新疆油田超稠油采出水处理技术优化研究

新疆油田超稠油采出水具有高含油、高矿化度和高含硅量的特性,为了实现污水资源化利用,采用了超稠油采出水深度净化处理技术。在广泛调研分析的基础上指出目前污水处理系统设备与工艺适应性存在的问题,并提出了优化对策,其中包括:SUPER RO特种膜+MVR蒸发组合工艺;Al_2(SO_4)_3除硅剂+澄清器的净水除硅一体化技术;预处理+深度处理+MVC蒸发器技术;软化器结构和树脂的优化。通过优化,产水率从75%可提升到95%,处理后外输水含油质量浓度≤1 mg/L,矿化度≤20 mg/L,含硅质量浓度≤1 mg/L,能最大程度地降低油、矿化度及硅的含量且高效地实现污水资源化利用,不仅节约了大量的水资源,还提高了软化器和过热注汽锅炉运行的安全性与可靠性。     

阻截除油-陶瓷膜组合工艺处理低渗油田采出水试验

胜利低渗油田采出水精细处理通常采用钛金属膜工艺,钛金属膜存在易污染、堵塞等问题。针对处理水质无法长期稳定达到行业Ⅰ级注水指标,对钛金属膜污染机理进行了探究。研究结果表明,膜内污染成分主要是石油类污染物、SiO_2、垢及胶体杂质等。因此,对油田采出水提出高效除油+精细过滤两段式处理思路,采用阻截除油-陶瓷膜组合工艺进行处理。现场试验结果表明,出水平均含油量1.1 mg/L,悬浮固体含量0.3 mg/L,悬浮颗粒直径中值181 nm,水质稳定达到行业Ⅰ级指标。     

新疆油田稠油采出水电化学深度除油除硅现场试验研究

新疆油田稠油采出水的硅含量高,目前多采用化学除硅方法,其工艺流程长,加药种类多,污泥量大,且除硅深度不能满足注汽锅炉给水水质要求。针对上述问题,通过开展超稠油采出水特性分析研究,掌握电化学净化、除硅机理;研制了一套"电化学+大直径陶瓷膜"组合超稠油采出水净化、除硅中试装置,并在新疆油田风城作业区进行了现场试验研究,验证电化学净化、除硅技术在超稠油采出水处理中的适应性,为后续进一步开展工业化应用提供技术支撑。试验结果表明:装置出水含油质量浓度可降至2 mg/L以下,出水SiO2质量浓度可降至2.07 mg/L,电化学深度除油除硅技术较常规的化学药剂法运行成本低,产生污泥量少,在稠油采出水领域具有较高的推广应用价值。     

稠油采出水纳滤脱盐技术的适应性研究

为评价SAGD高盐高硬高硅稠油采出水中纳滤膜在深度处理中的适应性,通过研究操作压力、操作时间、回收率等工艺参数对纳滤膜的影响规律,制定了纳滤膜的软化除硅与脱盐对策,实现SAGD采出水淡化后应用于注汽锅炉。研究结果表明,NF90膜对高盐高硬高硅采出水具有良好的适应性。操作压力为0.6 MPa时,NF90膜对Na~+及Cl~-的截留率为85%,对Mg~(2+)和SO_4~(2-)具有100%的截留率,对Ca~(2+)的截留率在90%以上,对SiO_2的截留率达85%;回收率达80%,且保持了稳定的产水通量,系统出水水质达到油田注汽锅炉进水水质指标。     

溶气气浮在姬二联采出水处理中的试验与应用

主要针对堡子湾长4+5油藏孔隙度小,渗透率低,沉降罐+除油罐处理工艺处理后水质达不到回注标准的现状,姬二联长4+5层采出水引进了溶汽气浮处理工艺,并对絮凝剂、助凝剂、杀菌剂、阻垢剂进行了筛选。现场试验后,使姬二联长4+5层采出水水质得到了明显改善,达到了油田采出水的回注要求。     

油田采出水微生物处理橇装一体化技术研究

为了解决油田边缘零散区块开发过程中面临的含油污水处理及去向问题,进行了可移动搬迁的橇装化微生物处理技术研究。首先确定了目标水质具有较高的可生化性,并通过室内筛选得到了具有针对性的降解能力较强的破乳菌和降解菌,然后进行了微生物橇装处理装置结构设计。油田采出水微生物处理现场试验结果表明:采用微生物预处理装置+微生物处理装置工艺,处理后水质可达到"含油量≤10 mg/L、悬浮固体含量≤15 mg/L"的滤前控制指标;应用微生物处理技术可以有效除硫,去除率可达到96%,为后续颗粒滤料过滤及精细处理奠定了基础。     

油田采出水中含油硅泥处理工艺技术优化试验

风城油田采出水处理过程中,加入的除硅药剂产生大量的含油硅泥,经离心脱水连续输送工艺处理后硅泥的含油率较高,不符合油气田含油污泥综合利用污染控制要求。为了降低硅泥的含油率,采取了优化反相破乳剂以降低调储罐出水含油量和优化现场工艺流程两种措施,并对离心出水中携带的硅泥进一步开展洗油试验研究。从现场运行系统试验效果分析得出:调储罐出水平均含油量由104 mg/L降到50.7 mg/L,除油率提高48.75%;硅泥的平均含油率由8%降低到2.13%,除油率提高73.4%;确定了离心出水携带硅泥采用"复合微生物制剂清洗+超声波扰动"工艺技术洗油,处理后硅泥的含油率≤2%,符合油气田含油污泥综合利用污染控制要求。     

庆二联采出水处理系统工艺优化

本区采出水处理系统于2010年10月15日投入运行以来,制定了一套适合华庆油田的采出水处理流程工艺及加药制度,但系统本身的局限,处理效果不理想,通过工艺、流程改造,选择配套水处理工艺,改善采出水处理水质,主要指标:悬浮物、含油量达到10 mg/L以下,硫酸盐及腐生菌含量控制在指标范围内,减缓采出水系统结垢腐蚀,使处理后水质达到华庆油田采出水回注水质要求。     

靖一联采出水处理及回注工艺技术研究与应用

主要针对靖一联絮凝罐+精细过滤处理工艺处理后水质达不到回注标准的现状,借鉴油一联微生物处理的成功经验,通过室内菌种筛选,优选出了适合靖一联采出水的微生物菌群,并在现场进行了微生物处理工艺改造,使靖一联采出水处理水质得到了明显改善,达到了油田采出水的回注要求,实现了靖一联全部采出水的有效回注,节约了大量的清水资源和运行费用。     

新疆油田超稠油净水除硅一体化技术研究

新疆油田超稠油采出水具有高含油、高矿化度和高含硅量的特性,针对新疆油田A作业区除硅工艺在过热注汽锅炉给水硅质量浓度为90 mg/L左右时导致注汽管网严重结垢的问题,通过大量的试验研究确定采用净水除硅一体化技术去除稠油污水中的SiO2。试验表明:采用除硅一体化工艺并选用除硅剂CG-1、CG-2和助凝剂SDJ-E3来处理新疆油田A作业区稠油污水,在60 min时除硅效果最佳,可满足标准SY 5854—2012和SY 0027—1994的要求(SiO_2≤50 mg/L);在净水除硅一体化工艺中通过分段调整加药浓度可有效除硅并净化水质,采出水pH值约为8,除硅剂CG-1可加在大罐或池子内,避免了管线结垢的问题。该技术可为解决注汽管网结垢问题提供技术指导。     

长庆C致密油层采出水水质改性处理小型试验

长庆致密油层逐渐实现规模开发,受开发特点限制,仅少量采出水用于注水吞吐,其他富余采出水需回注其他地层。不同层系之间采出水多存在不同程度的结垢情况,因此致密油层采出水需经过改性处理后方可安全有效回注。选择该区域侏罗系作为目的回注层,开展致密油层采出水物性分析及水质改性小试试验。经小试试验验证,采用"化学沉淀法+二级过滤+离子交换法"工艺,采出水中的钙、镁、锶成垢阳离子得到了有效去除。通过Scalechem软件模拟,改性后采出水与侏罗系采出水混合比例为6∶4时,模拟结垢量降至146 mg/L,为改性前最大结垢量617 mg/L的28.5%;悬浮物、含油浓度分别由来水的78 mg/L、45 mg/L降至1 mg/L以下,水质改性工艺有效。     

稠油采出水综合降硬除硅试验研究

针对稠油采出水的降硬除硅综合调质,以某油田污水处理站净化水为研究对象,利用“化学絮凝沉降+制硅吸附+混凝吸附”技术研发了综合调质反应装置,根据不同的复配药剂组合、加药量、吸附剂浓度及循环量等参数的变化,以装置试验为主,实验室试验为辅,研制了一套针对高温稠油采出水综合调质的处理工艺及工业应用装置。试验研究表明：采用综合调质反应装置后出水含硬≤30 mg/L、含硅≤40 mg/L、悬浮物≤15 mg/L、污泥含油≤2%,吨水达标处理运行费用可控制在3元以内。     

胜利油田污水脱盐技术现场试验研究

为探究胜利油田污水脱盐处理采用多效蒸发技术(MEE)和机械压缩蒸发技术(MVC)的可行性,对胜利油田高矿化度油田污水脱盐进行了现场试验研究,通过对处理后的水样进行化验,分析处理后水质是否达到注汽锅炉用水水质标准。结果表明:多效蒸发技术处理后,污水中可溶性固体(矿化度)可降至1 000 mg/L以下,油含量、总铁、总硬度、总碱度、矿化度能够达到注汽锅炉用水水质标准;机械压缩蒸发技术处理后,污水的矿化度可降至20 mg/L以下,水中盐分去除较彻底,各项指标均能达到注汽锅炉用水水质标准,该项技术适用于胜利油田污水脱盐。     

元坝气田蒸发母液深度处理技术研究与工艺设计

元坝气田污水处理厂蒸发母液为三效蒸发系统粗盐结晶后的残液,是复杂组分共存的高盐废水,处理难度极大。研究拟对蒸发母液进行深度处理,通过工艺比选和优化后,蒸发母液经过混凝沉降、CaCl₂除SO2-₄、UV+H₂O₂协同氧化除有机物的组合工艺处理后,出水水质为ρ(固体悬浮物)<50 mg/L,ρ(SO2-₄)为4 200 mg/L,TOC值为459.25 mg/L。出水水质达到厂区采出水处理工艺进水水质要求,可回到厂区水处理工艺及装置进行处理,能有效解决母液处理和积压的难题。该组合处理工艺流程短、简单易维护,在一定程度上实现了蒸发母液的近零排放。      

柱形管道旋流器与T型管道分离器组合处理油田回收污水试验

为降低油田回收污水对污水系统出水水质的影响,针对油田回收污水直接回收到联合站污水处理系统影响回注水质和已建预处理装置处理效果不理想及运行成本较高的问题,开展了管道分离技术处理回收污水现场试验。试验结果表明：通过管道分离技术处理后的油田回收污水出水平均含油浓度、平均悬浮物固体质量浓度分别达到29.1 mg/L、76.2 mg/L,去除率分别为75.7%、41.0%;油水分离时间为310 s;与原预处理技术对比,每吨水处理成本降低52.0%。管道分离技术处理回收污水对油田开发具有重要意义。     

撬装式采出水处理装置工艺优化研究

油田采出水中含有悬浮杂质、油以及溶解性污染物,若不经处理直接回注储层,会造成储层孔隙堵塞、油井产量降低。对于产液量较低、偏远井,一般采用撬装式处理装置进行采出水的处理。本研究通过对陕北某油田采出水处理工艺优化,获得了撬装处理工艺,即气浮选-过滤工艺流程;通过对该站进水进行絮凝处理发现:pH为7.5,无机絮凝剂(PAC)加量为120 mg/L,有机絮凝剂(PAM)的相对分子质量选取1 200万,加量为1.0 mg/L,加药顺序为PAC+PAM时,处理后采出水的含油量、悬浮物含量、二价硫离子含量、二价铁离子含量、腐蚀速率分别降低至3.0 mg/L、1.49 mg/L、1.33 mg/L、0.42 mg/L、0.004 902 mm/a。     

胜利采油厂坨四污水站改造工程设计

胜利油田胜利采油厂坨四污水站近年来因水性改变,来水含聚,造成工艺不适应,从而引起注水压力上升,吸水指数下降.根据室内实验与现场装置试验,选用重力除油沉降+浮选+过滤的水处理工艺,并筛选出净化剂、缓释剂、杀菌剂的加药量和加药点.设计规模为一期工程40 000 m3/d、二期工程50 000 m3/d.胜利采油厂坨四污水站改造工程投产后运行平稳,水质达标:外输水含油量≤20 mg/L、悬浮物含量≤7 mg/L、粒径中值≤3.5 mg/L,避免了因水质不合格而产生地层堵塞、注水压力上升等问题,缓解了部分重点单元存在的注采矛盾,增强了油田稳产基础,减缓了老井递减.     

延长油田韩渠联合站采出水水质达标工艺研究及效益分析

延长油田经过多年的勘探开发,部分联合站采出水处理系统工艺落后,滤料更换频繁、加药效果差,滤后水质不达标,难以满足低渗透油藏注水水质要求。为实现采出水水质达标,延长油田将韩渠联合站作为试点进行工艺优化改造和药剂筛选。研究表明,改造后的一级重力除油+一级气浮+双滤料过滤+多介质过滤+烧结管工艺流程配合絮凝剂40 mg/L、助凝剂2 mg/L、阻垢剂60 mg/L、杀菌剂60 mg/L、缓蚀剂60 mg/L,以及合理的加药点,能够适应目前来水工况,且滤料更换周期由8~14个月延长至30个月,每年减少更换滤料费用65万元,水处理药剂费减少1.86元/m~3。     

气田采出水资源化利用有效途径

气田采出水伴随天然气采出到地面,受缓蚀剂、甲醇、起泡剂等加注药剂的影响,使气田采出水组分更加复杂,处理难度较大。国内气田采出水常采用简单处理后回注或达标处理后排放两种方式,气田采出水资源没有得到有效地利用,同时,增加了气田开发投资和成本,降低了气田的开发效益。根据庆深气田采出水水质情况和油、气田交错分布的地域特点,在室内实验和现场中试的基础上,提出了利用气田采出水驱油的技术思路,既可实现气田采出水的有效回注,同时,又可减少油田的清水补充量,节省了地下水资源,为气田采出水资源化利用探索了有效途径。     

长庆油田高矿化度采出水生化处理可行性研究

长庆油田采出水含油量高,隔油除油-混凝沉降-过滤三段式处理效果差,水处理剂耗量大,处理费用高.为此筛选培养了对原油有较强降解作用的好氧菌CY21-21.在实验室生化处理流动实验装置上,在室温下用该菌处理含油81.08～507.45 mg/L的长庆7个站点采出水,平均除油率94.45%,处理后水含油小于10 mg/L;18～40℃除油效果相同.在长庆新5站现场,使用日处理量80m3的撬装式污水生化处理装置,在生化池和沉淀池停留时间均为6小时、处理温度15～30℃条件下,用该菌处理含油量变化很大(21.43～1004.8 mg/L)的采油污水,除油率在82.67%～96.31%范围(平均值88.60%),出口含油量在3.81～18.10 mg/L范围.CY21-21菌处理后的污水,矿化离子组成无变化,室内及现场挂片测试结果表明生化处理水腐蚀性大幅减小.生化处理不影响污水中有害菌SRB、TGB的生长繁殖.长庆油田高矿化度高含油采出水用CY21-21菌进行回注处理是可行的.