加量() 图4催化剂加量对处理效果影响 六、结论 (1)对于油气田开采中的含硫废水采用化学混 凝复合催化氧化技术进行深度达标处理,从实验研 究表明,采用复合技术能够使1 000 、 S :1 096 的含硫废水经过处理后达到国标 一级排放标准。 (2)在化学混凝实验研究中,研制混凝剂 处理效果好,能够很好实现其混凝、脱色、固液分 离、除硫等目的。混凝工艺条件为:混凝剂加量3 500 ;复合助凝剂量 5 。 000 。 (3)经过室内实验研究确定了复合催化氧化处 理工艺条件。合)加量2 000 ,氧化时 间1.5 h,/碳复合催化剂)加量1 500 L,可以使原水11 000 降低到74.3 ;S 一为从1 096 降低到0.7 。 参考文献 [1]彭勃,李鹏华,谢水祥.含油污水中硫化物的处理技术 [J].油气田环境保护,2004,14(3). [2]洪宗国,张爱清,袁誉洪,等.聚合硫酸铝铁处理含硫油 田污水[J].环境化学,2002,21(3). [3]姜峰,潘永亮,梁瑞,等.含硫废水的处理与研究进展 [J].兰州理工大学学报,2004,30(5). (编辑:包丽屏)
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:油气田含硫废水复合深度达标处理室内工艺研究
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-65158.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开