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低渗透油田回注水处理技术 油田采出水膜法处理技术

所属分类: 新闻中心 发布时间:2019-02-09

低渗透油田回注水处理技术

  低渗透油田由于孔吼半径小,渗透率低,对水质要求严格,《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》规定低渗透油田注水水质要达到A1标准。目前采用常规采油废水处理流程辅以精细过滤技术,精细过滤一般采用金属膜、陶瓷膜为代表的无机膜过滤和管式膜、中空纤维膜、震动膜等超滤膜。

  1 无机膜:无机膜具有不易变形,能承受高温、高压,抗化学药剂能力强,机械强度高,受pH影响小,抗污染,寿命长等特点,应用较多的是陶瓷膜和金属膜。胜利油田在樊41块建立了生化除油与金属膜过滤相结合的处理流程,生化处理依靠细菌的降解作用,可有效去除废水的油,为精细过滤器提供良好的进水水质,避免精细过滤器的污染堵塞。进水含油量30~120mg/L、SS 30mg/L情况下,金属膜出水含油量<2mg/L、SS<1mg/L、腐蚀速率<0.03mm/a,整体水质达到A1级。

  江汉石油机械厂联合抚顺石化研究院共同利用US Filter公司的陶瓷膜过滤器对油田采出水进行了处理试验研究。试验研究所用废水为辽河油田某采油厂注水站砂滤罐的出口水,SS为20~50mg/L。经0.8μm陶瓷膜过滤器过滤后,水中SS基本上小于1mg/L,颗粒直径<1μm,含油量<3mg/L,可满足特低渗透油田注水水质要求。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。

  2 管式超滤膜:管式膜TMBR技术采用特种菌生化+Berghof管式膜相结合的处理方式,通过特种菌生化去除大部分油等有机物,以膜分离代替活性污泥法中的二沉池,分离效率可大大提高。超滤产水中悬浮物、细菌、含铁量的去除率基本达到100%。采用高速交叉流过滤技术,污染物不易在膜表面结存,而使膜堵塞的污染物(油、有机物等)大部分已通过微生物反应器进行了有效降解,膜元件不易堵塞,一般需3~6个月进行一次清洗。目前该技术已在延长、台兴、腰英台等油田回注水处理工程中成功应用,产水达到低渗透油田回注水要求。其中腰英台处理规模2 400m3/d,采用Berghof的8in(1in=2.54cm)TMBR组件,在CODCr、含油量、SS分别为1 000~1 500mg/L、50~200mg/L、100~500mg/L时,系统出水含油量、SRB、硫化物检测不出,粒径小于1μm,SS<1mg/L。

  3 中空纤维超滤膜:中空纤维超滤膜具有膜表面积大,占地面积小,过滤压力低,过滤精度高等优点。可有效截留水中的悬浮物、颗粒物、细菌、致病原生动物等,产水浊度<0.1NTU,SS<1mg/L。榆树林油田废水处理规模为500m3/d,采用曝气+涡凹气浮+砂滤(流砂过滤器或海绿石过滤器)+PVC中空纤维超滤膜为主的工艺。当进水含油量10~300mg/L、SS 20~200mg/L、硫化物20~90mg/L,超滤出水平均含油量0.3mg/L、SS 0.7mg/L、粒径中值0.954μm。4 超频震动膜:震动膜过滤是新一代革命性膜分离技术,通过在膜面产生正弦切力波,有效地阻止颗粒物质在膜面的沉积,而且强剪切力能够使沉积在膜面的物质返回到料液中去,从而保持较高的过滤通量可以有效地提高膜面的剪切速度,抵抗膜污染,提高回收利用率。华孚公司总承包建成的辽河油田欢喜岭采油厂欢7站精细注水站示范工程即采用的该膜工艺,出水达A1级指标。

油田采出水膜法处理技术

  目前,国内外对油田采出水的处理方法主要有物理法、化学法(物理化学法)和生化法。物理法主要包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化和蒸发等方法,重点是去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等;化学法包括混凝沉淀、化学转化和中和法,主要用于处理废水中部分胶体和溶解性物质,特别是含油废水中的乳化油;生物法可分为好氧生物法、厌氧生物法和厌氧-好氧生物法,主要是通过微生物的新陈代谢过程使采出水中的有机物或有毒物质被降解,转化为新的生物细胞及简单的无机物,从而使废水得以净化。目前国内外普遍采用A/O法、接触氧化、曝气生物滤池(BAF)、序批式活性污泥法(SBR)、上流式厌氧污泥床(UASB)等生物法处理油田污水。在实际应用中通常是两三种方法联合使用,以增强其处理效果。处理手段大体是以物理方法分离,以化学法去除,以生物法降解。以胜利油田污水处理为例,油田各污水处理站、低渗透区块注水站的污水处理主要应用物理法,常用的处理工艺为“上游三段法(缓冲+沉积分离除油+过滤)+下游二段法(缓冲+精细过滤)”;油田各污水处理站主要应用化学法,通过添加一定浓度的化学药剂辅助物理法达到提高水处理效果的目的;注汽锅炉给水的处理、污水达标排放处理等则需引入生物法。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。

  以上三种方法主要目的是去除采出水中的悬浮物、油类、有机物等,由于油田采出水中存在一定量的细菌,如SRB、铁细菌、腐生菌等,能引起采出水设备管道的腐蚀,菌体及其代谢产物又可污染水质、堵塞油层,因此,在回注之前,还必须进行杀菌处理。一般可采用高级氧化法。如臭氧、二氧化氯高级氧化技术能有效的杀灭SRB,且同时氧化降解水中的有机物,切断细菌的营养源;或采用电解盐水杀菌技术利用次氯酸钠发生装置电解饱和盐水产生次氯酸钠溶液,从而达到杀菌的目的,该技术杀菌效果较好,处理后水中的SRB为0.6~60个/mL。随着油田的开发,采出水水质也与油田开发初期发生了很大变化,在地面工艺中不可避免地增大流动改性剂、破乳剂、缓蚀剂、防垢剂、降黏剂等化学药剂的投放量,致使采出水成分相当复杂,处理成本增加,且易造成二次污染,增加了污水和污泥处理的难度。常规的处理方法已经难以满足要求,低渗透油田注水水质难以达标。根据2002年大庆油田186座水处理站的水质大调查结果,水质“含油量、悬浮物含量、粒径中值”三项指标的平均合格率仅为45.8%。

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