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        化學驅(qū)采出液一體化處理技術(shù)淺析

        2017-03-03 17:07:12欒勝杰中石化石油工程設(shè)計有限公司油氣工藝設(shè)計所山東東營257026
        化工管理 2017年34期
        關(guān)鍵詞:處理劑油水污水處理

        欒勝杰(中石化石油工程設(shè)計有限公司油氣工藝設(shè)計所, 山東 東營 257026)

        化學驅(qū)采出液一體化處理技術(shù)淺析

        欒勝杰(中石化石油工程設(shè)計有限公司油氣工藝設(shè)計所, 山東 東營 257026)

        化學驅(qū)中聚合物、堿、表面活性劑等使采出液乳化嚴重,穩(wěn)定性強,給采出液破乳、原油脫水、污水處理、污泥處置和油污處理裝置帶來相當技術(shù)難題。本文試圖從工藝設(shè)備化學和材料等綜合闡述了化學驅(qū)采出液綜合處理技術(shù)。

        化學驅(qū);采出液;油水綜合處理劑;超疏油涂料;膜

        1 概述

        化學驅(qū)油技術(shù)在20世紀80~90年代美國的中期有一個快速發(fā)展階段, 2010年國內(nèi)化學驅(qū)油年產(chǎn)達到1.692×107t,占國內(nèi)石油產(chǎn)量8.4%。主要采用了二元復合驅(qū)、聚合物驅(qū)和聚表劑驅(qū)?;瘜W驅(qū)中聚合物、堿、表面活性劑等使采出液乳化嚴重,穩(wěn)定性強,給采出液破乳、原油脫水、污水處理、污泥處置和油污處理裝置帶來相當技術(shù)難題。

        我國的注聚合物較早的油區(qū)相繼開展了高效藥劑、超疏油材料的研究及電脫、三相分離器、旋流、氣浮、聚結(jié)、沉降、過濾等含聚合物采出液處理設(shè)備和工藝的研究,但在如何實現(xiàn)這些處理工藝及材料、藥劑的有機結(jié)合,長期有效運行分析等方面還沒有進行深入的礦場研究。筆者試圖從材料、藥劑、設(shè)備、工藝等方面研究給出含聚采出液處理的新思路,以形成的一條經(jīng)濟、有效的技術(shù)路線。

        2 化學驅(qū)采出液系統(tǒng)存在的問題

        在對比同一油藏的常規(guī)水驅(qū)和化學驅(qū)采出液發(fā)現(xiàn)原油物性和污水水質(zhì)變化并不大,但油水的乳化性質(zhì)變化較大。

        通過實驗分析對比分析,從宏觀上看,隨著驅(qū)油劑濃度的增加,W/O乳狀液分水率降低,O/W乳狀液含油量增加,乳狀液宏觀穩(wěn)定性都得到增強。因此,化學驅(qū)采出液的復雜乳狀液的高效率處理是當前比較大的難題。

        目前化學驅(qū)采出液處理系統(tǒng)中主要存在以下問題:

        2.1 原油集輸系統(tǒng)

        (1)原油脫水難、脫水率降低、污水質(zhì)量下降、水中有雜質(zhì)生成、油水界面不清晰且有中間層,脫水系統(tǒng)不能正常運行。三相分離器油出口含水高,增加了后續(xù)升溫能耗。(2)原油中的含聚絮體在換熱器表面和加熱爐盤管沉積嚴重,導致傳熱效率下降,也造成能耗增加。(3)為使外輸原油含水達標,采用倒罐放水,導致原油在儲存過程中熱量的損耗,這無形中增加了能耗;另一方面長時間的靜態(tài)沉降,使罐底部老化油在系統(tǒng)循環(huán),影響原油脫水。

        2.2 污水處理系統(tǒng)

        (1)隨著聚合物驅(qū)的開展,采出液乳化嚴重,粘度增大,油水很難靠自然沉降分離,與其較常規(guī)的水驅(qū)采出液相比更加難以處理。(2)采出液粘度增加,油水分離速度減慢、污水處理能力下降,使處理后的污水含油量和懸浮物含量超標。(3)污水除油罐中沉積了大量的含聚油泥砂。(4)罐底含聚油泥為SRB(硫酸鹽還原菌)等細菌提供生長溫床,大量細菌滋生。(5)水處理設(shè)備中的聚結(jié)沉降填料和濾料由于油污染,壓塌和失效不能再生。

        2.3 注水系統(tǒng)

        (1)由于油污聚集管線及設(shè)備堵塞,導致了注水泵供液不足。(2)注水水質(zhì)不達標,造成地層污染。

        3 應對策略

        針對以上問題研究分析,提出了一系列的應對策略:

        (1)優(yōu)選綜合處理劑 綜合處理劑應與預脫水劑在相同條件下,不產(chǎn)生中間層,過濾時懸浮物不會增加,解決生產(chǎn)現(xiàn)場應用中的問題。從源頭避免了老化油和含聚油泥的產(chǎn)生。

        (2)研發(fā)可推廣應用的超疏油—超親水材料 根據(jù)超親水—超疏油性引入粗糙度使疏油親水性擴大到超疏油超親水性,將這種涂料涂覆于不同基質(zhì)表面,即得到超疏油—超親水材料。這種超疏油材料可以高效地實現(xiàn)采出液的油水懸浮物的分離,解決了設(shè)備內(nèi)聚結(jié)、過濾沉降等材料清洗再生與穩(wěn)定性問題。

        (3)優(yōu)化污水除油處理設(shè)備 為避免目前含聚污水處理工藝存在的技術(shù)瓶頸,應以減少投藥、降低成本、提升水質(zhì)為技術(shù)定位,依托物理手段,利用疏油材料,實施結(jié)構(gòu)合理、處理效率高的超疏油旋流氣浮聚結(jié)除油設(shè)備。

        (4)優(yōu)化形成化學驅(qū)采出液的綜合處理工藝,利用新材料,將疏油—親水材料結(jié)在污水處理工藝流程當中。

        4 結(jié)語

        綜上,形成一套集化學、材料、設(shè)備、工藝于一體的化學驅(qū)采出液處理技術(shù)是未來化學驅(qū)采出液處理的發(fā)展方向。

        下一步針對化學驅(qū)采出液,繼續(xù)攻關(guān)研制高效的油水綜合處理劑和超疏油涂料和膜,解決超疏油材料磨損和微溶于水的問題,延長超疏油材料有效時間,同步實現(xiàn)“原油脫水,污水除油,保留聚合物,資源再生”,源頭避免了老化油、含聚油泥和處理單元污化不能再生的困局,形成一套符合循環(huán)經(jīng)濟環(huán)保理念,具有特色的化學驅(qū)采出液一體化高效處理技術(shù),綜合處理使污染物減量化,實現(xiàn)處理后污水資源化。

        [1]祝威.勝利油田含聚合物采出水處理技術(shù)研究[R].中國會議,2008,11.

        [2]高純璽,馬濤.高梯度聚結(jié)氣浮技術(shù)處理含聚采出水[J].油氣田地面工程,2013,03.

        [3]董培林,方洪波新型二元驅(qū)采出液綜合處理劑的研制[J].油氣田地面工程 2008,9,20.

        [4]勝利油田三次采油潛力評價及實施建議[R].中國石油勘探開發(fā)研究院專家室 2013,6.

        [5]王勇.孤東油田油水綜合處理試驗[J].油氣田地面工程,2014,10.

        [6]盧晟,李梅.超疏油表面研究進展[J].材料導報,2013,6,10.

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