油田采出水处理技术.ppt
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油田采出水处理技术.ppt
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油田采出水处理,在油气田生产过程中必然要产生一些废液(含油污水、污油)、废渣(含油污泥、水垢)和废气(加热炉烟囱排放气、甘醇再生塔顶气、立式固定顶储罐蒸发的油气、应急放空天然气等)。
这些“三废”如不加以治理,随意排放,必然对环境造成严重污染,破坏生态平衡。
一、污水来源,油田综合含水率达90%以上,油井产物内的水量远大于油量。
含油污水或原水:
油水分离后污水。
洗井水:
注水井反冲洗产生的污水。
每年从污水中回收原油40万吨。
油田污水的特点是:
(1)污水中含有一定数量的油。
(2)水温较高,在4060之间。
(3)含有各种盐类,含盐度差别很大,少的可低于5000mg/L,多的可高于22104mg/L。
污水中还含有非溶性固体悬浮物,俗称机械杂质或机杂。
(4)含有细菌,主要是硫酸盐还原菌、铁细菌和粘液菌等,这些细菌促进金属腐蚀。
(5)在密闭集输系统中,污水内基本不含溶解氧,含铁量也很低,但一般含有H2S和CO2。
在开式污水系统中,污水内含有与大气相平衡的溶解氧含量。
这些溶解气体也促进金属腐蚀。
洗井水:
为保持一定的注水量,注水井要定期进行反冲洗,清除滤网上沉积的固体和粘液膜,从而产生洗井污水。
这类水的特点是:
(1)色度高,呈黑褐色。
(2)悬浮物浓度高。
(3)pH值高,一般呈碱性。
(4)含有六价铬(Cr6+)和油。
全国各油气田年平均产生的洗井污水在640万吨以上,是第二大污水源。
二、净化采出水的回注与排放,
(一)净化采出水回注目的是保持油藏压力。
(回注有两种:
单注与混注)注水开采的优点:
含有表面活性剂,具有洗油功能;注入的含盐净化采出水与油层的泥土接触,泥土与颗粒不会膨胀,不降低油层渗透性。
密度高,容易在井底形成较高的压力;较高温度的净化采出水具有洗油功能;防止地表污染。
净化采出水的要求,化学组分稳定,不形成悬浮物;严格控制机械杂质和含油;有高洗油能力,提高采油率;腐蚀性小;尽量减少采出水处理费用。
三、污水性质,酸度也称酸性,表示中和碱性物质的能力,它表明水溶液中氢离子的过剩程度。
碱度也称碱性,表示中和酸性物质的能力。
含盐度也称总矿化度,为水溶液中溶解矿物盐类的总量,以mg/L为单位。
可用Cl离子浓度或NaCl浓度表示含盐度pH值pH值与酸度、碱度有一定的内在联系。
)溶解固体总量(TDS)把水中所有溶解阴、阳离子的总和称溶解固体总量,以mg/L计。
悬浮固体总量(TSS)水中不溶悬浮固体的总量,以mg/L计。
常用孔径0.45m的塑料膜过滤器测试。
油田污水处理中,减少TSS是一项主要任务,以减少注水目的地层被堵塞的危险。
浊度是水对光吸收和散射的光学性质,由浊度计测量,表示污水的浑浊程度。
生化需氧量(BOD)水中有机污染物经微生物分解所需的氧量,以mg/L计。
n天生化需氧量以BODn表示,常以5天作为测定生化需氧量的标准时间,以BOD5表示。
化学需氧量(COD)在酸性条件下,用化学氧化剂将水中有机污染物氧化为CO2和H2O所需的氧量,以mg/L计。
常用COD为指标,监控排放废水的水质。
四、污水杂质引发的问题,结垢腐蚀,五、净化采出水的水质,净化水外排排放标准,六、采出水治理方法,
(一)采出水污染物悬浮固体和胶体:
泥砂、各种菌、胶质沥青质等。
油:
分散油、乳化油和浮油。
溶解物质;钙镁离子等,
(二)采出水治理方法,物理治理方法:
过滤、浮选、重力分离、离心分离、蒸发和活性炭吸附等;化学治理方法:
去除污水中胶体和溶解性物质,包括;混凝沉淀、化学氧化和还原、离子交换等;物理化学治理法:
加混凝剂的浮选法、离子交换法、反渗透法和电渗析法;生物治理法:
利用微生物的生物化学作用;好氧治理法和厌氧治理法。
七、处理流程,污水处理常采用三段常规处理流程。
根据各油田原水和注水目的层的特性,在三段常规处理流程基础上做出某些变化以达到净化水水质要求。
三段常规流程,若常规三段处理流程不能满足净化水水质要求,考虑采用精细过滤流程。
精细过滤流程:
在常规三段流程基础上,加一级精细过滤段以满足注水水质的要求。
精细过滤段可用双滤料过滤、改性纤维球(束)过滤、陶瓷膜过滤、烧结管过滤等。
开式和密闭流程:
水中氧含量超过0.3mg/L可用开式流程,因为这种水一般都需要进行脱氧,无需防止氧含量的进一步增加,八、采出水治理设施,
(一)立式除油罐,
(二)过滤罐,Nutshell胡桃壳过滤器,(三)油水旋流分离器,(四)气浮机,在污水内设法形成许多小气泡,并使油珠和悬浮物粘附于气泡上,就可加速水和杂质的分离过程,提高水的净化质量,这一工艺称为气浮。
按污水内形成气泡的方法,气浮大体上可分为四大类:
溶气气浮法、诱导气浮法、电解气浮法和化学气浮法,,九、采出水的防垢、缓蚀、杀菌和密闭,
(一)防垢:
常用防垢剂为无机磷酸盐、有机磷酸、聚丙烯酸聚合物;
(二)缓蚀:
降低水的腐蚀性,常用缓蚀剂有:
铬酸盐、锌盐、聚磷酸物、硅酸钠、有机磷酸盐和有机胺类。
(三)杀菌:
杀菌剂由无机和有机两类(四)密闭:
降低溶解氧浓度,氧是污水处理系统重要腐蚀因素。
十、采出水处理站流程举例,混凝沉降重力处理流程,旋流分离处理流程,谢谢,
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