油田污水处理新技术与应用效果

技术.应用1 Technology & Application油田污水处理新技术与应用效果郭栋王桂林宋晨(华北油 田公司第五采油厂)摘要赵州桥油田由于污水处理工艺落后，水质达不到回注标准，为保持地层压力，只能改注清水，造成了水资源的巨大浪费。通过应用撬装多功能一体化油田水处理装置主体工艺并配套紫外线杀菌、负压排泥、浮筒收油、高效三元防垢仪等辅助工艺后，污水全部达标回注，日节约清水约600m'，节电约3800 kWh。关键词污水处理 水质达标 回注D0l: 10.3969/j. issn. 2095-1493 . 2014. 005. 011赵州桥油田污水处理工艺流程为:油区来水→和微涡旋将水中微小颗粒聚结成大颗粒和大油珠，1"沉降罐一>2°沉降罐一 >双滤料过滤器一→注水泵- →注油珠 上浮去除，颗粒则过滤去除。水井。随着油田开发进入中后期，采出液含水率越1.1.2 破乳原理来越高，污水处理难度和规模也随之增加，由于处水中乳化油颗粒随水经过高压电场时，得到电理工艺落后，滤后水达不到回注标准，只能改注清子，电子使乳化油颗粒表面的水分子激发脱落或电水，污水无效回注，这不仅造成了水资源的巨大浪离形成水合电子e-aq，水合电子e-aq与O2形成超费，且二次注水也导致了注水成本高，能耗高的氧阴离子， 超氧阴离子的氧化性很强，可以对乳化问题。在水资源严重短缺、环保要求日益提高的现油颗粒中的有机油核进行降解，生成CO2和水实现状下，从节能降耗的角度出发，污水达标回注是最破乳。佳途径。1.2橇装多功能一体化油田水处理装置运行特点1污水处理主体工艺1)悬浮物、污油去除效果较好。由气浮、涡赵州桥油田污水处理主体工艺采用撬装多功能流混凝、过滤三重作用，污水中含油量、悬浮物去除率达到80%以上。-体化油田水处理装置，该装置由多功能向心气浮2)现场适应性强。橇装多功能-.体化油田水与电极化合--含油污水处理装置、连续流含油污水处理装置运行过程中无需加药，运行成本低，对油处理装置和多功能一体化油田水处理器三部分组区来水含油量、悬浮物含量要求低且滤后水质成，其将涡流混凝、气浮选、过滤和电极化处理等稳定。物理法处理技术组合在- -起，大大简化了水处理工艺流程。2污水处理辅助工艺1.1橇装多功能一体化油田水处理装置原理2.1高效三元防垢仪1.1.1溶气气浮、离心分离除油和微涡旋除污降赵州桥油田产出污水矿化度高达16000mg/L,浊原理装置首先进行溶气，溶气水进入装置内进行涡其中Ca2+含量为500 mg/L，现场40 C水温下，碳酸流旋转，通过涡流旋转将水中的浮油和分散油在离钙最大结垢量达到174 mg/L，且随着温度升高，结心力和溶解气浮力的双重作用下移向中心后上浮罐垢量逐渐增大，因此选择在过滤器出口安装高效三顶，从收油管排除进行收油";同时通过涡流混凝元防垢仪。高效三元防垢仪采用了由九种金属组成的合金材料，其中包括了铜、锌、镍等，这种材料第一作者简介:郭栋，2010年毕业于中国石油大学(北京)， 从事.与流体接触时产生一种催化作用，使流体中各分子注水管理工作，E-mail: ey5_ guod@petrochina. com.cn,地址:河北之间结 合力场发件n'中国煤化工粒处于悬省辛集市华北油田公司第五采油厂工程技术研究所，052360。浮、分散状态,HCNM HG26| www .sysh jn.com技术.应用1 Technology & Application2.2紫外线杀 菌5.0 mg/L，含油量小于15.0 mg/L，粒径中值小于由于产出污水中硫酸盐还原菌(SRB)、 铁细3.0 μm, SRB小于10/mL, TGB、FB小于10/mL，新菌(FB)、腐生菌(TCB) 严重超标，致使设备、 技术运用后水质改善效果显著，见表1。管线的腐蚀速率达到0.08mm/a，同时其腐蚀产物表1水质改善前后对 比(如硫化亚铁和氢氧化亚铁)与水中成垢离子相互反应形成污垢，堵塞管道，因此采用紫外线杀菌装含油量/悬浮物粒SRB/ FB/ TCB/ 腐 蚀速率1置去除细菌。紫外线杀菌装置主要是通过利用波长项目(mgL"含量/中值/(mL") (mL") (mL') (mm*a")(mg*L") Hn为210~380nm的紫外线使细菌细胞的DNA发生突改善前12.06 13.10 15.90 25250030变使其死亡，从而达到杀菌的目的1改善后0.80 4.70 0.3000.0172.3 其他辅助工艺由于沉降罐运行一段时间后，罐内的污油、污水质达到回注标准，污水全部有效回注，日节泥会越来越多，若不能及时清理，就会造成滤前污约清水约600m'，同时站内三台污水泵全部停用，水中悬浮物含量、含油量超标，加重过滤器运行负日节电约3800 kWh。此外每年可减少因水质不合格造成的注水井、担，缩短反洗周期，甚至滤后水质不达标，因此在地面管网、设备设施、地层解堵等的维护费用约80沉降罐内增加了负压排泥器，浮筒收油装置，并配套了排泥泵和收油泵，这不仅保证了滤前水质稳定还减轻了工人的劳动强度。参考文献:3应用效果[1] 金胜男.喇嘛甸油田污水处理新技术[J].油气田地面工程, 2012, 31(7):58-59.通过在赵州桥油田运用“橇装多功能一体化油[2]宋绍富.油田杀菌器及杀菌工艺研究进展[J].石油化工田水处理装置”主体工艺并配套紫外线杀菌、高效应用, 2012, 31(3):1-5.三元防垢仪、负压排泥器、浮简收油等辅助工艺，(收稿日期: 2014- 02-17)滤后水质达到3级标准，即固体悬浮物含量小于(_ 上接第6页)质、低耗”提供了理论依据。2)北十七联计量间到转油站的平均管效接近表1北十七联输系统效率 及能耗计算结果汇总90%，通过提高管效节能效果潜力不大。1'转油站2*转油站综合3)北十七联两座转油站用能的薄弱环节是在管效1%86.490..88.5热能利用方面，提高热能利用率是节能改造的站效1%56.960.758.8关键。系统效率/%热能利用率1%49.646.047.8电能利用率1%55.3从计算结果可以看出，计量间到转油站的平均[1] 苗承武.高效油气集输与处理技术[M].北京:石油工业.出版社, 1997:1-56.管效接近90%，通过管效节能效果潜力不大。但是[2] 邓聚龙.灰色预测与决策[M].武汉:华中理工大学出版转油站平均站效58.8%，热能利用率及电能利用率社, 1988:49-134.都不高，热耗所占比例大。在热能利用方面两座转[3]郭振中,殷贤波.油田脱水转油系统节能降耗途径探讨油站是用能的薄弱环节，提高热能利用率是节能改.[J].油气田地面工程, 2001, 20(5):7, 17.造的关键。[4]冯叔初.油气集输[M].北京:石油大学出版社,1988:4.4结论[5] 刘俊全.杨天举.吐哈油田油气集输与处理工艺技术[J].油气田地面工程, 2001, 20(1):6-7.1)“黑箱一灰箱”数学模型有效解决了油气集中国煤化工输系统能耗及效率问题，为实现集输系统的“优YHCNMH G2014年第5期石油石化节 能| 27