李鶴孟(長慶油田公司第五采油廠,陜西西安710201)
試論采出水處理工藝的應(yīng)用
李鶴孟(長慶油田公司第五采油廠,陜西西安710201)
石油對于經(jīng)濟的發(fā)展具有重要的作用,隨著社會的不斷進步,油田的開采也得到了很大的深入,然而在開采過程中油層伴水的現(xiàn)象也越來越明顯,所以加大對油田采出水處理的研究具有很重要的現(xiàn)實意義,但是現(xiàn)實中油田采出水的處理工藝是一個很復(fù)雜的過程,因此要研究新工藝來改善采出水的處理。文章從采出水處理對油田的影響出發(fā),結(jié)合一些常見的采出水處理方法,以及現(xiàn)在油田采出水存在的主要問題,對油田采出水處理中的新工藝做了有關(guān)論述。
油田采出水國;處理工藝;主要問題;新工藝
隨著社會的不斷進步,油田的開采也得到了很大的深入,然而在對待石油采出水的處理上仍存在一些難關(guān)。油田的采出水是指在采油過程中將原油脫水處理后的那些含油污水,又經(jīng)原油收集和初加工,是含有固體雜質(zhì)、液體雜質(zhì)、溶解氣和溶解鹽等的復(fù)雜混合物?,F(xiàn)實中油田采出水的處理工藝是一個很復(fù)雜的過程,因此目前對油田采出水的處理是研究的一個熱點,油田采出水處理工藝的提高,對提高油田經(jīng)濟效益具有重要的作用。
油田采出水復(fù)雜的化學成分無論是對于采礦設(shè)備或者地層以及向外排出時形成的周邊區(qū)域都會造成嚴重的影響。油田采出水使老油田工作人員的工作環(huán)境受到了破壞,使老油田的開采設(shè)備磨損程度加快,使油田在處理采出水時的費用增加。此外,如果處理不當,并重新注入地下開采層,地質(zhì)勘探的層會導致組合物的變化,帶來不可預(yù)測的危險。如果不處理直接在地面上的排水會造成老油田周邊環(huán)境的惡化,給環(huán)境造成嚴重的危害。
就目前的采出水處理過程來看,主要存在以下幾點問題:
1.采出水較高的礦化度,嚴重的腐蝕污水處理設(shè)施。高礦化度水含有較高的鈣,鎂離子,水中含有大量的硫酸鈉,碳酸氫鈉等,具有顯著結(jié)垢,腐蝕的特點。地面系統(tǒng)和井筒影響更為嚴重的塊結(jié)構(gòu)的一部分,個別站運行不正常的情況發(fā)生在1-2年的運作后,使該油井和地面網(wǎng)絡(luò)維護工作量較大。
2.脫水系統(tǒng)不能正常工作,使油水分離效果受到影響。藥品濃度、處理溫度以及明水高度等參數(shù)都會對油水分離的效果產(chǎn)生影響,有的站點由于所加的藥濃度過高,或者是沉降時的溫度較低等造成采出水中的含油量較高雜質(zhì)也多,從而給采出水的處理增加了難度。
3.采出水處理的規(guī)模和流程需要改進。由于上升的輸出產(chǎn)生的水處理系統(tǒng)容量明顯不足,設(shè)備過載運行,該系統(tǒng)支持能力是不夠的。除了水箱部分由于多年未清理污水,配件損壞等原因,不時導致較低的油去除效率。更精細的過濾設(shè)備故障,濾芯污染,水質(zhì)維護設(shè)備跟不上等違規(guī)的現(xiàn)象發(fā)生。
4.對周邊環(huán)境造成影響。采出水經(jīng)過改性處理后雖然實現(xiàn)了水質(zhì)達標,但由此而產(chǎn)生的大量污泥由于尚無成熟的配套技術(shù)和可利用的途徑,日積月累,堆積如山,粉塵四散,造成地面環(huán)境的嚴重污染。
就目前來看國內(nèi)的采出水處理方法主要可分為三大類:化學法、物理法以及物理化學法,按技術(shù)類型來分可分為:重力沉降技術(shù)、氣浮分離技術(shù)、生化處理技術(shù)、過濾技術(shù)、膜分離技術(shù)等。
1.重力沉降技術(shù)。重力沉降技術(shù)的關(guān)鍵是利用油和水的密度差來實現(xiàn)廢水的處理的。從油水分離的測試結(jié)果,沉淀再分離水中的浮油。它的缺點是大面積的乳化油處理療無效,污水,高額的設(shè)施投資,污水的停留時間長。目前國內(nèi)外對重力分離設(shè)備已經(jīng)取得了一些進展,主要設(shè)備有橫向流除油,聚合油水分離器,立式除油和隔油池等。
2.氣浮分離技術(shù)。一般分為混合,絮凝,氣浮三個階段。加浮選劑,以改善浮選,一方面浮選劑具有破乳起泡的作用,另一方面有吸附架橋的作用,使膠體粒子隨著氣泡漂浮的聚集。在浮選設(shè)備,改善和提高水力負荷率,美國研制的溶氣氣浮系統(tǒng),通過減少氣泡的大?。s小至1微米),減緩泡沫的速度上浮,大大提高了除油效率。在處理過程中,也出現(xiàn)了SSP浮選處理技術(shù),填料氣浮等技術(shù)。
3.生化處理技術(shù)。主要有三種方法,一種是生物降解技術(shù),通過生物體的新陳代謝降解轉(zhuǎn)化流出的油。另一種是微生物絮凝技術(shù),她是利用生物有機高分子絮凝劑替代化學絮凝劑處理含油污水,適用于石油和天然氣田的勘探。第三種是高效的生物降解技術(shù),它是利用生物技術(shù)培育與降解石油的優(yōu)勢種特殊能力,采用細胞固定化技術(shù),將其固定在烴類的合適載體油污水分解。此技術(shù)可避免二次污染,降低加工成本,凈化效果比一般的方法來處理要好。
4.過濾技術(shù)。過濾技術(shù)是利用顆粒過濾材料(如石英砂,核桃殼和無煙煤),通過潤濕和聚結(jié)碰撞聚結(jié),并在油懸浮液中除去水。過濾技術(shù)的優(yōu)點在于水的質(zhì)量好,設(shè)備投資少,缺點是在高的操作費用,適應(yīng)負載變化的能力弱,容易堵塞。作為過濾技術(shù)處理含油廢水的重要手段,廢水凈化油被廣泛使用,最早油田大多數(shù)應(yīng)用的是石英砂過濾器,目前存在廣泛使用的雙介質(zhì)過濾器,雙向流過濾器等。
5.膜分離技術(shù)。膜分離技術(shù)是利用選擇性的膜滲透性的油顆粒的分離的提純技術(shù),具有高效率,低污染等其他特征,但也有大量的投資,難以清洗的污染膜,操作成本高等缺點。目前,含油廢水的膜分離處理是從實驗室研究到實際應(yīng)用的階段。
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