doi:1013969/j1issn1100626896120101041025
低压反冲洗过滤器处理油田采出水
李涛(大庆油田设计院)
摘要:针对石英砂过滤器处理含聚污水
过程中滤料板结,形成致密滤饼层,滤料无
法彻底清洗,严重影响了过滤效果,出水水
质难以达标等问题,开发了低压反冲洗过滤
器。
该技术降低了反冲洗压力,保证了反冲
洗流量,提高了反冲洗效果,确保了滤后水
达标。
关键词:低压;过滤器;反冲洗;水质
1 存在的问题及其成因分析
过滤工艺作为油田采出水处理的最后一级直接关系到出水水质,因此合适的过滤工艺对于不同类型油田采出水达标处理有着重要的作用[1-2]。
石英砂过滤器依靠滤料和在滤料床层上部形成的滤饼层来截留污水中的悬浮物和胶体。
在水驱污水的处理中,石英砂过滤器的效果是很明显的,但随着聚合物驱油技术的推广,石英砂过滤器在处理聚合物驱污水时,暴露出滤料清洗不干净、反冲洗压力升高、滤料流失、出水水质不合格等问题。
造成这种现象的原因是由于水质的变化,原水中增加了聚合物,导致大量的聚合物被滤床所截留。
由于滤料表面污油和聚合物的吸附,致使滤料相对密度变小,根据Ergun理论,滤料膨胀高度与滤料密度成反比。
同时当罐内填充重质多介质滤料(多为磁铁矿和石英砂)时,由于污水中聚合物的存在,滤料层上部易出现板结现象,若要打碎板结层并将滤料清洗干净,则需大强度反洗。
由于滤料密度的减轻,大强度反洗又会导致滤料迅速上升,滤料极易进入布水筛管,导致布水筛管堵塞,从而使反冲洗压力升高,水量下降,反冲洗不能顺利进行。
实践表明,即使是大强度反冲洗水流也不能将板结层冲碎分散,尤其在冬天,进入冷输期,污水温度低,水中浮油、悬浮物和聚合物等凝固析出黏附于滤料上,更易形成板结层。
因此,解决石英砂过滤器存在的问题关键就在于降低反冲洗滤料膨化率,有效控制滤料膨化高度。
2 低压反冲洗石英砂过滤器的研究
211 基本结构
采用耐磨搅拌齿对石英砂过滤器内部结构进行改造,以彻底解决石英砂滤料再生的难题。
其罐体结构见图1。
(a)原石英砂过滤器(b)低压反冲洗石英砂过滤器
1-搅拌系统;2-集油器;3-布水器;4-耐磨搅拌桨
图1 石英砂过滤器的罐体结构对比
(1)增设了搅拌桨装置,通过搅拌增加滤料之
力信号变成4～20mA电信号,经调节器传送到变频器,从而通过气囊的高度变化来控制压缩机转速。
当气囊到达高位或低位时,可自动报警和启停压缩机。
如果手动操作,通过控制从缓冲气囊到压缩机的阀门,可实现用一台压缩机同时抽正压和负压。
若两台压缩机单独运行,则一台抽缓冲气囊,另一台抽原油稳定塔。
(3)安全性能得到提高。
升级改造时,对储油罐安全阀进行了维修调试,使其压力范围设定在+1176～-490Pa之间,还增加了1台微压呼吸阀。
当储油罐压力高于+1176Pa或低于-490Pa 时,微压呼吸阀自动开闭,确保了储油罐的安全。
4 应用效果
2006年岔南联合站大罐抽气装置改进后,实现了1台压缩机同时抽正压、负压的目标。
该工艺使储油罐始终处在微正压状态下,确保了储油罐的安全。
对原油稳定塔实施负压抽气后,收气量达到4000～6000m3/d,较改进前增加了1倍,满足了岔南联合站生产用气需要。
(栏目主持 张秀丽)
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油气田地面工程第29卷第4期(201014)
doi:1013969/j1issn1100626896120101041026
特低渗透油田注水井解堵增注技术
钱钦1;2 侯洪涛2 李积祥2 侯利2 宋岩玲2
(1.中国科学院广州地球化学研究所; 2.胜利油田桩西采油厂)
摘要:在水质改善的基础上,以区块整
体增注为先导,应用了以砂岩缓速酸降压增
注为主导的工艺技术,推广应用了适应于桩
西油田不同欠注水井增注特点的双源振动解
堵技术、聚能冲压增注技术、聚硅纳米增注
技术等系列增注工艺,有效地解决了桩西油
田高压低渗区块水井增注难题。
该技术在
23口井应用后,平均单井压降312M Pa,
累增注水量7196×104m3,对应油井累增油
3260t。
关键词:特低渗油藏;水质处理;解堵增注;桩西油田
1 水质改造技术
桩74块注水水源为桩西联外输污水,注水水质存在两方面问题:一是污水腐蚀速度、悬浮物、粒径中值、SRB及硫化物含量指标达不到A1级水质要求;二是油管和地层结垢严重。
通过开展污水结垢机理、水质软化及精细处理等配套工艺应用,加强沿程水质检测及管线处理等保障措施,解决了水质不达标问题,满足了桩74块等特低渗油藏的注水需要。
(1)实施桩西联污水处理改造工程,改善来水水质。
通过对桩西联污水处理站进行改造,实现了外排水和回注水分开处理,保证了回注污水三防药剂的投加量。
新增金属膜三级过滤装置,改造后外输污水水质接近A2级标准,为桩74注水站水质达标提供了保障。
(2)实施水质软化工程,降低结垢率。
将桩西联污水与地层水按不同比例混合后进行高温高压配伍实验,结果表明存在明显结垢现象。
为了满足高温低渗油藏注水需要,对桩西联污水加入一种以O H-为主要成分的调整剂进行改性,对水中离子重新进行组合,除掉水中的CO2和HCO3-,使水中离子形成热力学上的稳定体系,从而抑制腐蚀,控制结垢。
该方法的应用,使得p H值升高,形成了不利于SRB菌生长、繁殖的环境,且氢的去极
间的摩擦,破坏滤料的板结层,使滤料上的油污及悬浮物与滤料剥离。
(2)在过滤器顶端安装集油器,以收集过滤器顶端的浮油,同时增设了布水系统,使布水更加均匀。
(3)在有限空间内,降低了集水器高度,相对增加了滤料膨化空间。
(4)调整了布水筛管的过水面积,改造后的过滤器筛管的过水面积约为反冲洗进水管的20倍,有利于反冲洗排水,从而保证了大水量反冲洗的可能,缩短了反冲洗时间。
212 反冲洗效果
低压反冲洗石英砂过滤器可在较低反冲洗强度下将滤料清洗干净,从根本上解决了原石英砂过滤器的滤料板结和滤料流失等问题;同时反冲洗压力升高情况得到了有效改善,从而保证了为反冲洗提供足够的水量。
对于重质滤料,足够的水量是反洗的决定因素,新型过滤器反冲洗压力和水量稳定,始终维持在0117～0122M Pa之间,同时700m3/h 的水量保证了滤料的冲洗。
较低的压力有利于设施防护,高强度的水流有利于滤料的反洗,而搅拌强化了滤料脱附所需的脱附力,黏附在滤料表层的油污和悬浮物得到了彻底的清洗。
3 应用
喇17深度污水处理站其过滤阶段为二级石英砂过滤。
在未改造前,石英砂过滤器反冲洗出现憋压、跑料和反冲洗不彻底等一系列的问题,导致滤后水难以达标。
通过应用低压稳流过滤技术对全站石英砂过滤器进行改造,一级滤前水在100mg/L 以内时,总滤后水质含油达到2mg/L以下,几乎为0,平均油的去除率在98%;悬浮物含量在50 mg/L左右,去除率平均在75%。
油和悬浮物的去除率较之未改造前分别提高20%和40%。
参考文献
[1]邓述波1油田污水的特性及处理技术[J]1工业水处理,2000,
20(7):0-121
[2]邓秀英1油田污水处理技术综述[J]1工业用水与污水,1999,
30(2):7-91
(栏目主持 张秀丽)
05 油气田地面工程第29卷第4期(201014) 。