新疆油田稠油采出水回用锅炉研究与实践.doc

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1、新疆油田稠油采出水回用锅炉研究与实践（新疆油田重油开发公司，新疆克拉玛依834000）摘要：结合新疆油田实际情况从设计经济高效、管理方便的角度入手，通过可行性研究、中试、工业性试验、室内模拟试验和现场试验相结合等手段，实现稠油油田再生水回用注汽锅炉的工业化应用。采用薄壳型强酸型树脂实现了给水硬度达标;通过研究和技术经济比较,采用不除硅工艺和清洗除垢技术大幅度降低了再生水回用锅炉运行费用。通过大规模工业性试验优化和完善了再生水回用工艺，解决了管输难题、强酸性树脂在稠油污水软化中容易失效问题、掌握了机械

2、设备适应性等一系列关键技术，确保了污水回用注汽锅炉后的安全经济运行，形成了一套成熟的稠油污水回用锅炉工艺体系，为实现稠油污水资源化、稠油污水零排放和稠油污水余热的利用奠定基础，为创建环境友好型和资源节约型社会提供了有利支持。关键词：稠油 再生水  回用 注汽锅炉 强酸型树脂 不除硅工艺1 前言新疆油田是中国石油股份公司第三大油田，年产油量超过了1000×104t，多年来，油田采出水处理技术一直困扰着我们，采出水处理达标率较低，危害最严重、处理难度最大的是六、九区4×104m3/d稠油高温污水（60℃

3、），限于当时的稠油污水处理技术和对环保的认识,一直以简单处理以后直接外排,不但造成了环境污染,而且使地下水位升高、管线腐蚀加剧，同时造成了大量水资源和污水余热的浪费，被国家和自治区列为重大污染企业。将稠油污水处理后回用于油田注水和用作注汽锅炉给水，可充分利用热采稠油含油污水温度高的特点，实现热能的综合利用和水资源的循环使用，对于降低稠油生产成本、保护环境和实现新疆油田和克拉玛依市的可持续发展和创建环境友好型、资源节约型社会具有重要意义。2 污水回用锅炉影响因素影响稠油污水回用锅炉的主要因素有以下几个

4、方面：①水质是否满足污水回用要求是污水回用锅炉的顺利进行的先决条件。②如何确定一种适合新疆油田稠油污水水质的处理工艺和选择合适的树脂将直接关系到污水回用的投资大小和运行费用，因而污水回用的处理工艺是决定污水回用的关键环节。③机械设备，尤其是注汽锅炉柱塞泵的适应能力是决定稠油污水能否顺利实施的必要条件。④由于污水回用锅炉是一项大规模工业性试验，能否确保注汽锅炉的安全经济运行是保证污水回用锅炉顺利进行的先决条件。⑤国内外在对注汽锅炉给水中二氧化硅含量认识方面一直存在较大差异，各国和国外不同油田对注汽锅炉

5、给水标准中对二氧化硅含量的要求不同。由于采用化学除硅方法存在药剂费用高、运行效果不稳定等多种因素影响，因而需要对二氧化硅对注汽锅炉的影响进行研究。⑥由于污水回用注汽锅炉缺乏相关的工艺技术规定和管理标准，需要在污水回用过程中逐步完善，其完善程度将决定污水回用锅炉能否及时扩大使用规模。3 稠油污水回用锅炉技术研究尽管稠油污水作为热采锅炉的水源在国外已有30多年的历史，但那些技术流程长、投资大、运行费用高、管理复杂的处理工艺受现有经济和技术条件的限制很难在我国推广应用。因而如何确定工艺流程设计合理、处理效

6、果好、运行管理方便、投资效益好的稠油油田再生水回用高压注汽锅炉技术是实现污水回用锅炉工业化应用的关键因素。3.1稠油污水的水质稠油废水水质较复杂，是含有多种杂质且水质波动较大的工业废水。　　稠油废水与稀油废水及其他工业废水相比，具有如下特点：　　①稠油平均密度为900kg/m3以上，其原油颗粒可长期悬浮在水中；　　②粘滞性大，特别在水温低时更显著；　　③温度较高，在开发稠油过程中为降低原油粘度往往将温度提高到60～80℃；　　④乳化较严重，废水易形成水包油型乳状液；⑤悬浮物含量高、有机物浓度高、矿化

7、度高、不同区块水质变化较大。⑥油粒呈高负电性。新疆油田稠油污水水质见表1。表1新疆油田稠油污水水质项目稠油污水原水主要水质备注含　　油  mg/L200～2000不同区块水质有较大差异,表中列出了不同区块来水混合后波动范围总悬浮固体  mg/L100～1000硬度(以CaCO3)  mg/L70～200碱度(以CaCO3)  mg/L500～1200SiO2   mg/L60～120总溶解固体(TDS) mg/L2500～5000进水温度(℃) mg/L50℃～80℃COD mg/L300～5000

8、PH7～8从表1可以看出新疆油田稠油污水属NaHCO3型、偏碱性、不同区块污水矿化度在2000～6000mg/L之间、温度在50～80℃、有机物和悬浮物含量波动较大。3.2稠油热采注汽锅炉给水水质指标各国热采锅炉用水水质指标见表2。表2各国和各注汽锅炉制造商注汽锅炉给水水质指标项目中国(SY0027—2000)加拿大美国石油协会溶解氧(mg/L)≤0.050.0050.1总硬度(mg/L)≤0.10.11.0总铁(mg/L)≤0.050.050.1二氧化硅(mg/L)