2018油油田采出水处理系统新工艺试验与推广的研究
摘 要：我厂采出水处理工艺，以“自然沉降+除油+两级精滤”为主，前端流程短，容量小，结垢腐蚀严重，部分精细处理系统适应性差，采出水回注水质差；为解决上述问题，对现有采出水处理系统进行分析评价，按照“前端放大，中间缩短，后端减小”的思路，做好老区系统改造，分析评价采出水处理系统，找出适应绥靖油田应用的水处理装置。http://
Abstract: In our water treatment process, we give priority to "natural settlement + oil erasing+ two level of oil removal filter" , due to which the front process is short, capacity is small,corrosion is serious, part of the fine processing system io badly flexible, and backwater quality to note is poor. To solve the above problems, we conducted analysis evaluation of existing produced water treatment system. According to "amplify the front, shorten the middle, reduce the rear part" thought, we complete the outdated system transformation, analyze and evaluate water treatment system, to find out the appeasement oilfield application water treatment devices.
关键词：采出水 水质 精细处理 结垢腐蚀
Key Words: produced water， water quality， fine processing， scale and corrosion
中图分类号：TU991文献标识码：A 文章编号：
一、采出水处理系统运行现状
（1）油田产出水量及回注量
全厂共有注水井797口，开井730口，其中采出水回注井287口；日产采出水6871m3/d，共有采出水处理站点18座，其中精细处理站点7座，目的层回注量5546m3/d，有效回注率81%。
（2）采出水处理站点
共有采出水处理站18座，其中精细处理站点7座，设计处理能力8300m3/d，实际处理5838m3/d，负荷率70.3%；小区块站点11座，设计处理能力2840m3/d，实际处理1033m3/d，负荷率36.4%。
（3）采出水处理工艺
现有工艺主要以“一级沉降+除油+两级过滤”及“两级沉降+除油+一级过滤”工艺为主；小区块主要采用一级沉降(除油)处理工艺。
（4）采出水回注压力监测
总体上采出水压力随着开发时间的延长呈缓慢上升趋势。白于山区、新14区延9层注水压力较低，保持平稳。目前长2层系注水压力普遍较高，平均注水压力12MPa。
二、采出水处理工艺应用分析
（1）一级沉降+除油+二级过滤工艺
该工艺利用沉降罐或三相分离器进行破乳脱水。水处理采用自然除油，并经核桃壳+纤维球进行二级过滤后进行回注。应用站点：云盘山联合站、白于山联合站、候北集油站等3座站点。
一是采出水系统腐蚀仍然严重，成为影响系统正常运行的主要矛盾。采出水中矿化度、SRB和H2S含量较高,地层水水型复杂，具有较强的腐蚀、结垢特性。部分设施运行2～3年后就因腐蚀出现运行不正常，甚至停运。
二是“一级除油+二级过滤”流程座站点亟待改造完善。老流程中除油罐容积过小，除油效率低，加重后段过滤环节负荷，滤料易污染失效。其次是污泥未得到彻底解决，在系统内反复循环，致使处理效果变差。
三是加药成本高，效果不理想。部分站点含硫浓度高，加药缓蚀效果不理想。
（2）“两级沉降+除油+一级过滤”工艺
针对油田采出水处理工艺长期存在的指标超标及系统腐蚀等问题，2009年通过优化后采用新的处理工艺。确定了“两级沉降+除油+一级过滤”工艺，并配套杀菌防腐新技术，形成了采出水预处理、污泥处理、加药计量及材料防腐等5项辅助配套技术。应用情况：艾家湾集输站。
应用小结：投用后，艾家湾集输站回注水质悬浮物90↓15mg/L，含油210↓10mg/L，有效的提高了回注水质。
不足之处：工艺流程复杂，混凝除油罐运行效果较差，流砂过滤器滤料易污染失效；杀菌效果不理想。
（3）新型多功能一体化油田水处理工艺
2008年和2011年，先后在杨米涧集油站、大路沟集输站引进多功能一体化油田水处理工艺，该工艺集油水分离、机杂过滤、杀菌除垢等多种功能于一体，简化了中间流程过滤工艺。
工艺原理：采出水加压→过滤罐涡流器(混凝和油水分离)→微涡旋填料迷宫(细小颗粒聚结成大颗粒再次除油)→向下进入多滤层滤料(过滤)。
三、新型采出水处理工艺特点与推广
2008年和2011年，先后在杨米涧集油站、大路沟集输站引进多功能一体化油田水处理工艺，该工艺集油水分离、机杂过滤、杀菌除垢等多种功能于一体，简化了中间流程过滤工艺。
（1）工作流程
采出水加压→过滤罐涡流器（涡旋混凝和气浮使油水分离）→微涡旋填料迷宫（细小颗粒聚结成大颗粒再次除油）→向下进入多滤层滤料（过滤）。
分离出的污油从滤罐顶部的收油管排出，滤后水由底部出水管排出，实现边进边滤边排的连续净化过程。
（2）主要功能
a、油水分离功能：涡流器特殊轨迹的流道引起涡旋混凝及气浮。
b、聚结功能：微涡旋填料迷宫产生的微涡旋使细小微粒油珠进一步生成大颗粒油珠的。
c、水质进一步净化功能：粗、细、精三级一体过滤，确保水质合格。
d、良好的环境保护功能：滤料体外循环体内涡流旋转冲洗再生机构，能有效地防止滤料漏失，滤料磨损后只需补充不需更换，不会造成二次环境污染。
e、阻垢、除垢功能：罐体增加六套高压电极棒，极棒输出电压≥9000v。使水极化后具有阻垢、除垢功能；水中超级带电粒子将其电荷转移到垢层粒子，使垢层中的粒子表面也带有相同的电荷，从而使垢层中的粒子相互排斥，从固有的垢层脱离。
f、高压电极杀菌功能：多功能极化净水装置可直接向流经的水体发射电子，电子使水分子激发或电离形成水合电子e-aq，水合电子e-aq与O2结合成超氧负离子?O2-，超氧负离子在一般情况下可看作自由基，即?O2-。
高压电场激发超氧负离子的机理是：e+H2O→e-aq
e-aq+O2→?O2-
能量足够高时，水分子的氢键会断裂，分解为OH-和H+，OH-也易变为羟基自由基?OH，?OH之间相互碰撞生成过氧化氢H2O2。
过氧化氢则可使细菌细胞膜氧化破裂，失去物质交换能力促使细胞死亡达到杀菌的功效。同时由于活性氧还可以有效氧化降解水中的有机物质，从而破解乳化油和高分了聚合物等污染物。
g、溶解氧脱硫缓蚀功能：油田水溶气增氧后的溶解氧可将油田水中的硫化物氧化成危害性较轻的硫代硫酸根、硫酸根、水和氢氧根。反应式为：
2HS-+2O2→S2032-+H2O2S2-+2O2→S2032-+2OH- S2032-+2O2+2OH-→2S042-+H2O
有机硫化物被氧化成难溶二硫化物从水中分离出同时产生强碱：
RSNa+R’SNa+1/2O2+H2O→RS―SR’↓+2NaOH
原理：水经该装置处理后，一是：水中产生?O2-、H2O2、?OH等活性氧，对无垢系统中的金属表面产生钝化保护层；二是：?O2-、H2O2、?OH等活性氧可以杀除水中的游动细菌，降低细菌腐蚀；三是：电极向水体释放电子起到了阴极保护作用；四是：除硫过程中生成强碱和?OH提高PH值，可降低水的腐蚀性。
（3）应用效果
采出水经处理后悬浮物由88mg/L↓15mg/L，含油量由78mg/L↓10mg/L，SRB指标由（107～108个/mL↓104～105个/mL，TGB指标102～103个/mL↓10～102个/mL，效果明显。
四、结论与认识
采出水处理系统新工艺试验取得的认识：
1、多功能一体化油田水处理器集气浮、混凝、涡旋、多介质过滤、防垢、抑菌等功能为一体，实现了一器多能。
2、高压电极阻垢、除垢、杀菌技术实现系统不加药，水处理成本大大降低；同时能有效缓解系统结垢，降低SRB、TGB含量，杨米涧集油站引进该设备后系统未出现腐蚀穿孔现象，管线结垢明显减少。
3、该设备简化了处理流程，改造工作量小，节约工程投资，占地面积小，应用效果好，水质达到公司回注指标，值得广泛推广应用。
4、严格执行日常水质检测、反洗、排污等措施制度，落实“采出水处理系统节点控制管理办法”是保证系统平稳运行，提高处理效果的保障条件。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
页:
[1]