張連生(大慶油田有限責任公司第五采油廠)
大慶油田第五采油廠多年來一直把含油污水處理做為油田生產(chǎn)的一個重要課題,充分認識改善水質的重要性,加大改善水質力度。通過對來液溫度等幾項因素分析,采取了切實有效的措施,改善了水質質量,取得了較好的效果。
2009年9月下旬,某地區(qū)進行低溫集輸試驗,K聯(lián)合站有六個中轉站來液,正常情況下來液溫度平均在33~35℃,試驗時六座中轉站的平均來液溫度在30~31℃,個別站的來油溫度甚至降到了28℃。
隨著試驗的進行,可看出以下幾種現(xiàn)象:
1)游離水脫除器開始出現(xiàn)放水不清,通過看窗可看出在放出的水中有塊狀的油,化驗游離水脫除器出口油中含水率上升至30%左右(平時在15%左右)。
2)脫水器容易跳閘,恢復時間較長,放水也不清。
3)沉降罐的油層厚增加,沉降罐的出口含油率升高,由原來的60~70mg/L上升到130~150mg/L;污水站的濾后含油率也明顯升高,由原來的平均5~6mg/L上升到20~25mg/L,有時甚至更高。
4)通過對濾罐開罐檢查,發(fā)現(xiàn)濾料已污染,濾料上部黑色物質厚度達到10 cm左右。反沖洗憋壓,反沖洗泵排量下降,致使強度達不到反沖洗要求。
原因分析:來液溫度較低,造成游離水內(nèi)原油乳化困難,放水帶油,而從游離水分離出來的原油含水又較高,水的比熱高于油,導致加熱爐升溫比較慢,進入脫水器后,由于含水持續(xù)較高,致使脫水器長時間跳閘,恢復困難。由于前端水質變差,增加了過濾罐過濾負擔,致使過濾效果不好,出水水質逐漸惡化,以致影響外輸水質。
根據(jù)以上情況,為了保證脫水器的脫水效果,首先提高加熱爐的燃燒量,加熱爐每天的耗氣量增加了1 000m3左右;其次加大了破乳劑用量,由原來的220 kg/d左右增加到300 kg/d左右。
2012年6月,K聯(lián)合站又進行了來液提溫試驗,來液溫度提高到38℃以上,呈現(xiàn)明顯效果:
◇游離水、脫水器放水變清、含油下降;
◇反沖洗不再憋壓,反沖洗流量穩(wěn)定;
◇開罐檢查濾料上的黑色物質明顯減少,濾料松散,沒有成團現(xiàn)象。
提溫一直持續(xù)到現(xiàn)在,來液溫度基本保持在37℃左右,沉降罐出口含油、懸浮物明顯降低,濾后水質也基本達標。因此,聯(lián)合站的來液溫度應長期保持在35℃以上,并且定期將溫度提升至38℃以上。
由于硫酸鹽還原菌的大量繁殖,在聯(lián)合站系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生大量的硫化物,在脫水器內(nèi)部聚集在油水界面上,形成靠硫化物穩(wěn)定的過渡層,由于硫化物為導電物質,且比重介于油水之間,使油水分離難度增大,造成水中原油的去除變得困難。當過渡層達到一定厚度時,就會引起電場不穩(wěn)定甚至垮電場。K聯(lián)合站在2004年7月份就由于硫化物的影響,造成沉降罐出口含油嚴重超標,達到了2 000mg/L以上。針對這種情況,采取向電脫水器內(nèi)投加硫化物去除劑,利用硫化物去除劑與硫化物反應,避免過渡層的形成,從而實現(xiàn)在系統(tǒng)硫化物含量較高情況下的電脫水器平穩(wěn)運行。由于硫化物在污水中以黑色膠質狀顆粒存在,所以會造成污水懸浮物超標。因此,在日常生產(chǎn)中,針對硫酸鹽還原菌,要采取物理殺菌與化學殺菌相結合的方式(保證物理殺菌裝置好用的情況下,定期投加殺菌劑),以避免硫酸鹽還原菌在系統(tǒng)內(nèi)大量滋生。
污水處理過程是一個系統(tǒng)管理過程,要想治理好水質,首先就要有一套具備處理合格水質能力的工藝流程,還要根據(jù)各設備的特點充分發(fā)揮其功能。例如:根據(jù)含油污水處理站來水中含油量較低、懸浮固體顆粒偏細小的特點,橫向流聚結除油器必須配合相應的化學藥劑才能提高處理效率。另外,該除油器為密閉處理設備,有利于硫酸鹽還原菌生長。實際應用證明,投產(chǎn)應用一年以后,由于硫酸鹽還原菌的大量繁殖,將影響設備實際應用效果。在橫向流聚結除油器進水管道中投加一定量的殺菌劑,殺滅污水中硫酸鹽還原菌,保證出水水質。由于橫向流聚結除油器為臥式除油設備,集油、集泥空間較小,如不及時排出,將影響設備處理效果,因此應定期對該設備進行排油、排泥。
過濾罐結構損壞或濾料污染流失也是影響水質的重要因素。由于污水成分越來越復雜,使濾罐運行極不穩(wěn)定,濾罐濾料流失、受污染、結構損壞問題比較嚴重。今年以來,K聯(lián)合站深處理濾罐出現(xiàn)反沖洗憋壓,最高時達到0.23MPa,遠高于平均值0.12MPa,最大反沖洗水量僅為330m3/h,反沖洗強度7.3 L/m2s,低于12 L/m2s的規(guī)范要求。濾料再生效果變差,水質變差,嚴重影響正常生產(chǎn)。開罐檢查發(fā)現(xiàn),出水篩管腐蝕結垢嚴重。對7座一次濾罐篩管進行更換后,反沖洗壓力降為0.1MPa,排量升至550m3/h,濾料再生效果增強,提高濾后水質達標率。
隨著開采難度的增大,采出液的成分也越來越復雜,僅靠現(xiàn)有的工藝、設備處理污水難度很大,化學藥劑的使用就顯得尤為重要。由只是油系統(tǒng)加藥改為油水系統(tǒng)同時加藥,由只加一種藥劑改為同時加幾種藥劑,由以前的沖擊加藥改為現(xiàn)在的連續(xù)加藥這都說明化學藥劑在水處理過程中的重要性。因此在生產(chǎn)中要提前進藥、提前做藥品檢驗,按時投加藥劑,并根據(jù)水量的變化及含油、懸浮物的檢測結果隨時調(diào)節(jié)加藥量。當藥劑質量和使用效果出現(xiàn)問題時,及時與廠家進行聯(lián)系,更換問題藥劑或重做配伍性試驗。
來液中所帶的的泥沙、硫酸鹽還原菌在系統(tǒng)內(nèi)生成的絮狀物及投加各種藥劑所產(chǎn)生的沉淀都會沉積于容器的底部,如不及時清除,將會在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)而影響到水質[1]。沉降罐收油不及時或收油高度掌握不好,收到的水多油少,時間長了沉降罐頂部的油就會形成老化油,回收將會對脫水器造成影響,進而影響到原水水質。因此,容器的收油、排泥、清淤是水質管理的重要一項,及時收油、排泥、清淤可以有效提高容器使用效果。
1)改善水質是保證開發(fā)效果的重要基礎。回注污水超標,容易造成地層堵塞、降低油層吸水能力、產(chǎn)液量下降。并且污水中細菌含量超標,將會增大含油污水的處理難度,腐蝕管道及設備,縮短其壽命,堵塞濾料,使污水站實際處理能力下降。因此要認識改善水質的重要性,加大改善水質力度。
2)重視日常管理是保證水質達標的重要過程。及時排出污油、污泥,連續(xù)投加各種藥劑,是水質達標的必要保證。
[1]孫靈念.河口油田集輸系統(tǒng)在溫度變化情況下的一些認識[J].科技論文,2005(3):25.