采油废水用于低渗透油田注水处理工艺研究

乾来环保2019-11-17 13:31:56

引 言

我国已探明的低渗透油田的总储量占全国总探明储量的21 .39 %, 低渗透油田的开发和利用已成为我国陆上石油工业发展的重要方面。对同等地质条件的油田进行注水开发时, 国内主要以清水作为注水, 大部分采油废水经处理达标后直接排入外环境或回注其它地层。宝浪油田有特殊的自然环境条件和环境保护要求, 在开发过程中不许有任何生产废水排入外环境, 在开发初期采油废水的处理问题便被提到了重要位置。针对目前低渗透油田注水标准要求严格的特点, 参照国内外的实用新技术并结合宝浪油田的具体情况, 提出一套适用性较强的采油废水处理组合工艺, 基本可以使宝浪油田的采油废水处理后达到注水要求。

1 采油废水处理工艺技术现状

采油废水主要为油田采出水, 主要污染物为石油类。这部分废水的量较大, 若直接外排将对环境造成很大影响, 因此, 国内外对采油废水的处理方法主要是采用隔油、过滤等措施, 处理达标后再回注地层。这既减缓了污染, 也降低了开发成本。目前, 处理含油污水的设备有多种, 主要包括自然除油罐、斜板除油罐、粗粒化除油罐、压力除油罐、组合除油装置、压力滤罐和单阀滤罐等。为了达到理想的处理效果, 根据原水水质和净化水水质的要求, 由上述各种设备及相关辅助设施可组合成多种污水处理工艺流程, 如自然除油混凝除油压力过滤流程、粗粒化混凝除油单阀滤罐过滤流程和自然除油粗粒化压力除油压力过滤流程等。

在采油废水用作低渗透油田注水的处理工艺研究中, 目前已有许多较成熟的单元处理技术, 如各种精细过滤技术及设备、膜分离技术等, 且在许多低渗透油田的采油废水处理过程中得到了一定范围的应用。但由于低渗透油田地层条件的千差万别, 以及环保、经济等方面的问题, 各油田的处理技术和目的要求也有较大不同, 主要表现在技术设备选取和处理后采油废水的去向等方面。近些年来, 国外研究的膜分离处理中横向流超滤和横向微量流过滤技术在处理油田采出水方面显示出良好前景, 尤其对处理含油量大、处理要求高的原水具有明显优势。国内在有关膜技术处理含油污水研究中也取得了一些成就, 但目前还没有较理想的工业化装置。

在低渗透油藏水处理技术研究中, 国外目前采用常规采油污水处理流程辅以精细过滤技术, 使处理后的采出水达到低渗透油藏要求。在运用精细过滤技术中使用的过滤器有预滤器和精滤器两种。目前国外使用较好的预滤器有美国PWT 公司和Hydromation公司生产的核桃过滤器(目前唯一能将滤料清洗干净的过滤器)、美国C E Natco 公司设计制造的双高速过滤器(国外精细过滤中最常用的预滤器)和美国Serck Baker 公司制造的双滤料过滤器(由于采用较厚的滤料, 是目前过滤效果最好的过滤器)。在污水处理流程中, 精滤器安装在预滤器的后面, 可进一步提高水质。目前国外使用的较有代表性的精滤器有两种:Pall 中心过滤装置和Pall FloodGoand 高压筒式过滤器。

2 采油废水处理技术在宝浪油田的应用

  宝浪油田为特低渗透油藏, 对回注水的各项指标要求很严, 其中最主要的控制指标是水中悬浮物的含量和颗粒粒径, 其注水标准见表1 .

国外的一些石油公司在低渗透油田注水水质标准中对这两项有明确的要求, 美国和加拿大要求水中悬浮固体含量为0 .1 0 .5mg / L , 颗粒粒径小于孔喉直径的1/10 ;沙特和阿联酋要求水中悬浮固体含量为0 .2mg/L , 颗粒粒径分别为4 .0 μm 2 .0 μm .1 是美国Millpore 公司绘制的各种过滤技术的颗粒去除范围。


 由图1 可以看出, 要达到低渗透油藏的注水标准, 污水处理工艺中必须运用精细过滤技术。根据焉耆盆地石油开发的特点, 经研究论证推荐使用的污水处理工艺过程如下:含油污水粗粒化罐压力除油罐核桃壳过滤器Pall 中心过滤装置缓冲罐去注水系统。

含油污水经粗粒化罐和压力沉降除油罐初步除油后, 进入美国二级核桃壳过滤器(预滤器), 在正常操作条件下, 可以滤除95 %98 %的悬浮物和90 %95 %的未溶解的石油类物质, 然后再进入Pall 中心滤芯过滤装置(精滤器)。滤芯采用聚丙烯纤维制成, 必要时还可在注水井口再加一级精滤装置。试验证明, 经此装置滤掉的最小悬浮颗粒粒径为0 .5μm , 可以满足焉耆盆地宝浪油田宝北区块低渗透油藏的注水要求, 采油废水的回注率可以控制在98 %以上。在今后开发过程中, 根据地层对注水的要求,其它区块还可以调整使用这套污水处理工艺。

3 结 论

精细过滤技术用于低渗透油田采油废水的处理是切实可行的。采用这种处理工艺可使宝浪油田宝北区块的采油废水回注率达到98 %以上。该套处理工艺经改进后还可用于其它低渗透油田采油废水的回注处理。


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