更新时间:2019-10-07    浏览次数:

  若是油田含油污水取其他供给水(如浅层地下水、地面净化污水和地面江河湖泊水等)混注时,必需具备完全的可能性,不然必需进行需要的处置改性后方可混注,考虑到油藏孔隙布局和吼道曲径,要严酷水中固体颗粒的粒径。

  生物处置手艺是目宿世界上使用最普遍的污水处置手艺,该手艺较物理或化学方式成本低,投资少,效率高,无二次污染,普遍为化工行业采用。我国城市污水采用生物处置法的占85%以上,油田采用生物处置法的相对较少,大港油田的氧化塘处置手艺就是生物法处置手艺。生物法处置手艺的机理就是采用必然的人工办法,创制有益于微生物发展、繁衍的,使微生物大量繁衍,正在繁衍的过程中,这些以污水中的无机物做为养分源的微生物通过氧化感化接收分化无机物,使其为简单的CO

  别的,跟着原油含水量的逐步上升,油田采出水水量越来越大,因为注水井的结构及注入量的不服衡、现有手艺设备的处置局限等要素,一部门油田污水不成以或许做为回注水利用,而需排到中去。因而,必需考虑污水的达标排放问题。若是这些污水不经处置或处置后未达标而排放,将会形成污染、水体、土壤、影响生态均衡,形成严沉的经济丧失。

  絮凝手艺能够认为是污水过虑前的预处置手艺,该手艺次要是通过向污水中插手絮凝药剂,使污水中的悬浮物构成絮凝物聚结下沉,该过程不只能够除去污水中的悬浮物和胶体粒子,降低COD值,并且,还能够除去细菌等。

  缓蚀手艺是油田污水处置常用的手艺之一,是污水对金属设备侵蚀的无效方式。油田污水的侵蚀要素次要是消融氧、硫化氢和二氧化碳等惹起的酸侵蚀。为了污水对油田金属设备的侵蚀,油田常常正在水处置过程中添加适量或减缓金属侵蚀的缓蚀剂。国外油田水处置工艺中缓蚀剂的使用始于五十年代,使用较好的缓蚀剂是无机胺等,我国油田常用的利用结果好的缓蚀剂是季铵盐类、咪唑啉类。目前,中科院研制的IMC系列缓蚀剂正在各油田使用取得了优良的结果[8]。

  陆上油田的开采体例次要为注水开辟体例,通过向地层注水来填补因采油而形成的地下亏空,并起到驱油的目标。油田注水所办事的对象是由致密岩石构成的油层,因而要求必然的注水水质加以,如许才能达到注得上、注得进、注得够的目标。

  油田污水处置。国表里含油污水处置工艺是根基不异的,次要分为除油和过滤两级处置,处置污水进行回注。按照注水地层的地质特征,确定处置深度尺度、选择净化工艺和设备。

  若是油田处置回注率为100%,即不管原油含水率多高,从油层中采出的污水和地面处置、钻井、功课排出的污水全数处置回注,那么注水量中需要弥补因为采油形成地层亏空的水量便能够了,如许不只能够节流大量清水资本和取水设备的扶植成本。并且,使得油田污水资本变废为宝,实现可持续成长,提高油田注水开辟的总体经济效益。

  对于含油污水的处置方式和手艺,国表里研究机构一曲正在不懈的进行深切研究,其方针是既要除去污水中的油类、无机物(COD)、悬浮物、硫化物、细菌等。正在20世纪70年代,普遍采用气浮法去除污水中悬浮态乳化油,同时连系生物法降粘无机物。日本学者研究出用电絮凝剂处置含油污水、用超声波分手乳化液、用亲油材料吸附油。近几年成长用膜法处置含油污水,滤膜被制成板式、管式、卷式和空心纤维式。美国还研究出动力膜,将渗入膜做正在多孔材料上,使用于水处置中。其处置手段大体以物理方式分手,以化学方式去除,以生物法降粘。含油污水处置难度大,往往需要多种方式组合利用,如沉力分手、离心分手、气浮法、化生物法膜法、吸附法等。

  及细菌等。该手艺工艺比力简单,采用的设备次要能鼓空气的暴氧设备,目前,各油田利用的暴氧设备有所分歧,暴氧设备凡是是操纵一个喷淋安拆,新颖污水通过喷头喷淋实现了充实暴氧,也有益用水射流泵负压吸空气,使空气取污水充实夹杂完成污水的暴氧过程,其目标就是使新颖污水充实取空气中的氧感化,完成污水的氧化还原反映达到除去无害的还原性物质。

  油田污水成分比力复杂,油分含量及油正在水中存正在形式也不不异,且大都环境下常取其他废水相夹杂,因而单一方式处置往往结果欠安。同时,因各类力法都有其局限性,正在现实使用中凡是是两三种方式结合利用,使出水水质达到排放尺度。别的,各油田的出产体例、要求以及处置水的用处的分歧,使油田污水处置工艺不同较大。

  油量、悬浮物超标),仍然回注到地下,这将导致堵塞地层出油通道,降低注水效率和石油开采量;因而污水处置能否达标将间接影响注水采油的效率。

  赵方炎. 油田污水处置[J]. 中国石油和化工尺度取质量, 2012, 32(5):35-35.

  生物膜法和活性污泥法一样同属于好氧生物处置方式。活性污泥法是靠暴气池中悬浮流动着的活性污泥来净化污水,而生物膜法是操纵固定于固体介质概况的微生物来净化污水的,这种方式亦称为生物过滤法。取活性污泥法比拟,生物膜法办理较便利。因为微生物固着于固体概况有益于微生物的发展,高级微生物越多,污泥量就越少。一般认为,生物膜法比活性污泥法的残剩污泥量要少。

  油田水处置用的絮凝剂次要分为无机、无机和生物絮凝剂三类。无机絮凝剂次要有无机化合物(如硫酸铝、明矾、三氯化铁、硫酸亚铁等)和无机聚合物(聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合硫酸铁等高聚物),此中无机聚合物是60年代后成长起来的一类新型絮凝剂,因为其功能成倍提高,有逐渐成为支流絮凝剂的趋向。无机絮凝剂有低量的阳离子聚合物(如聚胺等)和高量的聚合物(如聚炳烯酰胺及其衍生物)。取无机高絮凝剂比拟,它的用量少,发生的絮体大、沉降速度快、受共存盐、pH值和温度的影响小,结果较着、且品种繁多,正在油田水处置中获得普遍使用。但因为聚炳烯酰胺具有毒性、难生物降粘,目前天然改性高絮凝剂和两性高聚物等环保型的无害水处置剂的研究倍受人们关心,如国内新合成的以F691粉(次要成分水溶性多聚糖、纤维素、木质素单宁)为原料的新型高效阳离子絮凝剂FNQD,国外新推出的水处置剂(DTC),用于美国墨西哥湾和北海油田水处置中,等闲地将处置精度仅能达到60~70mg/L的水处置系统提高至1~2mg/L,结果十分较着。近年来,操纵生物手艺,通过微生物发酵、抽提、精美而获得的一种新型生物絮凝剂,因为具有无毒、高效和可生物降粘等特点,对水资本的有十分严沉的意义,是很有成长前途的绿色絮凝剂。

  油田污水中遍及存正在着硫酸盐还原菌、腐生菌和铁细菌,形成设备侵蚀,而且发生污泥形成地层堵塞。目前国内油田次要采纳的办法是向污水中插手化学杀菌药剂,细菌的发展及灭杀细菌。目前,油田普遍使用的杀菌剂次要为无机胍类、季胺盐类、异噻唑啉酮等。国内油田利用最普遍的杀菌剂就是季胺盐十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227),季胺盐化合物除了具有较强的杀菌感化还具有缓蚀增效感化,是一种具有多种效能的水处置剂。为了提高杀菌剂效能,常常采用两种杀均剂复配、其协同效应能显著提高药效。国外最新保举的过氧乙酸因具有广谱、高效且受pH值及矿化度影响较小而倍受青睐。此外,国表里正在沉点研制和开辟一剂多效的多功能水处置剂,如兼具有絮凝、杀菌、缓蚀感化的复合型药剂。

  目前陆上油田开辟的地渗入油藏正在35%摆布,并且每年新探明的石油地质储量中低渗入油层所占的比沉也越来越大,这些低渗入油层的孔喉半径凡是正在2~4um以下,渗入率正在(10~50)×10-3um2,污水回注必需有响应配套的污水处置工艺,以确保处置后的水质达到响应低渗入油层的注水水质尺度要求。

  左图是油田污水处置常见的几种工艺,此中工艺2、3处置后外排;工艺4处置后回用做热采汽锅给水;工艺1、5处置后用于回注。

  油田污水的处置根据油田出产、等要素能够有多种体例。当油田需要注水时,油田污水经处置后回注地层,此时要对水中的悬浮物、油等多项目标进行严酷节制,防止其对地层发生。若是是做为蒸汽发生器或汽锅的给水,则要严酷节制水中的钙、镁等易结垢的离子含量、总矿化度以及水中的油含量等。若是处置后排放,则按照本地要求,将污水处置到排放尺度。

  除了对注水水质的次要节制目标外,SY/T5329-94还对注水水质的辅帮性目标做出了指点性,辅帮性目标次要包罗消融氧、硫化氢、性二氧化碳、铁、pH值等。

  物理处置法是指通过物理感化分手和去除油田污水中不溶于水的悬浮物的方式。物理处置法所用的设备大都比力简单、操做便利,分手结果优良,利用极为普遍,按照物理感化的分歧污水处置次要有沉力分手法、筛滤截留法、离心分手法,都是操纵分歧的水处置设备将油田污水中无害物质除去或降低其含量。

  暴氧手艺是近几年正在油田推广的污水处置手艺之一,该手艺的根基道理现实上就是操纵空气中的氧取污水中的还原性物质发生氧化还原反映,而除去污水中的还原性无害成份如Fe

  沉力分手除油也叫天然除油,该手艺是按照密度分歧,操纵密度差使油上浮,达到分手的目标。因其处置量大运转费用低,办理便利等长处而被普遍使用,其错误谬误是占地面积大,基建投资高,对乳化油的处置结果欠好,污水逗留时间长。目前国表里正在沉力分手设备上已取得了必然的进展,已由天然沉降除油成长到斜板除油,加设斜板,添加分手设备的工做概况积,缩小分手高度,即操纵“浅层沉淀”道理提高除油效率 。如美国Quontek公司研制的聚结板分手器(CPS)。比来,石油大学对CPS进行了改良,正在其根本上引进了斜板手艺,发了然斜通道波纹波纹板分手器和翼斜板分手器,进一步提高了板式分手器的结果。

  活性污泥法是目前使用较普遍的一种生物手艺,它是将空气持续鼓入污水中,污水颠末一段时间的暴气后,水中会发生一种以好氧菌为从体的茶褐色絮凝体,此中含有大量的活性微生物,这种含有活性微生物的絮凝体就是活性污泥。这种微生物以污水中消融性无机物为食料,获得能量,并不竭增加繁衍。活性污泥的布局松散,概况积很大,对污水中的无机物有着强烈的吸附、凝结和氧化分化能力,从而使污水得以净化。

  膜手艺是20世纪60年代后敏捷兴起的一门分手新手艺,自问世以来已构成了一门新兴财产,普遍使用于国内日化、食物、医学、生化范畴,近年来也成为石油范畴水处置方面的研究热点。膜分手法是操纵一张特殊制制的具有选择透过机能的薄膜,正在外力鞭策下对物质进行分手,它包罗反渗入、超滤、纳滤等方式。膜分手手艺的操做从体是分手用膜,分手过程的鞭策力是膜两侧的压力差、电位差、浓度差和温度差。膜面上的微孔孔径大小决定了膜的分手功能,按照膜的孔径大小,膜可分为微孔滤膜(孔径10-3cm~10-5cm,分手对象为细菌、乳胶、油乳化液)超滤膜(孔径10-5cm~10-6cm),分手对象为胶体硅、各类病毒)纳滤膜(孔径10-6cm~10-7cm,分手对象为卵清卵白、蔗糖)、电渗析膜(孔径10-7cm~10-8cm,分手对象Cl

  我国油田分布广漠,广泛东北、华北、中南、西南、华中及东南沿海各地。目前,大部门油田已进入石油开采的中期和后期,采出原油的含水率已达 70%~80%,有的油田以至高达90%,分手后发生大量的含油污水。含油污水若是不经处置而间接排放,不只会形成土壤、水源的污染,有时以至会惹起污油着火变乱,人平易近的生命平安,形成国度的经济丧失,同时也会风险油田本身的好处。因而,若何开辟出适合我国油田现实环境、高效经济的油田含油污水处置及回用手艺,达到节能、降耗、、反复操纵水资本的目标,成为油田水处置坐和成立的主要问题。

  因为各油田或区块油藏孔隙布局和吼道曲径分歧,响应的渗入率也分歧,因而注水水质尺度也不不异,全国次要油田都制定了本油田的注水水质尺度,虽然各油田尺度差别较大,但都要合适注水水质根基要求。石油天然气行业尺度《碎屑岩油藏注水水质保举目标》SY/T5329-94水质从控目标所示,因为净化水次要用于回注油层,所以污水处置工艺必需使净化水达到相关注水水质尺度。

  气浮分手法就是正在含油污水中通入空气设法使水中发生微细气泡,有时还需插手浮选剂或混凝剂,使污水中的分离油和悬浮颗粒粘附正在气泡上,随气体一路浮到水面并加以收受接管,从而达到除油除悬浮物的目标。目前美国开辟出的溶气气浮系统较为先辈,它通过减小气泡尺寸(约小到1um)和减缓气泡的浮生速度,大大地供给了除油效率,以至无需利用化学剂也能够达到较为完全的分手。

  因而,油田污水的处置回用对于、节约水资本,生态均衡推进可持续成长,具有严沉的意义。

  等,从而使污水得以净化。生物法从微生物对氧的需求上可分为好氧生物法和厌氧生物法,从处置的过程形式上能够分为活性污泥法、生物膜法和氧化塘法。

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  目前,各油田的污水处置手艺的针对性较强,并且处置手艺的结果均不抱负,国表里油田常用的污水处置方式可大致分为三类:物理法、化和生物法。

  油田采油污水是一种量大而面广的污染源。全国每年大约有十几亿方油田采油污水需要处置,这些污水正在处置达标当前,大部门要做为开采注入水回注地层,一小部门向天然中排放。

  注水水质必需按照注入层物性目标进行优选确定,凡是要求:正在运转前提下注入水不该结垢;注入水对水处置设备、注水设备和输水管线侵蚀性要小;注入水不该照顾超标悬浮物,无机淤泥和油;注入水注入油层后不克不及使粘土发生膨缩和挪动,取油层流体配伍性优良。

  油田污水处置就是采用各类方式将污水中的无害物质除去或降低至达标程度,使污水得以操纵。因而,污水的操纵目标分歧,其处置要求也就分歧,将污水做为注水水源和做为配制聚合物的水源的处置要求也是纷歧样的。目前,油田污水现行的处置手艺,次要以达到可以或许将污水回注为目标,而并没有考虑做为配制聚合物的要求,因而,一些结果较好的油田污水处置手艺,它虽然满脚污水回注要求,但并不满脚污水配制聚合物要求,仍可能会导致配制聚合物严沉降粘,为此,要处理油田污水配制聚合物的问题,必需充实认识油田污水处置现状。

  ,次要用于除盐)。正在油田污水处置方面,膜分手手艺通过一个膜相,对污水中各组分的选择性透过能力分歧而实现对污水中各组分分手,膜手艺一般处置精度高,无二次污染,但对污水的预处置要求较高,预处置的目标是除去形成对膜污染的杂质,并且,操做中膜还需要经常清洗,以连结膜面的洁净、维持膜的一般通量。因为膜手艺投资大,运转费用高,正在必然程度上了该手艺正在油田污水处置中的普遍使用。目前,该手艺还次要用于对水质要求比力高的低渗油田的采出水处置。

  电脱手艺也是目前油田常用的污水处置手艺,该手艺次要是操纵电化学的方式对污水进行处置。电脱法是借帮于外加电流来进行氧化还原反映以去除污水中无害物质的方式。正在外加电场感化下,污水中的阴离子移朝阳极,并正在阳极得到电子而被氧化;污水中的阳离子则移向阴极,并正在阴极获得电子而被还原。该手艺能够无效地去除污水中的无机物、沉金属离子、悬浮物、还能进行污水脱色处置。

  正在石油的二次开采中,注水开辟是次要的开辟体例。目前我国各油田绝大部门隔辟井都采用注水开辟。伴跟着油田注水开辟出产的进行,呈现了两大问题,一是注入水的水源问题;二是注入水和油田采出水的处置及排放问题。注水开辟初期的注水水源是通过开采浅层地下水或地表水来处理的,但大量开采浅层地下水会惹起局部地层水位下降,而地表水资本又很无限。因而,采油污水处置后用于油田回注水为各大油田所采用。可是若是污水未达到回注水的要求(次要是含

  正在这些工艺流程中,常见的一级处置有沉力分手、浮选及离心分手.次要除去浮油及油湿固体;二级处置有过滤、粗粒化、化学处置等,次要是破乳和去除分离油;深度处置有超滤、活性炭吸附、生化处置等,次要是去除消融油。

  过滤手艺是操纵多孔介质从程度分离不用融固体的手艺,次要是采用粒状材料为滤料(如石英砂、核桃壳和无烟煤等)通过润湿聚结和碰撞聚结感化,除去污水中的油和悬浮物。其长处是出水水质好,设备投资少,错误谬误是运转费用较高,顺应负荷变化能力衰,易堵塞。并且,因为滤料粒径遭到无法进一步减小粒料粒径来提高过虑精度和效率。近年来,跟着纤维材料的使用和成长,以纤维材料为滤料的纤维滤料过滤器,一般处置精度可达到出水水质含油小于1.5~2mg/L,悬浮物粒经小于5um。

  油田污水凡是含有较高浓度的碳酸盐、硫酸盐、氯化物,具无形成碳酸钙、硫酸钙等垢的根基前提,因而,结垢是油田水质节制中碰到的最严沉的问题之一。化学阻垢剂是油田最为常用的或减缓结垢的一项工艺手艺。油田普遍利用的阻垢剂有无机聚磷酸盐、无机磷酸盐、低量聚合物和天然阻垢剂。此中使用较好的是低量聚合物如聚丙烯酸及其衍生物,该类阻垢剂的长处正在于用量低、无毒,不污染,阻垢率较高,错误谬误是生物降粘差,且正在高温、高pH、高Ca2+含量下阻垢能力较差。因而,近年来,国外着沉正在开辟和研制新的阻垢剂,比来报道的一种新型阻垢剂---聚天冬氨酸,对CaCO

  化学处置法是指通过化学手段如向污水中插手化学药剂或采用电化学等体例除去无害物质的方式。油田污水处置的常用化学方式次要有如下几种。

  氧化塘法是可以或许供给无机物分化的大型浅池,塘内有大量好氧微生物和藻类。氧化塘的特点是投资少,办理简单,但占地面积较大。氧化塘除暴气塘需要机械薄气外,其他各类氧化塘皆不依赖动力来充氧,而是充实阐扬天然生物净化功能。氧化塘一般采用水面天然复氧和藻类光合感化复氧,其运转环境随温度和季候的变化而变化。该手艺要求污水逗留几天或几个月,因而,处置办法的耗时较长。目前,大港油田的污水处置采用了氧化塘法。


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