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。     

震动膜处理油田采出水的试验研究

为了提高外围油田特低渗透油层的采收率,保证处理后的采出水全部回注特低渗透油层,要求处理后含油污水必须达到回注水水质指标,即满足SY/T 5329—2012 《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》的相关要求：含油质量浓度≤5 mg/L、悬浮固体质量浓度≤1 mg/L、悬浮固体颗粒粒径中值≤1μm。但目前油田常用的粒状滤料过滤器,由于过滤精度的限制,即使进行三级或四级过滤处理,其处理后水质也无法满足回注的要求。为此,迫切需要开展震动膜精细过滤含油污水的处理试验研究,以满足对回注水的严苛要求。经现场试验研究得出：震动膜精细过滤处理含油污水技术可行,处理后的水质指标能够满足油田开发的需要,是确保注入水水质达标的重要技术措施之一。     

超滤膜处理埕海油田微粒径杂质的试验研究

针对大港埕海联合站2μm以下的悬浮物含量偏高导致回注水质超标的问题,提出采用中空纤维超滤膜过滤技术予以解决。对中空纤维超滤膜进行了试验研究,试验结果表明,装置出水含油质量浓度≤1 mg/L,悬浮物质量浓度≤1 mg/L,粒径中值≤1μm,超滤膜过滤效果显著,满足埕海油田回注水的标准。针对超滤膜在油田应用中不耐油污的问题,提出了采用错流过滤的方法和"清水正冲洗→除油剂浸泡→循环"的清洗再生方式,处理效果显著。该项研究结果可为我国低渗透、超低渗透油田回注水处理问题提供借鉴。     

应用陶瓷膜滤器处理某海上油田生产水现场试验

某海上油田注水层渗透率10×10~(-3)～50×10~(-3)μm~2,属低渗透地层,对注水水质要求高,油田总体开发方案推荐注入水含油量低于8. 0 mg/L、悬浮物颗粒粒径中值小于2μm。经传统的水力旋流器、板式聚结器、气浮选、纤维球精细过滤器、改性纤维球过滤器、超声波精细过滤器等设备处理过的生产水水质无法满足注水要求。为验证经陶瓷膜滤器深度处理的生产水能否满足某海上油田回注水的水质要求,在某海上油田所依托的老设施上进行了现场试验。试验结果表明,经陶瓷膜滤器深度处理后,生产水含油量均值由31. 18 mg/L降低到3. 6 mg/L,粒径中值均值由4. 40μm降低到1. 42μm,满足油田总体开发方案推荐及相关规范要求,证明陶瓷膜滤器在某海上油田应用的可行性。现场试验为下一步的设备采办奠定了坚实基础,可为类似油气田提供参考。     

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.     

特低渗透油田含油污水处理工艺新技术

在原有油田采出水处理工艺技术的基础上,设计并构建了新的采出水处理工艺。该工艺应用了先进的高效衡压浅层气浮技术和中空超滤膜技术,其工艺流程为：来水→氧化除硫装置→衡压浅层气浮→海滤石过滤→双膨胀精细过滤→中空超滤膜→出水。经该工艺处理后,水中油含量为痕迹,悬浮物固体含量平均值为0.32mg/L,悬浮物粒径中值平均值为0.82μm,达到了特低渗透油田回注水含油量≤5mg/L、悬浮物固体含量≤1mg/L、悬浮物粒径中值≤1μm的标准。     

采油污水回注预处理实验研究

延长油田子长采油厂采油污水水质复杂,含油量和固体悬浮物含量变化幅度大,腐蚀结垢性强。采用絮凝沉降和缓蚀阻垢技术对采油污水进行回注预处理实验研究,实验结果表明:通过调节pH值和PAC、PAM加量对采油污水进行絮凝沉降加过滤处理,可以将采油污水中含油量和固体悬浮物含量分别降至3 mg/L和5 mg/L以下,HSZG-3缓蚀阻垢剂加量为30 mg/L时,腐蚀速率远小于0.076 mm/a,结垢量降至10 mg/L以下,满足注水处理要求。     

诱导射流气浮选与微动力过滤技术联合处理含油污水试验

油田进入高含水开发后期,由于油田开发层位和开发方式的变化,采出污水中因细小颗粒油珠逐渐增多、乳化程度提高而带来水质特性改变,导致污水处理难度增大,重力沉降除油效果变差和滤前水质超标,为此开展了"诱导射流气浮选+微动力过滤"处理工艺技术的现场试验研究。根据诱导射流气浮选设备和微动力过滤器的特点,采用正交法进行额定设计规模条件下的最佳运行参数的优选试验,并在此条件下开展两个高效处理设备组合处理工艺的污水处理试验。试验结果表明,处理后的水质能够达到油田中渗透率油层回注水水质控制指标要求,即含油质量浓度≤15 mg/L,悬浮固体质量浓度≤5 mg/L,粒径中值≤3μm,既提高了回注水水质的达标率,同时也满足了油田生产需要。     

油田采出水精细过滤技术

介绍了油田生产过程中采出水精细过滤技术，总结了纤维过滤、滤心过滤、硅藻土动态膜过滤等微滤技术在油田采出水精细处理中的应用情况，并对各种滤料进行了技术经济评价。研究表明在过滤初期，大多数过滤器可使水中悬浮固体含量达到1～3mg／L，悬浮物粒径中值为1～2μm，含油量为5～8mg／L，由于过滤材料反冲洗存在问题，影响了过滤器的使用寿命。为此，指出了油田采出水精细过滤技术的发展方向。     

阳离子聚丙烯酰胺对水中悬浮物的影响研究

针对渤海某油田现有核桃壳过滤器对水中悬浮物处理能力不足的问题,开展了阳离子聚丙烯酰胺的加注对水中悬浮物含量的影响研究。结果表明,在核桃壳过滤器入口加注阳离子聚丙烯酰胺可以提高核桃壳过滤器对悬浮物的去除效果。当质量浓度为2%的阳离子聚丙烯酰胺溶液加注浓度为30 mg/L时,可以使核桃壳过滤器出口水中悬浮物含量由7.2 mg/L降至2.8 mg/L,达到现场的注水指标要求。     

反向过滤装置的设计与试验

针对传统模式的正向过滤器使用一段时间后,由于拦截污染物的堵塞,滤料自重、过滤时的压差等作用使滤料挤压粘连,形成滤料板结,导致过滤水质逐渐下降,不能满足油田注水要求的现状,应用悬浮床层反向流过滤原理研制了反向过滤装置。装置主要由壳体、滤料、供气系统、集砂箱、洗砂器和提砂管等组成。集砂箱整体采用弯头结构,防止滤料整体的重力直接作用于喷嘴处;和国内现有的洗砂结构相比,洗砂器增设了自动搅拌装置,大大提升了反洗强度;供气系统能根据设定的压力高、低限值自动给储气罐补压。厂内试验结果表明,在进口含油质量浓度和悬浮物固体质量浓度均为20 mg/L时,出口含油质量浓度小于5 mg/L,悬浮物质量浓度小于3 mg/L,完全达到了设计标准。     

靖边油田十号联合站含油污水处理水质提标改造技术

靖边油田十号联合站改造前的水处理工艺流程为两级重力除油+喷射诱导气浮+核桃壳过滤+纤维球过滤,含油污水处理以后注入水的水质达不到延长油田注入水的水质标准,通过对处理工艺优化和设备选型,将工艺流程优化为两级重力除油+ADAF高效气浮装置+双滤料过滤器+多介质过滤器。改造后主要水质指标中含油量≤3 mg/L,悬浮物含量≤2 mg/L,粒径中值≤2 mg/L,达到了延长油田长2层注入水水质标准,保持了注水井具有长期稳定的吸水能力。     

金属膜过滤装置在油田污水处理中应用

冀东油田高尚堡联合站原有的两级污水过滤处理工艺已经无法保证回注水中悬浮物质量浓度与粒径中值2项指标稳定达标。分析含油污水的水质特征和回注水处理的工艺现状,选择在原有处理装置基础上增设了金刚砂与金属膜组合3级精细过滤分离工艺,并对其现场适应性和过滤效果进行跟踪检测。监测数据表明:经新工艺处理后的回注水平均悬浮物质量浓度1.39mg/L,平均粒径中值0.79μm,达到SY5329—1994中A2级标准,且处理水量可以较好满足高尚堡地区回注所需水量。该工艺适用于油田回注污水的深度处理。     

高效流砂过滤器

应用高效流砂过滤器配套涡凹气浮技术,实现了唐家河油田产出污水的就地处理和回注.污水处理后的水质含油≤8mg/L,悬浮物含量≤5 mg/L,能够满足油田地层回注水质指标的要求.高效流砂过滤配套技术与常规污水处理技术相比,具有来水只需一次提升,污水净化与滤料清洗同时进行,无需停机反冲洗的特点.     

油田污水曝气预处理技术实验研究

油田污水普遍含有还原性离子,在回注过程中还原性离子往往因氧化而产生絮体,导致注水水质不能满足油田注水要求。为解决上述问题,首次开展了曝气预处理实验研究。室内动态研究表明:在曝气比(空气与水体积比)为1.5条件下,Fe~(2+)和S~(2-)还原性离子质量浓度分别由11.6 mg/L和4.8 mg/L降低至0.8 mg/L和1.5 mg/L,油质量浓度由35.1 mg/L降低至9.1 mg/L,固体悬浮物质量浓度由31.4 mg/L降低至8.7 mg/L,具有显著改善水质的作用,通过合理控制曝气比可有效避免因曝气而导致腐蚀速率增加的问题。     

海上S油田注入水水质指标室内模拟试验

针对海上S油田不同储层注水指标调整问题,完成了注入水与不同油组地层水的配伍性室内评价,并且通过悬浮物粒径中值、悬浮物浓度和含油率对岩芯伤害的单因素模拟实验,以及综合水质指标的岩芯伤害实验,对S油田三个油组储层的注水指标进行了优化。实验结果表明,注入水与各个油组地层水具有较好的配伍性。S油田储层可接受的注水指标为:悬浮物质量浓度小于10 mg/L,含油量小于35 mg/L,悬浮物粒径中值小于3μm;或者悬浮物质量浓度小于15 mg/L,含油量小于30 mg/L,悬浮物粒径中值小于2.5μm。     

油田注水用纤维过滤器技术水平分析

为了提高油田注水处理精度,进一步提高油田开发效益,对比分析了油田现用几种纤维过滤器的结构及过滤、反洗原理,在此基础上提出一种新型波轮式过滤器的设计方案。该新型过滤器利用波轮的正反转产生水力振荡,提高纤维球滤料的反洗效果,最大限度减轻对滤料的伤害,并可节约大量反洗清水,还实现了过滤、反洗、压紧程度的全自动控制,可完全满足油田采出液精细过滤要求。     

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.     

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。