高效混凝技术处理尕斯油田污水

油气田地面工程第29卷第11期(2010.11)doi:10.3969/j.issa.1006-6896.2010.11.030高效混凝技术处理尕斯油田污水王生香1刘火得2王克忠3汤郑达31中国石油青海油田分公司采油一厂2胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司3中国石油青海油田分公司摘要:尕斯油田污水处理系统经过近20年运行,存在注水水质不合格、处理后污水不稳定现象,严重影响油田注水工作。通过对污水性质进行分析,结合国内其他油田做法,提出了采用高效混凝技术来解决长期困扰油田的污水处理后水质不达标难题的建议。该技术通过调整污水中某些化学成分来控制腐蚀、抑制结垢、杀死细菌,从而达到提高污水配伍性和注入性的目的。高效混凝技术目前已在尕斯油田污水处理系统成功试运行,运行效果良好,达到了预期目标关键词:高效混凝技术;尕斯油田;污水处理;应用1改造前的状况及存在的问题2高效混凝技术及应用1.I改造前污水处理系统高效混凝技术的基本思路是通过对污水的水质青海油田采油一厂尕斯联合站位于青海省西北指标及与各种影响因素的内在联系(如腐蚀、结部的花土沟地区,其水处理系统始建于1990年7垢、细菌繁殖、破乳与凝聚)的分析,从工艺、设月,负责尕斯库勒、油砂山、砂西等油田注水所需备、药剂等方面系统地解决水质的净化与稳定问的污水及清水的处理题。这是一种治本的方法,通过对污水的某些化学2003年,由于该系统不能满足油田注水的要成分进行调整来控制腐蚀、抑制结垢、杀死细菌求,采油一厂对该水处理系统进行了全面改造,设提高污水的配伍性和注入性,而不同与加缓蚀剂、计处理能力12000m3/d,目前实际处理污水6000阻垢剂和杀菌剂的方法m3/d,清水6000m3/d自2008年7月开始,青海油田利用高效混凝通过对尕斯联合站注水水源水质的分析可知,技术,对现有污水处理系统进行了整体改造改造尕斯油田所产污水属于典型的高温、高矿化度、低工程于当年12月份完成。截至2010年2月底,该pH值污水,具有较强的腐蚀性和不稳定性,成垢系统运行平稳,各项指标均满足要求,取得了良好因子含量高,极易在管线和设备中结垢效果。尕斯联合站污水系统采用自然沉降→斜管沉降2.1污水处理系统改造情况→二级过滤的传统的三段式重力处理流程(1)设计规模。设计处理能力12000m3/d,1.2存在的主要问题其中处理污水6500m3/d,清水5500m3/d。(1)站内水质没有完全达标,水质不稳定。处(2)污水处理水质标准。注水处理后注水水质理后的水质极不稳定,总铁、硫化物、悬浮物沿注的标准见表1水流程增加。取出的净化水开始很清,但很快就变表1青海油田注水水质标准浊。刚取出的水样透光率为75.3,2h后仅为37.6。出站后到井口,悬浮物由5.6mg/L增至悬浮物固体含量/mg·L溶解{含量/mg·L27.0mg/L;硫离子由0.2mg/L增至20.9mg/L油含量/mg·L-1(2)腐蚀严重。站内管网腐蚀严重,经常穿总铁/mg·L-1≤7士0.5孔。由于压力过滤器底部支撑筛网腐蚀导致过滤器pH值硫化物含量/mg·L-1≤2.0停用。硫酸盐还原菌/个·mL(3)排泥不畅。大罐底部排泥一直是油田污水腐生菌/个·mL-1≤300处理工艺的一大难题,没有得到很好的解决。二氧化碳/mg·1-1平均腐蚀率/mm·a1≤0.076通过上述分析可以看出,现有污水处理系统已结垢率/mm·a-1≤0.5不能满足油田注水需求,急需进行更新改造(3)处理工艺方案及流程。由CPI(油气水56油气田地面工程第29卷第11期(2010.11)综合处理装置)处理后输送来的含油污水(含油量饔2尕斯联合站净化水水质监测指标≤450mg/L,悬浮物≤100mg/L)首先进入新建pH机杂/含油/总铁污水处理单元的2座300m调储罐进行重力分g·L-1mg·L-lmg·L-1mg·L-1mg·L-1离,有效停留时间大于3h。罐内无需粗粒化材料,但需要进行布水以保证良好的沉降效果。来水0.100.00经初步沉降后,可以保证出水含油小于100mg/L2.50.102座调储罐的连接方式可并可串,方便维修。具体注:净化水是指处理后的污水流程见图1。表3注水系统沿程主要水质监测数据取样地点PH机杂/含总铁/Fe2·/Fe3·/注水达L mgL- mgL1标率/%计注九站1303.水罐出口1.980.600.400.20100过滤圈注水计注五站水罐出口7.302501.590.500.300.20100调储罐处理器污池4231井7.404.002.380.600.400.20100中277井7.307201.190.300.200.1075注:取样地点为尕斯油田主要注水站和部分注水井井口污水孢图1新建污水处理工艺流程示意图3结论清水无需脱氧,与经调储罐除油后的污水按需高效混凝技术在青海尕斯油田污水处理系统的要的量混合后经提升进人多功能处理器。在多功能成功应用,从根本上解决了多年来一直困绕油田的处理器中按一定顺序和时间间隔连续加入3种药污水处理后水质不达标、不稳定的难题,为油田开剂,加药量根据来水的pH值和水量的变化自动调发建设奠定了坚实基础;同时也提高了油田污水处节,反应时间为5~40min。多功能处理器出水含理效率,降低了运行成本。油小于4mg/L、悬浮物固体含量为4~8mg/L,(1)污水处理工艺技术和流程得到进一步优其他各项水质指标达标化。高效混凝技术釆用两级处理技术(一级沉降罐多功能处理器出水随后进行过滤处理。过滤器和综合处理器),工艺流程得到简化。该技术主要釆用4~6座全自动双滤料过滤器。其出口水质指通过对污水的某些化学成分进行调整来控制腐蚀、标达到:含油小于2mg/L,悬浮物固体含量为2mg/L抑制结垢、杀死细菌,从而提高污水的配伍性和注左右。入性,是油田污水处理技术的一次革新。系统处理过滤后的水进入外输缓冲罐,经泵提升后进入后的水质稳定性好,在曝氧的条件下,可以保证在注水系统72h内水质无变化。多功能处理器排泥、沉降罐排泥及滤罐反冲洗(2)注水水质达标率大幅度提高。自新建污水污水进人2座污泥沉降池。污泥池安装缓慢搅拌装处理系统投用以来,尕斯油田注水系统注入水水质置和上部表面刮油收油装置,下部浓缩污泥由泵提有了较大改善,除机杂指标超标外,pH值、含升至指定地点干化;上部污水撤流到污水池,用泵油、总铁、结垢率、腐蚀速率等指标全部符合注入提升到沉降罐后进人污水处理系统,表面浮油进入水水质指标,总体水质达标率保持在95%以上。污油回收系统。而改造前由于工艺技术原因,处理后的水质不稳2.2高效混凝技术现场应用情况定,二次污染严重,总体水质达标率只有20%。新系统处理后的水质,除悬浮物外,其他水质(3)系统运行费用有了较大下降。自新建污水指标全部达标(因双滤料过滤器目前还没有投入使处理系统投用后,每立方米水的处理费用下降了用,造成悬浮物超标)。对连续7天沿注水流程取35%,外排污水达标率接近100%,取得了很好的样的分析表明,注水井井口水质除悬浮物略为超标经济效益和杜会效益。(因没有过滤)外,其他主要水质指标均已达标[第一作者简介]王生香:工程师,2002年毕业于西(见表2、表3)北大学,现在青海油田采油一厂开发地质研究所从自新污水处理系统投用以来,一直进行系统数事油田开发工作。(0937)8911332据的检测。截至9月18日,新系统运行平稳,水质指标稳定栏目主持关梅君)