喇嘛甸油田污水站工艺优化设计

喇嘛甸油田三号污水站采用一次沉降工艺,缺少一级沉降,满负荷运行时沉降时间仅为3.84 h,由于沉降时间不足,导致油水分离效果差.经设计改造后,在满足处理水质达标的基础上,实现了设备先进化和管理自动化,减少了工人的劳动强度,降低了对环境的污染,并且能够处理高含聚污水.改造后污水总体沉降时间为8.64 h,可达到出水水质在沉降阶段含油≤30 mg/L、悬浮物≤40 mg/L,过滤后水质含油≤20 mg/L、悬浮物≤20 mg/L的技术指标.     

萨北油田深度污水站处理放水站污水的现场试验

萨北油田北二东西块将进行三元开发,由于已建产能饱和,空白水驱阶段产出的放水站含油污水由北Ⅱ-7深度污水站直接处理。该站设计采用一级缓冲两级过滤流程,建有2座大缓冲罐以延长污水停留时间,配备收油工艺,保证滤前水质;采用磁铁矿、石英砂双滤料保证滤后水质。现场试验表明,北Ⅱ-7深度污水站处理含聚浓度为200 mg/L左右的放水站原水,运行负荷率小于40%,上游来水含油量小于60 mg/L时,外输水含油及悬浮物指标均小于5 mg/L;运行负荷提高至60%,上游来水含油量升至170 mg/L时,外输水含油及悬浮物可以稳定在15 mg/L以内。该站投产运行11个月,外输污水始终满足高渗透底层的注入水质要求。     

油田含油污水精细过滤技术及装置研究

针对现有含油污水精细过滤设备所用滤料对油的过滤及反洗再生能力差,优选出一种新型纤维滤料。通过模拟试验和现场工业试验,确定了该滤料在含油污水条件下的过滤性能、耐污性能和反洗再生性能。新型纤维滤料用于新研制的TCLW15—0.6型含油污水超精细过滤器在江汉油田沙27注水站取得良好试验效果。新型纤维滤料对油和杂质的拦截性能好,反洗再生性能优越,在常温条件下不加任何清洗剂,只用清水便可使含油污水彻底再生,其含油浓度≤10mg/L,悬浮物含量≤3mg/L,粒径≤3μm,总铁含量≤2mg/L,其水质指标完全达到地质注水要求。     

橇装式污水处理装置在渭北采出水处理工程中的应用

为解决渭北油区采出水处理不达标问题,研发了橇装式污水处理装置,装置工艺流程为:脱水系统来水→700 m~3调储沉降罐→橇装式污水处理装置→500 m~3注水罐→外输泵→去站外注水管线。橇装式含油污水处理装置占地少,集中布置并采用先进自控系统便于操作管理。装置运行一年后,水质得到明显改善,水质稳定且达到该油田对地层注水水质的要求。处理后的主要水质指标含油质量浓度≤5 mg/L、悬浮物质量浓度≤3 mg/L、悬浮物颗粒直径≤2μm。     

特低渗透油田水质处理及污水回注

大庆头台油田属于典型的特低渗透油田,根据地质部门岩芯分析资料统计结果显示,有效孔隙度一般分布在12％～19％之间,空气渗透率一般分布在1.0×10-3～12×10-3μm2,其中扶余油层为1.0×10-3～1.3×10-3 μ m2,葡萄花油层为12×10-3μm2.特低渗透油田由于孔隙度和渗透率较低,孔喉半径较小,因此比较容易产生油层堵塞、注水困难等问题.按照大庆油田对注水水质要求,特低渗透油田应为“5·1·1”标准,即含油量≤5 mg/L,悬浮物固体含量≤1 mg/L,悬浮物固体粒径中值≤1μm.如果采用普通过滤器过滤,很难达到以上标准.双层膨胀式精细过滤器自2003年就开始在头台油田应用,其中2009年在3号转油站水质站的应用,较好地解决了该站水质差以及头台联合站深度处理后污水不能完全回注的问题.     

红山嘴油田稠油污水处理工艺技术研究与应用

为解决红山嘴油田稠油污水含污油密度大，粘度高，乳化严重及水温高等问题，红浅稠油处理站建成了一套400m^3/h的稠油污水处理装置，投入运行后，机组能将进口污水含油≤2000mg/L，悬浮物≤200mg/L，处理为装置总出口污水含油≤10mg/L，悬浮物≤5mg/L，达到了国家污水排放标准，该装置具有运行平稳，高效，费用较低等特点，是油田稠油污水处理的一项成功技术。     

斜板溶气气浮技术在杏西油田含油污水处理中的应用

杏西联污水处理站使用射流式浮选净化机处理污水的水质达标率低,为了从根本上解决这一问题,2001年杏西联含油污水处理站采用斜板溶气气浮技术开展了不同药剂、不同加药比例、不同溶气比及不同来水水质的试验应用.应用结果表明,斜板溶气气浮技术对含油污水中的油和悬浮物的去除率均较高,在回流比为20%,加药量为无机20 mg/L、有机2 mg/L时运行效果最佳,油和悬浮物的去除率分别为51.7%、70.6%.斜板溶气气浮对来水水质的适应能力强,在切除混凝沉降罐运行时,通过相应地提高加药量,仍可使出水水质稳定达到滤前标准.斜板溶气气浮与原有射流气浮相比,降低运行费用0.12元/m3     

气浮预处理工艺对气田水的处理效果评价

针对气田污水与油田污水混合处理后,对污水处理系统的工艺及设备造成腐蚀及外输水质不达标的问题,采用气浮预处理工艺对气田污水进行预处理后再与油田污水混合处理。通过优化气浮预处理工艺的加药浓度、气水比、回流比,保证污水处理系统外输水质达标。优化结果表明,在有机絮凝剂加药浓度30 mg/L、回流比20%、气水比7%条件下,气浮处理气田水效果最佳,出水含油浓度为8.08 mg/L、悬浮物浓度为10.99 mg/L,达到预处理外输指标要求。气田污水气浮预处理系统投产后,有效改善了油田污水处理系统效果,含油污水站外输含油和悬浮物平均浓度为2.54 mg/L和3.19 mg/L,可满足污水站外输水质要求。     

液体过滤技术在油田污水处理中的试验研究

为了确认液体过滤技术在油田污水处理中的可信性和实用性,在原理试验的基础上,设计了小型液体过滤装置。在中海油SZ36-1原油污水处理厂,用小型液体过滤装置对含聚污水进行了定性、精度选择、滤速优选、筑膜剂添加量和运行参数优选试验。根据优选后的各项参数,对出口水质进行取样化验。研究结果表明,小型液体过滤装置对含油质量浓度≤200 mg/L,悬浮物质量浓度≤100 mg/L的含聚污水进行处理后,可使出口水含油质量浓度≤10 mg/L,悬浮物质量浓度≤10 mg/L;当进口水质为44~110 NTU时,出口水质稳定在5 NTU以下,过滤时间超过10.5 h;过滤系统可自动剔除污染物,避免了常规过滤系统因反洗形成的二次污染,且不需要反洗水,污水处理系统可减负20%以上。     

油田低温采出水处理工艺技术研究

扶余油田经过30多年的开发,综合含水已高达89·1%。根据研究成果,传统的三段式重力工艺处理流程,能够适应低温污水的处理要求。因此,在扶余油田低温污水处理技术改造中,立足已有流程和已建污水处理设施进行了部分改造和完善。经过改造以后,3座污水处理站已分别于2005年底和2006年初投产,运行情况良好,出水指标含油≤10mg/L;悬浮固体含量≤4mg/L;悬浮物粒径中值≤2·5μm,满足扶余油田注水指标要求。     

硅藻土水处理技术在油田的应用

油田低渗透油区注水对水质要求较高,其A2级水质要求含油量及悬浮物、粒径中值分别为6、2 mg/L和1.5 μm.硅藻土涂膜过滤技术制造的ABC硅藻土涂膜过滤器可方便地达到这一精度.这一技术已在辽河油田茨榆坨采油厂、胜利油田坨五站的现场中得到应用.对茨629区块污水深度处理系统硅藻土过滤器进、出口水质进行取样化验,其结果如下:进口水质中油为2 mg/L、悬浮物为10 mg/L、粒径为3μm;出口水质中油为0.33 mg/L、悬浮物为0.94 mg/L、粒径为1.14 μm.     

短流程油水配套处理装置在西47站的应用研究

华北油田西47站站外来液经过加热之后直接进入储罐,未经处理的含水原油拉运至联合站进行处理。西47站目前注入水为清水,造成了生产运行成本较高。为充分利用该站产出的污水和有效空间,避免新征用地,在保证处理后的水质达到指标要求的前提下,研制了一种油水配套处理装置,可减少原油拉运费用。该装置具有流程短、占地少、效率高、运行费用低、投资少等特点。应用该装置,西47站处理后的水质含油质量浓度≤5 mg/L、悬浮物质量浓度≤1 mg/L、悬浮物颗粒≤1μm,满足了该断块地层对注入水水质的要求,且每年可节约拉运费用109万元左右。     

大型连续砂滤器

为了适应油田含聚、含油污水处理的需要,在小型设备试验运行的基础上,进行了大型工业设备的研制。根据目前污水处理站在用设备的常见规格和处理能力的要求,确定大型连续砂滤器的直径为4.0 m,处理量为2 000 m3/d。连续砂滤器集过滤、分离、气浮、自动清洗等功能于一体,可以替代现有压力滤罐,在进水含油量≤100 mg/L、悬浮物含量≤100 mg/L的情况下,连续砂滤器单级过滤滤后水能够达到含油量≤20 mg/L,悬浮物含量≤20 mg/L。     

就地分水及处理工艺在塔河油田B区块的实践与应用

目前塔河油田B区块已进入中高含水阶段,现有地面集输系统处理工艺存在流程长、运行负荷大的问题,注水井所用处理合格污水往返输送能耗高,难以满足油田效益开发需求。西北油田通过技术创新,研发就地分水工艺并在塔河油田B-3计转站成功应用。该工艺主要由一体化预分水装置、多介质过滤器、反冲洗装置、储水罐、输水泵等组成,所分离处理污水含油质量浓度≤10 mg/L,含悬浮物质量浓度≤10 mg/L,悬浮物粒径中值≤10μm。现场应用结果表明:该工艺可实现产出液在计转站就地分水、就地污水处理、就地回注,减少污水往返量,降低外输管网运行压力及后端联合站处理负荷和能耗,经济效益显著。     

含聚合物污水回注对高台子组油层的污染研究

聚合物驱油提高了大庆油田原油采收率.但是,聚合物驱采出水的处理复杂、困难.通过将双15水和双30水以及含不同聚合物浓度的水样分别注入大庆油田高台子组油层模拟现场实验,根据对含聚合物污水回注前后的岩心分析和水质分析,研究了含聚合物污水的不同水样注入油层的污染情况.试验研究表明,双15水作为渗透率小于10×10-3～30×10-3μm2的油层注入水时,聚合物浓度应小于100 mg/L,作为渗透率大于60×10-3～90×10-3μm2的油层注入水时,聚合物浓度应小于200 mg/L.双30水不能作为渗透率小于10×10-3～30×10-3μm2的油层注入水,但可作为渗透率大于60×10-3～90×10-3μm2的油层注入水,聚合物浓度应小于50 mg/L.     

轴向动态反冲洗深床过滤技术处理三元采出水试验研究

三元复合驱采出液成分的变化使现有过滤罐反冲洗效果变差,导致反冲洗周期变短,聚合物在过滤罐内累积,影响过滤水质。如何有效改善过滤罐滤料反冲洗再生效果、提高过滤效能和抗冲击能力,成为三元采出水处理的重要攻关方向。基于聚驱采出水轴向动态反冲洗技术的成功应用,针对三元采出水水质情况,考察过滤级数、过滤速度和滤床结构等因素对过滤效能影响。结果表明:增加过滤级数能够提高油和悬浮物的去除率,但二级滤罐过滤效能明显低于一级滤罐;过滤速度在2.6~6.0 m/h变化时,对油去除率影响不大,降低过滤速度能够使悬浮物去除率提高5.0%~10.3%;滤床结构对过滤效能影响较大,采用Φ1.2~1.6 mm×900 mm核桃壳/Φ0.15~0.3 mm×1250 mm石榴石复合滤床处理三元采出水,油和悬浮物去除率分别为89.9%和84.2%,出水粒径中值为1.22μm。核桃壳和石榴石复合滤床是较理想处理三元采出水的滤床结构,具有较好的应用前景,当进水含油质量浓度≤170 mg/L、悬浮物质量浓度≤100 mg/L时,出水满足三元污水站“双20”水质指标要求。     

复合絮凝剂LM-1的研究与应用

复合絮凝剂LM-1由有机絮凝剂CPAM和无机絮凝剂PAC复配而成。室内试验表明，含油污水经复合絮凝剂LM-1处理后，回注污水的三项指标均达要求，无机絮凝剂或有机絮凝剂单剂不能满足回注污水的要求。现场试验表明，复合絮凝剂LM-1加量为30～50mg／L时，处理后回注污水平均油含量3．2mg／L，固体悬浮物平均含量2．3mg／L，粒径中值平均1．2μm，达到大庆油田回注污水的水质指标。     

陶瓷滤料处理低含聚污水试验

针对常规核桃壳、石英砂滤料处理含聚污水效果较差的问题,开展了陶瓷滤料处理试验。试验对陶瓷滤料运行参数与处理效果之间的关系进行了研究,其最佳工况为滤速13 m/h、反冲洗周期24 h、反冲洗强度10 L/(S·m2)。现场试验表明,陶瓷滤料对含聚浓度低于90 mg/L的污水处理效果较好,含油及悬浮物去除效率都较高。在进水含油浓度低于100 mg/L、悬浮物浓度低于50 mg/L的情况下,出水达到了"5.5.2"指标要求,比现有核桃壳、石英砂滤料处理含聚污水效果更好。     

改性纤维球滤料的工业性试验研究

针对低渗透油田对注水水质的要求 ,开发了一种改性纤维球滤料 ,并利用GLW 2 0 / 0 6改性纤维球过滤器在江汉油田马 - 36联合站进行现场工业性试验。试验结果表明 ,改性纤维球滤料亲水疏油 ,对水中污油具有拦截过滤作用 ,当进水含油质量浓量≤ 2 0mg/L时 ,除油效果可达90 % ;该滤料对水中悬浮物也有很好的去除效果 ,当进水悬浮物质量浓度≤ 2 0mg/L时 ,出水悬浮物≤ 1mg/L ;改性纤维球滤料可采用叶轮搅拌加水反冲洗再生 ,反洗周期 2 4h较合适 ;研制的改性纤维球过滤器可满足低渗透油田对注水水质的要求。     

微气泡旋流气浮+微滤技术处理含聚污水小型试验研究

为解决现有生化及物化工艺处理含聚污水效果较差的问题,开展了双微组合工艺处理试验。该工艺包括微气泡旋流气浮和微滤两套装置。微气泡旋流气浮集旋流和气浮选技术于一体,增大了气泡与杂质的碰撞概率,从而提高处理效率;微滤采用密度较石英砂滤料小的活性镀膜滤料,表面布满微孔使得其比表面积增大,吸附能力增强,从而可以高效吸附污水中的杂质。在含聚污水处理站开展的现场试验表明:对于含聚浓度低于300 mg/L、含油浓度低于630 mg/L、悬浮物浓度低于120 mg/L的聚驱采出污水,经过双微技术处理后,含油及悬浮物浓度均达到5 mg/L以下,去除效率都较高,优于现有生化工艺;微气泡旋流气浮最佳工况为气液比1∶10,回流比15%;微滤技术最佳滤速为8 m/h,反冲洗周期24 h,最佳的气洗强度为10 L/(s·m²)。