中原油田含油污水处理自动化技术

中原油田设计院从1996年起开始技术攻关，对站内主要处理构筑物进行技术改造，对加药、排污及过滤反洗采取自动控制技术，对含油污水处理实现了加药、排污、过滤反洗工艺自动化。实现了中原油田含油污水处理史上首次净化污水连续24h稳定达标。经一年半生产运行，效果良好。工艺自动化系统不仅处理效率高，自动化程度高，而且操作、管理十分方便，大幅度减轻了一线工人劳动强度。     

三滤料滤罐在中原油田含油污水处理中的应用

在油田含油污水处理过程中 ,过滤是净化污水的最后一道关口 ,过滤效率和效果直接关系到净化水质能否稳定达标。国内滤罐常存在过滤精度低、滤料易板结、易流失、自动化程度低等问题 ,中原油田设计院在原单滤料滤罐的基础上进行了技术革新 ,滤后水实现了稳定达标 ,并提高了自动化水平 ,操作、管理均十分方便。     

中原油田污水处理系统水质达标治理技术

中原油田污水处理水质达标综合治理方案实施后,可实现处理后水质全面,稳定达标,提高原油注采率,避免堵塞层。采用污水处理新工艺,新设备后,运行费用低,自动化程度高,节能效果好,处理效果工提高,且工艺先进,管理方便。加药自动化的实现,可准确控制加药量、稳定净化水质,有效减缓系统腐蚀和结垢,延长洗井周期,注水水性能得长底改善。系统治理实施后,回水质各项指标全部达到及部分指标超过部颁中、低渗油层注水水质指标     

杀菌技术在含油污水处理中的应用

油田进入注水开发过程后．早期实施的注水水质标准只对含铁量．悬浮物、含油量作了规定。随着技术的发展，在大量试验研究和现场验证的基础上，补充完善了注水水质标准．其中对不同渗透率油藏的注入水水质中危害最大的菌类指标．包括硫酸盐还原菌（SRB）、腐生菌以及铁细菌进行了详细的规定．油田杀菌技术也获得了长足发展．进一步完善了油田地面系统工作。     

污水处理剂的综合评选实验研究

通过对江汉油田含油污水所进行的水处理剂综合评选实验,评选出了聚丙烯酰胺等3种絮凝剂、1种助絮凝剂、4种防垢缓蚀剂和2种杀菌剂以及较佳的净水条件,同时还得出了各种处理剂的加入顺序,经用综合评选出来的配方处理含油污水,其除油率达到100%,除铁率达到97.4%,除机械杂质达到97%,且溶解氧(DO),硫酸盐还原菌(SRB)、腐生菌(TGB)和结垢率均达到了部颁《注入水水质标准》,实验研究还为清污混注提供了有用的数据,证明各药剂配伍性很好。     

含油污水处理技术

从保护淡水资源、保持生态平衡出发,应将油、气田污水处理为符合回注标准的净水。文中较系统地探讨了各种污水处理技术,在此基础上提出污水处理流程框图;还建议将“电气浮选法”、“液膜分离法”应用于油、气田污水处理之中,可以明显地提高污水处理质量与原油的回收率。     

含油污水处理药剂的应用与发展

本文综述了国内含油污水中常用的净化,缓蚀、阻垢、杀菌、除氧药剂的种类与应用现状,提出了药剂的选择原则,并简要介绍了国外药剂的发展状况与国内药剂的开发方向。     

文一污水站减少污泥产生量的污水处理技术

为了减少文一污水站按现行工艺在高pH(8.0-8.5)下处理油田污水过程中产生的污泥量，开发了一种新的污水处理工艺，在室内实验条件下，用一种pH调节剂将污水pH控制在7．0－7．5，加入除铁剂，除铁增效剂各100mg/L，得到了最好的净水效果（滤膜系数MF＞30），车原污水相比，净化水污泥产生量由10．8g/L降至－1g/L，50℃，15d静态腐蚀速率为0．0089－0．0110mm/a，平均0．0097mm/a，SRB菌数为0，TGB菌数0－10^1个／mL，与地层水完全配伍；矿化度和主要成垢离子浓度有所降低。在文一污进行了为期47d的现场试验，结果表明：（1）在pH6.8-7.2，除铁剂和增剂剂加量分别为150，130mg/L时，净水效果最好，外输入MF＞28，SS 5mg/L，含油2mg/L，（2）pH增大时污泥产生量增大，处理后水水质变差；（3）pH6.8-7.2除铁剂130mg/L，增效剂100mg/L为最佳净水条件，外输水MF＞20；（4）净化水腐蚀性符合水质指标，主要腐蚀因素是二次沉降罐曝氧，加入Na2SO3可降低溶解氧含量，但引起水质下降；（5）试验期间污泥量减少1／2－1／3。（6）处理后水水质波动主要是水量波动引起的。     

胡二污水处理站改造工程水质达标技术研究

针对胡二污水处理站目前运行中存在的主要问题,提出“准确加药,加强沉降,严把过滤关”的治理措施,改进了处理工艺,采用了新型高效设备,提高了处理工艺自动化程度,改造完成后实现了２４ｈ水质稳定达标,在实践应用中取得了良好的经济和社会效益。     

油田含油污水处理工艺技术措施

伴随着油田生产规模的扩大,油田生产作业的进行中同步产生了很多的含油污水,这些含油污水内含有的污染物种类多,如果在生产中随意排放,将引起巨大的环境威胁.随着油田行业在探索可持续发展、现代化的发展道路,各个油田企业越来越重视含油污水的处理,以避免污水随意排放所引发的生态环境问题,加快推进行业转型.     

中原油田注水水质改性技术

中原油田注入水水源以油田产出水为主，也使用洗井回水及清水。过去采用“除油－沉降－过滤”并加入杀菌剂、缓蚀剂、净水剂、阻垢剂的三段式水处理工艺，处理后水质不达标而且不稳定，沿注入系统流程不断恶化，特别是腐蚀性十分严重，其原因是该水富含游离CO2和HCO3^-，形成了弱酸性缓冲溶液。据此提出了调整水中离子、改变水性的水处理方法；将油田产出污水和清水（或其他污水）混合，加入pH调节剂（石灰乳）如絮凝剂，经沉淀、过滤后加入水质稳定剂，得到水质合格并稳定的注入水。产生的污泥压榨脱水后制成含水50％的泥饼。该水处理工艺从1995年到1999年先后经过初步矿场试验和工业性试验，在中原油田9个污水站成功推广应用，处理后的注入水pH值8.0-8.5，腐蚀速率0.003-0.040mm/a，溶解氧、S^-、悬浮油、含油、MF值、总铁、SRB、TGB、Fe细菌数等水质项目均达到注入水行业标准且稳定性良好，在地面系统和地层内不结垢。产后污泥量大及污泥利用问题正在解决中。图2表2参4。     

渤南油田采油污水处理方法研究

在室内实验研究的基础上提出了处理渤南油田结垢性含油污水的方法，在45－50℃下在渤南首站污水中依次加入以活性Ca(OH）2为主要成分的助凝剂CH－2和等量PAC，PAM组成的复合如凝剂JPM－1，短时间搅拌后静置沉降50－60min，上清水经砂滤后清澈透明，浊度＜0．5NTU，pH值上升至8．0－8．5，各项水质测定值（含油量，悬浮物，腐蚀速率，粒度中值，SRB和TGB菌数）均符合石油天然气行业标准的A3级指标，CH－2加量为280－400mg/Ln,JPM-1加量为150－200mg/L，随污水含油量（39－112mg/L)增加而增加，未处理污水失钙镁率为17．7％，有结垢性，处理后水及其与未处理水的2：3和3：2混合水失钙镁率＜1％，无结垢性，此方法工艺简单，可利用原有设备，经济性好。     

哈得4油田清污混注的结垢机理研究

对塔里木哈得4油田水驱所用的清水与污水混合结垢机理进行了室内实验研究。污水为典型的高矿化度(252.6 g/L)高含铁(Fe3+78 mg/L,Fe2+14 mg/L)CaCl2型水,清水为矿化度25.34 g/L、含SO42-5.52 g/L的Na2SO4型水,两种水相混时可产生硫酸钙垢和铁(Ⅲ)垢。污水、清水按4∶6和6∶4体积比混合后,30℃和90℃下72小时结垢量高达1.0-2.3 g/L;根据成垢离子浓度测定值,污水、清水按2∶8-8∶2体积比混合后,CaSO4成垢反应30℃时在0.5小时内基本完成,≤70℃时混合后2小时SO42-浓度保持稳定,90℃时浓度下降,仍会结垢。污水、清水体积比为2∶8、4∶6、8∶2的混合水,70时结垢量分别为3.8、3.6、4.23、.3 g/L,垢成分主要为CaSO4.2H2O和混合氢氧化铁。污水、清水、4∶6和6∶4混合水腐蚀性小,30℃、72小时腐蚀性测试中测得腐蚀速度分别为2.5×10-4、1.68×10-3、5.0×10-4、7.3×10-4mm/a。表8参14。     

三元复合驱采出水对回注地层渗透率适应性研究

在超过 1年的时间内从大庆采油二厂三元复合驱试验区中心油井多次取采出水样并分析水样中化学剂质量浓度 ,聚合物在 71～ 381mg L范围 ,NaOH在 190～ 1197mg L范围 ,表面活性剂 (植物羧酸盐 )在 86～ 1197mg L范围。用Coulter激光粒度分析仪测定 ,在自然沉降的和沉降后又经滤纸过滤的共计 4个采出水样中 ,悬浮物总体积远大于未过滤清水 ,颗粒粒径平均值和中值也大于未过滤清水 ;一个采出水样的粒度分布曲线表明 ,未过滤水样中粒径分布范围为 0 .82 5～ 2 6 .2 9μm ,>15 μm的占很大比例 ,滤纸过滤可以除去大部分大粒径颗粒。将采出水样注入不同渗透率的石英砂胶结岩心 ,从注入压力 注入量曲线求得不产生严重堵塞的岩心最低渗透率为 2 5 0× 10 - 3μm2 。用压汞法测得的人造和天然岩心孔隙半径中值与渗透率的关系进行校正 ,得到回注三元复合驱采出水的地层渗透率应不低于 10 0× 10 - 3μm2 。图 3表 3参 2。     

桩西油田桩74块注浅层水可行性研究

考察了桩 74 14 14井浅层水和桩西联合站处理后采油污水用作超低渗透率 (平均 6 .1× 10 - 3μm)的桩 74块油藏的可行性。测定了不同比例的浅层水、采油污水与油藏地层水混合后 ,各种矿化离子浓度的变化 ,由此确定浅层水、采油污水与油藏地层水在常温常压下是完全配伍的 ,在模拟油藏条件下 (130℃ ,15MPa)是不配伍的 ,会产生碳酸钙垢。由理论预测知 ,浅层水和油藏地层水混合后产生的碳酸钙垢量很少 ,而采油污水和油藏地层水在高混合比例下产生的碳酸钙垢量较多 ,且有碳酸锶垢生成。对浅层水和采油污水作为注入水的水质进行了现场检测 ,结果表明悬浮固体和粒径中值超标 ,经精细过滤后可降至标准值以下。作者建议采用浅层水并提出了继续研究的问题。表 6参 1。     

中原油田采油污水腐蚀因素研究

根据中原油田水质分析和腐蚀监测结果,应用灰关联分析方法对影响中原油田采油污水腐蚀的众多因素进行了分析。根据灰关联度的计算结果可知：影响中原油田采油污水腐蚀的主要因素为HCO3^-浓度、pH值、SRB、TGB和∑Fe含量,探讨了这些因素对腐蚀的影响规律。通过对中原油田采油污水处理前、后的水质与腐蚀性比较可知：提高采油污水的pH值,控制SRB及TGB含量,降低∑Fe浓度,对于降低腐蚀速率意义重大。灰关联分析结果与实际情况较为吻合。     

ClO2作为杀菌剂在油田污水处理中的应用

在室内考察了由市售双组分"复方消毒剂"配成、质量浓度800mg/L的稳定溶液态ClO2作为油田回注污水杀菌剂的各项性能。加剂量为5mg/L时可杀灭污水中全部SRB菌和TGB菌;加剂量为5～18mg/L时可将75.1%～96.5%的Fe2 (34.5mg/L)转化为Fe3 ;ClO2使污水腐蚀速率略有增大,但即使加剂量为20mg/L,也不会超过允许值(≤0.076mm/a);ClO2与各种水处理剂配伍。在日处理污水量5.0×103～6.0×103m3的胡二污水站进行了为期1个月的ClO2应用试验。该站采用石灰乳—聚丙烯酰胺—稳定剂处理工艺,处理后水pH值为8.5,在试验后期降至7.5。"复方消毒剂"两组分分别泵输至混合管线内反应,产生高浓度高活性ClO2并注入污水处理系统,加剂量逐步降低,在最后10天维持3mg/L。滤后水SRB菌数降至0,TGB菌数降至101个/mL,水质其余指标保持良好,一些指标有改善。图1表5参2。     

哈得4东河砂岩油藏注水水质标准研究

塔里木哈得4东河砂岩油藏将由注矿化度25g／L的地表水（清水）转为注矿化度240g／L的采油污水。清水与污水配伍性差，应分注，注清水时需采取防垢措施。实验考察了与注入水腐蚀性、地层伤害性有关的诸因素，推荐了清水和污水水质控制指标。要将A3钢在清水和污水中的腐蚀率控制在0．076mm．／a以内，溶解氧浓度均应小于0．89mg／L（尽管污水对溶解氧的耐受性强），TGB、IB、SRB茵数应分别小于100、102、100个／mL。根据储层岩心注模拟水伤害实验结果并考虑油田生产情况，为了使储层岩心渗透率的伤害率低于15％，注入水（清水、污水）中悬浮物粒径应控制在5pan以下，悬浮物含量小于7．5mg／L，TGB、IB、SRB茵数应分别小于100、100、102个／mL，Fe^3＋浓度应小于2mg／L，含油量应小于10mg／L。图11参6。     

胜利油田三元复合驱替液用防垢剂研究

孤岛西区实施三元复合驱后，注采系统出现较重的碳酸钙结垢。胜利ASP三元复合驱替液含碱（碳酸钠）1．0％～1．5％，配制驱替液用水为回注污水，矿化度6188mg／L，含Ca^2＋Mg^2＋78mg／L，用Odd—Tomson法计算，地层条件下CaCO3饱和指数Is〉0，有CaCO3结垢趋势，PTB值为210，表明CaCO3生成量较多且质硬。筛选出的4种多聚膦酸盐类防垢剂，70℃时高加剂量下（100mg／L，DZ-4和He-7；200mg／L。HE-8和P-10）的防垢率，在模拟污水中为100％。在现场污水中分别为95．4％，58．7％．86．5％和84．0％。以DZ-4为主剂进行二元复配，得到70℃时在用现场污水配制的三元复合驱替液中防垢率超过85％的2个低加荆量配方：DZ-4＋HE-7（20＋100mg／L），DZ-4＋Pq0（20＋50mg／L）。在三元复合驱替液中加入防垢刑单荆，加荆量50mg／L时对动态界面张力的影响不大；加剂量50、100mg／L时对粘度影响也不大。图1表5参2。     

稠油油藏采出污水净化剂ZE01

辽河曙光采油厂采油污水含油量高,油水乳化严重,净化处理困难.为此研制了丙烯酰胺/丙烯酸/丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵共聚物,作为净水剂,代号ZE01.在实验室条件下,按80 mg/L的量在稠油污水中加入净水剂ZE01,处理后污水的CODCr值由1095 mg/L降至120.5 mg/L,外观清澈透明,ZE01加量增加到120 mg/L时,CODCr 值进一步降到101.2 mg/L,透光率达到98%.在曙光第四联合站使用该净水剂处理采出污水,加量为40～50 mg/L,不加其他水处理剂,处理后水清澈透明,含油2.4～4.1 mg/L,含悬浮物1.2～2.3 mg/L,CODCr值85～108 mg/L.该净水剂已于2007年2月开始,在曙光第四、第五联合站投入现场应用,效果良好.