大慶油田采出水回注處理工藝技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用

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1、大慶油田采出水回注處理工藝技術(shù)的創(chuàng)新及應(yīng)用1油田采出水回注處理工藝技術(shù)現(xiàn)狀目前，油田采出水回注處理工藝主要由預(yù)處理和深度處理兩部分組成，其中預(yù)處理包括自然沉降、混凝沉降、水力旋流、氣浮等；深度處理主要為過濾技術(shù)，其中包括石英砂過濾、海綠石過濾、陶珠過濾、膨脹濾芯過濾、纖維球過濾、活性炭過濾、核桃殼過濾、精細(xì)過濾等?；刈⑺乃|(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是由地層的滲透率決定的，不同的地層滲透率采用不同的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及處理工藝。大港王徐莊油田屬中滲透油層，南一污水處理流程為：油田采出水→粗?；鳌∵x→核桃殼過濾器→雙濾料過濾器→注水站。中原文東油田屬低滲透油層，其

2、污水處理站采用工藝為：油田采出水→聚結(jié)分離器→混凝分離器→三濾料過濾器→精細(xì)過濾器→注水站。新疆東河油田為低滲透油層，其采出水處理流程為：油田采出水→水力旋流→深床過濾器→注水站。大慶低滲透油層、特低滲透油層，其常用采出水處理流程有兩種，一種為：油田采出水→一級沉降（自然沉降）→二級沉降（混凝沉降）→二級砂濾→注水站；另一種為：油田采出水→橫向流裝置→二級砂濾→注水站。目前采出水回注處理工藝處理后水質(zhì)能達(dá)到低滲透油田回注水的“8.3.2”（含油量≤8mg/L、懸浮物固體含量≤3mg/L、懸浮物粒徑中值≤2μm）標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)較為成熟。但對于

3、特低滲透油層要求的“5.1.1”（含油量≤5mg/L、懸浮物固體含量≤1mg/L、懸浮物粒徑中值≤1μm）標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)還沒有成熟技術(shù)。本項(xiàng)目根據(jù)目前國內(nèi)外油田污水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢，開發(fā)了新型油田污水過濾工藝，經(jīng)過本工藝處理后回注水達(dá)到“5.1.1”標(biāo)準(zhǔn)。2創(chuàng)新工藝2.1工藝流程針對目前回注水處理工藝無法滿足特低滲透油層回注水水質(zhì)要求問題，結(jié)合國內(nèi)外油田污水處理技術(shù)發(fā)展趨勢，大慶高新區(qū)百世環(huán)?？萍奸_發(fā)有限公司與大慶油田有限責(zé)任公司第十采油廠進(jìn)行聯(lián)合開發(fā)，在為期兩年的試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，確定了一套特低滲透油田含油污水處理新工藝。在油田采出水處理

4、新工藝中首次將高效衡壓淺層氣浮技術(shù)與中空超濾膜分離技術(shù)應(yīng)用于含油污水的預(yù)處理及深度處理中。首先，除硫裝置去除廢水中的硫化物，降低了硫化物對后繼污水處理裝置，特別是膜處理裝置的影響；其次，高效氣浮裝置以及二級過濾保證了進(jìn)入膜過濾階段的污水水質(zhì)，降低膜污染；最后，污水經(jīng)中空超濾膜處理，水質(zhì)達(dá)到了特低滲透油層回注水的“5.1.1”標(biāo)準(zhǔn)。2.2工藝創(chuàng)新本工藝是在原有含油污水處理工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，保留了原有工藝的優(yōu)點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上增加了新的工藝流程和處理設(shè)備，提高油田污水處理效果，具有鮮明的特點(diǎn)：（1）除硫技術(shù)及氣浮技術(shù)的應(yīng)用，使含油污水預(yù)

5、處理效果提高了兩倍多，主要表現(xiàn)為：第一，大量的鈣、鎂、鋇等易結(jié)垢離子被去除；第二，除油率由傳統(tǒng)工藝的30%～40%提高至97%以上；第三，對影響水質(zhì)較突出及腐蝕性較強(qiáng)的硫酸鹽還原菌起到了抑殺作用。預(yù)處理效果的提高，不僅有效地保護(hù)砂濾罐及精濾裝置的長期、穩(wěn)定運(yùn)行，同時為膜法分離技術(shù)的應(yīng)用提供了保障。（2）海綠石過濾+雙層膨脹濾芯過濾器二級過濾技術(shù)提高了前處理水質(zhì)，目前油田污水處理中普遍應(yīng)用的是二級石英砂過濾，新型濾料海綠石能夠提高污水處理效果，同時雙層濾芯過濾器是處理的可靠保證，二者兩用有效提高了前處理水質(zhì)。（3）應(yīng)用中空超濾纖維膜處理技

6、術(shù)提高油田污水處理水質(zhì)，眾所周知膜處理是油田污水處理發(fā)展的方向，但是由于其污染后難以恢復(fù)，而在污水處理中未得到大面積的推廣。本項(xiàng)目通過采用海濾石過濾+雙層膨脹濾芯過濾器二級過濾技術(shù)提高了前處理的效果，同時對膜進(jìn)行了改性處理，提高了膜的耐污染能力，從而有效保證了膜技術(shù)的應(yīng)用。3創(chuàng)新工藝的應(yīng)用2006年，應(yīng)用本套工藝在朝陽溝油田朝一聯(lián)進(jìn)行了處理量為500m3/d的現(xiàn)場工業(yè)化中試，大慶朝陽溝油田是大慶外圍水驅(qū)方式開采的特低滲透油田，中試階段對系統(tǒng)各階段的出水效果進(jìn)行了檢測，工藝效果顯著。3.1除硫裝置來水中含硫量過高會影響系統(tǒng)的出水水質(zhì)，特別

7、是硫的腐蝕性極易形成黑色顆粒物質(zhì)，對膜處理設(shè)備造成影響，降低系統(tǒng)的處理效果，因此本工藝將脫硫裝置置于系統(tǒng)的最前段，為后繼處理提供保證。朝一聯(lián)來水中硫化物含量平均值為67.8mg/L。根據(jù)硫化物價(jià)態(tài)多，易被氧化生成沉淀的特點(diǎn)，工藝中的除硫裝置與衡壓淺層氣浮裝置同時形成氧化環(huán)境，將低價(jià)態(tài)的硫、鐵、錳氧化沉淀去除；同時氧化環(huán)境抑制了硫酸鹽還原菌的生長，除硫效果顯著，氣浮出水硫化物含量平均值達(dá)到0.8mg/L（回注水標(biāo)準(zhǔn)為S2-<2mg/L）。3.2衡壓淺層氣浮裝置衡壓氣浮裝置采用了先進(jìn)的溶氣技術(shù)，可產(chǎn)生直徑20～40μm氣泡，能有效地去除水中

8、的乳化油及溶解油，是高效的油水分離裝置。在進(jìn)水指標(biāo)為含油量≤300mg/L、懸浮物固體含量≤200mg/L，出水指標(biāo)為含油量≤8mg/L、懸浮物固體含量≤25mg/L時，衡壓淺層氣浮裝置對來水中油的去除率在