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油田采出水处理技术


八、采出水治理设施
(一)立式除油罐
(二)过滤罐
Nutshell胡桃壳过滤器
(三)油水旋流分离器
(四)气浮机

在污水内设法形成许多小气泡,并使油珠和悬浮物粘附于 气泡上,就可加速水和杂质的分离过程,提高水的净化质 量,这一工艺称为气浮。

按污水内形成气泡的方法,气浮大体上可分为四大类:溶气气浮法、 诱导气浮法、电解气浮法和化学气浮法,


四、污水杂质引发的问题

结垢
组分 硫酸钙,CaSO4(2)
典型溶解度,mg/L(1) 1500~6000 300~600

腐蚀
硫酸锶,Sr SO4
碳酸钙,CaCO3(3)
硫酸钡,BaSO4
10~80
3~60
(1)常压常温下;(2)有三种形式:CaSO4· 2H2O, CaSO4· 1/2H2O, CaSO4;(3)CaCO3溶解度正比于水中CO2的溶解浓度。
名 称 溶气浮法 方 法 加压溶气浮法 真空气浮法 机械鼓气气浮法 气泡成因 加压下,使气体溶解于污水内,在常压下释放气体形成小气 泡 减压下,使溶于水中的气体释放形成小气泡 迫使气体通过许多孔隙产生气泡 叶轮转动产生负压吸入气体,依靠剪切力使气体变成小气泡 依靠水射器的作用使污水内产生微小气泡 气体通过填料层可形成微小气泡 选用惰性电极使污水电解产生气泡 选用可溶性电极(如Fe、Al等)在阳极上产生微小气泡, 在阴极上产生有混凝作用的离子 由物质之间的化学反应产生微小气泡


称溶解固体总量,以mg/L计。

悬浮固体总量(TSS) 水中不溶悬浮固体的总量,以mg/L计。常用 孔径0.45μm的塑料膜过滤器测试。油田污水处理中,减少TSS是 一项主要任务,以减少注水目的地层被堵塞的危险。

浊度 是水对光吸收和散射的光学性质,由浊度计测量,表示污水 的浑浊程度。
混凝沉淀、化学氧化和还原、离子交换等;

物理化学治理法:加混凝剂的浮选法、离子交换法、反 渗透法和电渗析法;

生物治理法:利用微生物的生物化学作用;好氧治理法
和厌氧治理法。
七、处理流程

污水处理常采用三段常规处理流程。根据各油田原水和注 水目的层的特性,在三段常规处理流程基础上做出某些变 化以达到净化水水质要求。 三段常规流程
五、净化采出水的水质
净化水外排排放标准
六、采出水治理方法
(一)采出水污染物

悬浮固体和胶体:泥砂、各种菌、胶质沥青质等。


油:分散油、乳化油和浮油。
溶解物质;钙镁离子等
(二)采出水治理方法

物理治理方法:过滤、浮选、重力分离、离心分离、蒸 发和活性炭吸附等;

化学治理方法:去除污水中胶体和溶解性物质,包括;
油田采出水处理

在油气田生产过程中必然要产生一些废液(含油污水、污 油)、废渣(含油污泥、水垢)和废气(加热炉烟囱排放 气、甘醇再生塔顶气、立式固定顶储罐蒸发的油气、应急 放空天然气等)。 这些“三废”如不加以治理,随意排放,必然对环境造成 严重污染,破坏生态平衡。

一、污水来源

油田综合含水率达90%以上,油井产物内的水量 远大于油量。
十、采出水处理站流程举例

混凝沉降重力处理流程
旋流分离处理流程
谢谢

含油污水或原水:油水分离后污水。
洗井水:注水井反冲洗产生的污水。 每年从污水中回收原油40万吨。

油田污水的特点是:

(1)污水中含有一定数量的油。 (2)水温较高,在40℃~60℃之间。
(3)含有各种盐类,含盐度差别很大,少的可低于5000 mg/L, 多的可高于22×104mg/L。污水中还含有非溶性固体悬浮物,俗 称机械杂质或机杂。


若常规三段处理流程不能满足净化水水质要求,考虑采用 精细过滤流程。 精细过滤流程 :在常规三段流程基础上,加一级精细过滤 段以满足注水水质的要求。精细过滤段可用双滤料过滤、 改性纤维球(束)过滤、陶瓷膜过滤、烧结管过滤等。 开式和密闭流程 :



水中氧含量超过0.3mg/L可用开式流程,因为这种水一 般都需要进行脱氧,无需防止氧含量的进一步增加
二、净化采出水的回注与排放
(一)净化采出水回注

目的是保持油藏压力。 (回注有两种:单注与混注) 注水开采的优点:

含有表面活性剂,具有洗油功能; 注入的含盐净化采出水与油层的泥土接触,泥土与颗粒不会膨胀, 不降低油层渗透性。


密度高,容易在井底形成较高的压力; 较高温度的净化采出水具有洗油功能; 防止地表污染。
诱导气浮法
叶轮气浮法 射流气浮法 填料气浮法 电解气浮法
电解气浮法 化学气浮法
电絮凝气浮法 化学气浮法
九、采出水的防垢、缓蚀、杀菌 和密闭
(一)防垢:常用防垢剂为无机磷酸盐、有机磷酸、聚丙烯酸 聚合物;
(二)缓蚀:降低水的腐蚀性,常用缓蚀剂有:铬酸盐、锌盐、
聚磷酸物、硅酸钠、有机磷酸盐和有机胺类。 (三)杀菌:杀菌剂由无机和有机两类 (四)密闭:降低溶解氧浓度,氧是污水处理系统重要腐蚀因 素。


净化采出水的要求

化学组分稳定,不形成悬浮物; 严格控制机械杂质和含油;


有高洗油能力,提高采油率;
腐蚀性小; 尽量减少采出水处理费用。
三、污水性质

酸度 也称酸性,表示中和碱性物质的能力,它表明水溶液 中氢离子的过剩程度。 碱度 也称碱性,表示中和酸性物质的能力。 含盐度 也称总矿化度,为水溶液中溶解矿物盐类的总量, 以mg/L为单位。可用Cl-离子浓度或NaCl浓度表示含盐 度 pH值 pH值与酸度、碱度有一定的内在联系。 )溶解固体总量(TDS) 把水中所有溶解阴、阳离子的总和
(4)含有细菌,主要是硫酸盐还原菌、铁细菌和粘液菌等,这些细 菌促进金属腐蚀。 (5)在密闭集输系统中,污水内基本不含溶解氧,含铁量也很低, 但一般含有H2S和CO2。在开式污水系统中,污水内含有与大气相 平衡的溶解氧含量。这些溶解气体也促进金属腐蚀。

Biblioteka 洗井水:为保持一定的注水量,注水井要定期进行反冲洗,清除 滤网上沉积的固体和粘液膜,从而产生洗井污水。这类 水的特点是:(1)色度高,呈黑褐色。(2)悬浮物浓度 高。(3)pH值高,一般呈碱性。(4)含有六价铬 (Cr6+)和油。全国各油气田年平均产生的洗井污水 在640万吨以上,是第二大污水源。
生化需氧量(BOD)水中有机污染物经微生物分解所需的氧量, 以mg/L计。n天生化需氧量以BODn表示,常以5天作为测定生化 需氧量的标准时间,以BOD5表示。 化学需氧量(COD) 在酸性条件下,用化学氧化剂将水中有机污 染物氧化为CO2和H2O所需的氧量,以mg/L计。常用COD为指 标,监控排放废水的水质。
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