張璨璨

[關(guān)鍵詞]聚驅(qū)注水站是油田生產(chǎn)的耗能大戶，以往的聚驅(qū)注水系統(tǒng)完全是靠低礦化度清水稀釋聚合物母液，浪費(fèi)了大量的清水資源。為減少聚驅(qū)清水用量，降低聚驅(qū)開發(fā)成本，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，在聚驅(qū)注水站采用射流曝氣技術(shù)，實(shí)現(xiàn)直接利用深度含油污水水質(zhì)配注聚合物，稀釋前通過曝氧方式去除污水中的細(xì)菌等物質(zhì)，不但保證了聚合物溶液的粘度，達(dá)到良好的驅(qū)油效果，而且節(jié)約了大量清水資源。

[關(guān)鍵詞]注水站 射流曝氣 含氧量 節(jié)能降耗

中圖分類號(hào)：TU74.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）04-0257-01

1、前言

聚合物驅(qū)油由于大量采用清水配置和稀釋聚合物溶液，致使油田采出水無法完全回注到地下，造成了污水大量外排及環(huán)境污染等現(xiàn)象，為了應(yīng)用油田采出污水配置和稀釋聚合物溶液，減少油田污水外排，需要對(duì)污水進(jìn)行曝氧處理，以提高注入的聚合物溶液的地面粘度，同時(shí)使該溶液具有較好的抗降解性能，在污水稀釋聚合物溶液時(shí)，一般要求處理后的污水含氧量達(dá)到0.8-1.0 mg/L，經(jīng)過在北三二站曝氧站現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，在初始粘度和清水配置聚合物溶液保持一致的條件下可以達(dá)到相同的驅(qū)油效果。

為減少清水用量，降低聚驅(qū)開發(fā)成本，采油三廠一礦北三東區(qū)塊于采用了清水配置、污水曝氧后稀釋抗鹽聚合物的技術(shù)，污水曝氧后，污水中還原性物質(zhì)被氧化，可以消除其對(duì)聚合物的不良影響。

2、曝氧站概況

根據(jù)北三二注水站所轄區(qū)塊注水井不同階段、不同水質(zhì)的注水量和注水水質(zhì)要求，對(duì)注水站進(jìn)行改造，對(duì)站內(nèi)注水泵和兩座儲(chǔ)水罐進(jìn)行雙水質(zhì)工藝改造，對(duì)泵出站部分做雙出流程改造，將原來的清水注水流程改造為清、污流程。

由于水射氣曝氧流程投資低，氧氣與污水混和效果較理想，污水含氧量基本達(dá)標(biāo)。注水站南側(cè)新建一座曝氧站，主要設(shè)備有：供水泵、水射流器 ，一座儲(chǔ)水罐。經(jīng)曝氧站處理后的污水出水進(jìn)入注水站的儲(chǔ)水罐，在儲(chǔ)水罐中進(jìn)行曝氧反應(yīng)，釋放氣體，并利用注水泵回注污水。

系統(tǒng)采用新型水射器，利用壓力水從水嘴高速噴出時(shí)形成可紊動(dòng)射流能攜帶空氣，空氣和水在混和管內(nèi)充分混和，溶解、動(dòng)能傳遞。擴(kuò)散管的功能主要把氣水乳化液的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓能，這樣噴嘴射流束連續(xù)不斷地從吸入室內(nèi)攜帶走空氣，使空氣氧化溶于水中，從而完成曝氣充氧過程。采用了最新型的可調(diào)式噴射器，滿足了不同需氧量的工況需求。

3 污水曝氧運(yùn)行情況

3.1 系統(tǒng)運(yùn)行情況

曝氧站新建污水緩沖罐容積為300立方米，曝氧站曝氧泵額定排量為346立方米/小時(shí)，曝氧系統(tǒng)設(shè)計(jì)共8條射流器，注水泵額定排量300立方米/小時(shí)，運(yùn)行中必須根據(jù)來水量控制好曝氧站曝氧泵排量，保證注水站1500立方米儲(chǔ)水罐液位平穩(wěn)。射流器進(jìn)口壓力應(yīng)達(dá)到射流要求的0.5MPa以上，同時(shí)使進(jìn)出口壓差≤0.3MPa，吸氣量才能達(dá)到工藝參數(shù)要求。

正常工作狀態(tài)下曝氧系統(tǒng)運(yùn)行1臺(tái)外輸泵（排量346m3/h）、4條射流器（單條射流器排量為80 m3/h，）即可滿足生產(chǎn)需要（目前注水站注水泵額定排量為300 m3/h），一臺(tái)外輸泵最多可為4條射流器同時(shí)工作提供深度污水。投產(chǎn)初期有4條射流器存在閘門或電磁流量計(jì)墊子不嚴(yán)導(dǎo)致運(yùn)行過程中漏水現(xiàn)象出現(xiàn)，現(xiàn)經(jīng)與施工方協(xié)調(diào)已全部更換完畢，達(dá)到完好狀態(tài)。為注水泵提供足量深度污水，可保證注水站下游所帶六座注入站所需的水量供給。由于來水量隨時(shí)變化，應(yīng)根據(jù)上游來水量調(diào)整射流器開啟數(shù)量及流量以確保注水泵收支平衡，這是整個(gè)曝氧系統(tǒng)的工作管理重點(diǎn)。

3.2 污水來水量基本滿足注水方案水量要求

根據(jù)規(guī)劃預(yù)測(cè)及目前調(diào)水流程，曝氧站所需污水基本能夠滿足注入要求.但在實(shí)際生產(chǎn)中，由于污水來水單位存在反沖洗時(shí)段及處理量低的情況，當(dāng)上游兩站來水量不能滿足注水站注水量，導(dǎo)致注水站大罐液位下降到低報(bào)后，注水站需向礦、廠主管部門提出申請(qǐng)，使用清水保證注水站正常運(yùn)行。

目前注水量為8600 m3/d ，注水泵排量360 m3/h ，來水為深度污水站和北三二深度污水站，供給量分別為150-160m3/h和160-170m3/h，工頻運(yùn)行1臺(tái)曝氧泵、電流達(dá)到150A，8臺(tái)射流器運(yùn)4備4，泵壓為0.6MPa，曝氧壓差為0.3Mpa。

3.3 污水含氧量達(dá)到指標(biāo)

在污水稀釋聚合物溶液時(shí)，一般要求處理后的污水含氧量達(dá)到0.8-1.0 mg/L，曝氧站根據(jù)水量需求8臺(tái)射流器運(yùn)4備4，泵壓為0.55MPa，曝氧壓差為0.3Mpa。曝氧后含氧量1.0 mg/L，注水泵進(jìn)口含氧量0.8mg/L，含油0.1 mg/L，含懸浮物3.3mg/L。

4、效果分析

4.1 效果評(píng)價(jià)

曝氧站投產(chǎn)后，污水含氧量達(dá)到指標(biāo)0.8-1.0mg/L，在污水來水量平穩(wěn)的情況下，供液壓力穩(wěn)定，當(dāng)井口注入濃度為1100mg/L以上時(shí)，井口粘度在40 mPa·s以上，粘度合格率為100%。經(jīng)過在曝氧站現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，在初始粘度和清水配置聚合物溶液保持一致的條件下可以達(dá)到相同粘度。

4.2 曝氧系統(tǒng)來水流量計(jì)無旁通流程

注水站曝氧系統(tǒng)由于設(shè)計(jì)原因，兩條來水管線上（北二二來水、北十七來水）的兩臺(tái)LWBT-200型來水流量計(jì)未設(shè)計(jì)旁通管線，運(yùn)行中流量計(jì)發(fā)生故障或正常儀表到期校驗(yàn)送檢時(shí)，必須停產(chǎn)維修或拆卸流量計(jì)送檢，因此在此期間需走旁通管線才能保證連續(xù)生產(chǎn)，沒有旁通管線就不能保證連續(xù)生產(chǎn)。目前兩臺(tái)來水流量計(jì)計(jì)量都不準(zhǔn)確，由于不能停產(chǎn)，沒有旁通管線流量計(jì)拆不下來，因此無法維修。為保證注水站曝氧系統(tǒng)正常連續(xù)運(yùn)行，需要盡快在兩臺(tái)來水流量計(jì)處加裝旁通管線.

4.2.2外輸泵與緩沖罐設(shè)計(jì)不匹配

外輸泵理論排量為346m3/h和300m3的緩沖罐設(shè)計(jì)不匹配，運(yùn)行中極易抽空，工人工作強(qiáng)度大。曝氧泵房與注水站值班室有一段距離，由于設(shè)計(jì)上不匹配，為保證曝氧系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行，值班員工必須加密檢查和控制次數(shù)，導(dǎo)致注水站員工在控制流量及液位時(shí)工作強(qiáng)度增大，建議增加注水站崗位人員編制。

4.2.3北三二流量計(jì)計(jì)量不準(zhǔn)

由于來水流量計(jì)設(shè)計(jì)均為渦輪流量計(jì)，這種流量計(jì)的弊端是易卡造成讀不出數(shù)或讀數(shù)不準(zhǔn)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，因此注水站在實(shí)際控制過程中需要向上游單位要來水流量，根據(jù)來水流量控制射流器數(shù)量及排量，不能及時(shí)控制來水量，流量波動(dòng)時(shí)處理時(shí)間長，建議更換為讀數(shù)準(zhǔn)、故障率低的電磁流量計(jì)。

4.3 曝氧站變頻器問題

曝氧站設(shè)計(jì)沒有變頻，346m3/h的曝氧泵與300m3的緩沖罐之間的調(diào)節(jié)存在著很大的困難，增大了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也增加了平穩(wěn)運(yùn)行、安全運(yùn)行的隱患。在投產(chǎn)后安裝了北十七曝氧站的變頻器，發(fā)現(xiàn)1#、2#曝氧泵加裝變頻裝置后運(yùn)行一段時(shí)間電機(jī)溫度高（運(yùn)行過程中超過70攝氏度），與施工單位及廠家聯(lián)系后目前尚未解決，目前工頻運(yùn)行。

5、結(jié)論

深度含油污水曝氧后配注聚合物工藝的應(yīng)用，在保證污水含氧量和聚合物粘度合格的情況下，節(jié)約了大量請(qǐng)水資源，減少了污水外排，降低了聚驅(qū)開發(fā)成本。但在地面工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型上還需要進(jìn)一步優(yōu)化，并提高系統(tǒng)自動(dòng)化程度，降低工人勞動(dòng)輕度，確保整個(gè)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 油氣田地面工程 《污水曝氧站工藝設(shè)計(jì)》.