新木油田提高污水水质指标技术研究

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分类号：ＴＥ２国ＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ工程硕ｉ专业学位论文＊文题目：新木細提商污水水质指标技术研究？工程领域：石油与天然气工程：培养类别非全日隹！Ｉ论文类型：应用研究硕击生：付贵春校内导师：赵明国教授校外导师：刘洪波高级工程师入学財间：２０１２年９月论文完成时间：２０１５年６月 ＴｈｅｓｉｓｆｏｒｔｈｅＧｒａｄｕａｔｅＣａｎｄｉｄａｔｅＴｅｓｔＳｔｕｄｙｏｎｉｍｐｒｏｖｉｎｇｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｉｎｄｅｘｔｅｃｈ打ｏｌｏｇｙｉｎＸｉｎｍｕＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＦｕＧｕｉｃｈｕｎ呪化ｒ：ＺｈａｏＭｉ田雜ｕｏＬｉｕＨｏｎｇｂｏＦｉｅｌｄ：ＰｅｔｒｏｌｅｕｍａｎｄＮａｔｕｒａｌＧａｓＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＴｒａ－ｉｎｉｎｇｃａｔｅｏｒ：ＰａｒｔＴｉｍｅｇｙＴｙｐｅ：ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｉｌ０１５Ｄａｔｅｏｆｏｒａｉｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ；２５ｔｈＡｐｒ．２Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：ＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 东北石油大学工程硕丈研究生学位论文学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名：曰期：【厂，学位论文使用授权声明本人完全了解东北石油大学有关保留、使用学位论文的规定。学校有权保留学位论文并向国家主管部口或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被査阅和借阅，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，可Ｗ公布论文的全部或部分内容。东北石油大学有权将本人的学位论文加入《中国优秀硕±学位论文全文数据库》《》》。、中国博±学位论文全文数据库和编入《中国知识资源总库保密的学位论文在解密后适用本规定。学位论文作者签名：论文指导教师签名；指导小组顯签名：游巧收妥Ｉ令古］＠＾Ｉ 新木提高水质指标技术研究巧要本文主要从油田污水的来源、主要成分、危害程度、７ｊＣ质指标、污水处理工艺技术现状等方面入手，通过对吉林油田新木采油厂污水系统及水质现状分析，提出相应的技术对策：着力解决管理上存在的问题，流程上存在的问题，系统瓶颈问题等。取得的成一二果：是自筹资金进行流程完善。，解决处理系统流程弊端，有效提高水质是进行先导性新技术试验，解决影响回注水水质的瓶颈问题。Ｈ是Ｗ加强管理为保障，充分发挥现有设备最大能力，提高水质。其中的创新点是污水电解盐水杀菌技术应用及絮凝排泥技术应用一。该项成果在新木采油厂应用，有效改善回注污水水质，水质改善方面减轻回注污水对地层的污染，延缓地层压力上升速度，减少欠注井，同时避免因欠注井增加不断更新注水设备设施一，满足油田水趋开发需要。另方面，解决悬浮超标及细菌超标问题，可Ｗ有效遏制地面管线、设各的腐蚀、结垢速度。避免因腐蚀更新设备管线，避免因结垢酸洗管线，造成维修、改造工作量的增加。该项目在加强管理、流程完善Ｗ及新技术推广所取得的成果，在吉林油田其他各厂汚水水质提升方面具有很高的推广价值。关键词：油田汚水；处理技术；腐蚀；结垢ＩＶ 东北石油大学工程硕±研究生学位论文ＡＳ化ｄＯｎＭｏｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌｙＯｆＶｉｒｔｕａｌＨｕｍａｉｉ虹ＶｉｒｔｕａｌＴｒａｉｎｍＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｓｔｏｍｇｙＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅｐｒｏｊｅｃｔｍａｉｎｌｙｆｒｏｍｔｈｅｆａｃｔｏｒｓ化ａｔａｆｅｃｔ化ｅｎｅｗｗｏｏｄｓｅｗａｇｅｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｏｔａｋｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｍｅａｓｕｒｅｓｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｒｏｂｌｅｍ：ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｒｏｂｌｅｍｓｅｘｉｓｔｉｎｇｐｐｉｎ化ｅｍａｎｅｍｅｔｉｔｒｏｃｅｓｓｒｏｂｌｅｍｓ，ｔｈｅｓｓｔｅｍｂｏｔｌｅｒｉｅｃＬＲｅｓｕｌｔｓ：ｏｎｅｉｓｓｅｌｆｆｉ打ａｎｃｉｎ碟，ｐｐｙｇｆｏｒｐｒｏｃｅｓｓｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ，ｓｏｌｕｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｄｅｆｅｃｔｓ，ｅｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙ．Ｔｗｏｉｓ泣ｎｅｗｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｌｏｔ化ｓｏｌｖｅｔｈｅｂｏｔｌｅｎｅｃｋｒｏｂｌｅｍｓｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｔｈｅｐ，ｐｇｒｅｉｎｅｃｔｉｏｎｗａｔｅｒｕａｌｉｔ．Ｔｈｒｅｅｉｓｔｏｓｔｒｅｎｔｈｅ打ｔｈｅｍａｎａｅｍｅｎｔｆｏｒ化ｅｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｍａｋｅ加１ｊｑｙｇｇｐｕｓｅｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｍａｘｉｍｕｍｃａｐａｃｉｔｙ，ｉｍｐｒｏｖｅｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙ．Ｔｈｅｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｉｓｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｕｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｓｅｗａｇｅｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃｂｒｉｎｅｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎｒｏｗ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎ化ｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｎｅｗｗｏｏｄ０。ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｅｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｒｏｖｅｔｈｅｒｅｉｎｅｃｔｉｏｎｓｅｗａｅｗａｔｅｒｏｎｅｈａｎｄｔｏｒｅｄｕｃｅｏｌｌｕｔｉｏｎ化ｐ邮ｐｊ呂，ｐｒｏｕｎｄｓｅｗａｅｆｏｒｒｅｉｎｅｃｔｉｏｎｗａｔｅｒｕａｌｉｔｉｍｒｏｖｅｍｅｎｔｄｅｌａｉｎｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｒｅｓｓｕｒｅｇｇｊｑｙｐ，ｙｇｐｒｉｓｉｎｇｒａｔｅ，ｒｅｄｕｃｅｕｎｄｅｒｉｎｊｅｃｔｉｏｎｗｅｌｌｓ，ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｔｏａｖｏｉｄｕｎｄｅｒｉｎｊｅｃｔｉｏｎｗｅｌｌｓ加ｒｅ犯ｅＣＯ拟ｔ猫ｔｌｙｕｐｄａｔｅｄｉｎｊｅｃｔｉｏｎｅｑ啤ｍｅｎｔ做ｄｆａｃＵｉｔｉｅｓ，ｔｏｍｅ封化ｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｏｉｌ巧ｅｌｄｗａｔｅｒ．Ｏｎｔｈｅｏｔｈｅｒｈ孤ｄｅｘｃｅｅｄｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｒｏｂｌｅｍｓｏｆｓｕｓｅｎｓｉｏｎａｎｄｂａｃｔｅｒｉａ，ｐｐｅｘｃｅｅｄｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｒｏｂｌｅｍ，ｃａｎｅｆｅｃｔｉｖｅｌｃｕｒｂｔｈｅｒｏｕｎｄｉｅｌｉｎｅ，ｅｕｉｅｎｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，ｐｙｇｐｐｑｐｍｆｏｕｌｉｎｇｒａｔｅ．Ｔｏａｖｏｉｄｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆｅｕｉｅｎｔａｎｄｉｅｌｉｎｅｕｐｄａｔｅ，ａｖｏｉｄｓｃａｌｉｎｇｉｃｋｌｉｎｑｐｍｐｐｐｇｌｉｎｅ，ｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｒｅｐａｉｒ，ｒｅｎｏｖａｔｉｏｎｗｏｒｋ．ＴｈｅｐｒｏｊｅｃｔｏｎｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇｏｆｍａｎａｇｅｍｅｎｔｒｏｃｅｓｓｉｍｒｏｖｅｍｅｎｔａｎｄｒｏｍｏｔｉｏｎｏｆｎｅｗｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｈａｖｅｍａｄｅｉｎＪｉｌｉｎ，ｐｐｐｏｉｌｆｉｅｌｄｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｅｗａｅｗａｔｅｒｕａｌｉｔｉｍｒｏｖｅｍｅｎｔｈａｓｖｅｒｈｉｈｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｖａｌｕｅ．，ｙｇｑｙｐｙｇｐｐｕＫｅｙｗｏｒｄｓ：Ｒｅｆｏｒｍ，Ｎｅｗｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ’Ｗａｔｅｒｑｕ曰ｌｉｔｙＶ 创新点摘要本文主要研究的是新木采油厂污水回注水质问题分析，其创新点如下：１．加强管理是根本；再完整的处理系统，管理不到位，不但水质差，运行几年就会雜疾。建议针对本单位实际，通过管理使系统运行状态最佳，充分发挥其应有的作巧。＂＂２．勤于维护是基础：俗话说小病不医成大病，对系统进行定期分化及时发现问题及时维护改造是保证系统平稳运行的基础。３．合理改造是保障；今后在污水处理系统改造或新建时，建议设计院考虑：第一污水系统前端增加混凝罐。第二对反冲洗回收水罐増容，增加反冲洗回收水沉降时间。第Ｈ污泥池增容，増加排污水的沉降財间，或充填滤料，Ｗ保证提升水水质。另外结构上重新优化，便于清龄。４．新：技术应用是关键絮凝排泥及电解盐水杀菌试验做出完整评价后在公司推广，弥补已建汚水处理系统流程短的不足。ＶＩ 东北石油大学工程硕女专业学位论文目录学化论文独创性声明ｍ学位论文使用授权声明阻摘要ＩＶＡＢＳＴＲＡＣＴＶ创新点摘要ＶＩ前胃１一第章油田汚水介绍３１．１油田污水３１．２油田污水处理意义５１．３油田含油污水处理的出路５第二章油田注水水质标准７２．１油田注水水质标谁７２．２細注水水质指标７么３注入水的基本要求及水质标准８２．３．１注水水质标准８２．３．２地层水９２．３．３油田巧水９２．４巧水中的五种机杂１１第兰章国內外油田汚水处理技术现状１３３．１油田污水处理技术发展现状１３３丄１物理法１３３２１丄化学法６３丄３物理化学法１８３丄４生物韻法１９３．２油田污水处理工艺发展现状２０第四章新木污水处理系统存在的问题２２４．１新木采油厂污水处理现状２２４丄１污水系统总体概况２２４丄２巧水处理工苦现状２２４丄３汚水系统指标现状２３４丄４节点水质现状２４４．２污水系统存在的主要问题２４４．２．１污水处理设施维护年均投入不足２４４．２．２系统没有任何加药措施２５４．３水质差对生产的影响２５第骑技术研究成果２７５．１影响水质瓶颈问题研究２７５丄１引进电解盐水杀菌技术２７５．１．２引进污水絮凝排泥技术２９５．２系统维护改造提高污水水质３１５１．２．１系统维护方面３５．２．２流程改造方ｆｉ３２Ｉ 东北石油大学工程硕壬专业学化论文５．２．３系统改造方面巧第六章技术研究应用前胃３９６．１经济效益分析３９６．２推广应用前景分析３９结论４０参考文献４１发表文章０录４３致谢４４２ 东北石油大学工程硕±专业学位论文ＵＬｔ—－刖目油田污水主要包括油田采出水、钻井污水及站内其它类别的含油污水。油田污水的处理，依据油田生产、环境等因素可Ｗ有多种方式。随着油田不断开发，在进入二次开发Ｗ后，需要不断向油层注入水来保持地层能量，提高采收率。而当油田需要注水时，为减少污水含油杂质等对油层的伤害，需经过处理后回注地层，需要对水中的悬浮物、含油等多项指标进行严格控制，防止其对地层产生二次伤害。如果是作为其他方面用水，例如蒸汽发生器或锅炉的供水，则要严格控制水中的钩、镑等易导致结垢的离子含量、总矿化度Ｗ及水中的油含量等。如果处理后排放处理，则根据当地环境要求，需要将污水处理到排放标准。Ｗ注水开采方式开发的油田，从注水井向油层注人水，其中大部分注入水通过采油一起回到地面井随原油，这部分污水在原油外运和外输前必须加Ｗ脱除，脱出的污水中含有原油，因此被称为油田采出水。随着油田开采年代的增长，油井采出液的含水率不断上升，有的区块已达到９６％Ｗ上，这些含油污水己成为油田的主要注水水源。随着油田外围低渗透油田和表外储层的连续开发，对油田注水水质的要求更加严格。３新木采油厂正常运行的污水处理站２座。油气处理站：老系统设计能力１２０００ｍ／ｄ，３新系统设计能力６０００ｍＶｄ，合计设计能力１８０００ｍ／ｄ，实际处理量１４０００ｍＶｄ，负荷率＾一７７．８％。＾站：设计能力ＢＯＯＯｍＶｄ理量１２００ｍＶｄ荷率４０％。，实际处，负１油气处理站反冲洗回收水流程改造，设计上污水滤罐每两小时自动收油０分钟，原流程为收油从反冲洗回收管线进反冲洗回收水罐，，致使反冲洗回收水没有沉降时间回收水水质含油高，过滤系统负荷増加，过滤效果差。改造后过滤系统收油接入污水缓冲罐收油管线，回油系统，避免了滤后污油反复循环，提高污水含油指标。油气处理站两座反冲洗回收罐收油改造，两座反冲洗回收水罐收油未接入流程，收油用罐车在罐外接，另外、罐内收油为浮动收油装置，无伴热管线，冬季油冒凝无法，收油。夏季虽然可收油证经过收油的回收水直接，但是经常因为罐车不能及时保，不回收进缓冲罐，，增加过滤系统负担影响水质。油气处理站３３冉注水罐收油改造３＃１０００ｍ，注水罐收油装置为浮船收油，罐内没＾有伴热，冬季因罐存离水温低，凝油无法回收，造成注水水质差。改造后文加伴热收油，保证收油效果槽代替浮船，提高注水水质。一…十站斜板除油罐排污流程改造，十队污水系统建成投产后，排污没有介入系统，致使储油罐不能排污过流程完善，保证，通，将两座斜板除油罐排污管线连接到污泥池斜板除油罐可Ｗ排污。一一十站污水系统安装变频器，采油十队污水系统设计处理能力３０００ｍＶｄ，目前一３２００ｍ／ｄ，实际处理量只有１污水加药粟因没有变频器，只能间歇运行，方面系统运一行频繁波动影响水质，，另方如果注水罐液位太低，膜过滤器液位会下降使分子膜暴１ 东北石油大学工程硕±专业学位论文露在空气中，影响滤效果，即便不暴露在空气中，累汁长时间浸泡在不动的污水中，也对膜的使用会有影响一。为此，申请厂资金给十站加压粟安装变频，保证污水处理系统运行的连续性，有效提高了水质。２ 东北石油大学工程硕±专业学位论文第一章油田污水介绍１．１油田污水油田污水主要是包括原油脱出污水（又名油田采出水）、钻井的污水及联合站内其它类别的含油及杂质的污水。油田污水的处理，依据油田的生产和环境等因素可Ｗ有多种方式。油田开发需要注水时，油田污水经过污水站处理后回注入地层，此时需要对水中的悬浮物、含油、杂质等多项指标需要严格控制，防止污水中杂质和悬浮物对地层产生二次伤害。如果是作为锅炉或供暖等其他供水，则要严格控制处理后水中的巧、镇等容易导致结垢的离子含量Ｗ及水中的含油量等。如果处理后的污水外排自然处理，则根据当地相关部口环境要求，需要将污水处理达到排放标准。油田二次开发中注水开采方式开发的油田，为保持地层能量而不断自注水井向油一层注入水，其中大部分法入水通过油井随原油起采出到地面，这部分水在原油外输或外运前需要脱除，脱出的这部分污水中含有原、悬浮物和杂质，因此被称为油田采出水。随着油田开采时间的不断变长，油井采出液的综合含水率也不断上升，有的油田开发区块已达到９６％＾＾１上，这些含油污水已成为目前油田主要的注入水水源。随着油田外围低渗透油藏的不断扩大开发，对油田注入水水质指标的要求更加严格。钻井巧水主要包括钻井液、、洗井液等。钻井污水的污染物主要包括钻屑、原油粘度控制剂（如粘±）、加重剂、粘±稳定剂、腐蚀剂、防腐剂、杀菌剂、润滑剂、地层亲和剂、消泡剂等，钻井污水中还含有重金属。其它类型的污水主要是指油污泥等堆放场所的渗滤水、洗涂设备排放的污水、油田地表流満的雨水、生活污水Ｗ及事故性泄露和排放引起的污染水体等。由于油田污水种类繁多，各个油田污，地层物性条件等差异及钻井工艺不同等原因水处理站处理后的污水水质指标差异很大，而且油田污水的水质成分多种多样，给油田污水的处理带来很大困难。、在油藏勘探开发初期，通常情况下原始地层能量充足，可将部分油气、水驱到近井地带并举升至地面一一，无需外力Ｗ自喷方式开采，，称之为次采油次采油采出液一含水率很低。但如果油藏圈闭较好水补充不上，原始地层能量迅速递减，次采油，底的方式就无法维持了。为了增加采收率，需要向地层补充能量，这种方式称之为二次采油，二次采油有注气开发方式和注水开发方式等，我国大部分油田的二次采油都采用的是注水开发方式，即向油藏注入高压水来驱动原油，驱向油井井底，从油井中开采出来。一随着油田注水时间不断增加，注入水将随着原油起被采出，称之为采出水。稠油一油田的开发方式为蒸汽吞吐方式，自油井向地层内部注入高压水蒸汽，注入段时间后，一水蒸气不断将稠油降粘，原油与水蒸气的冷凝水混合在起从油井中采出，这种水也成为了采出水。随着油田开发年限增加，原油含水率不断上升。部分油田的含水率己经超过了８５％，大庆油田的原油综合含水率已达９０％Ｗ上。我厂平均含水则已达到９３％。３ 第一章油田污水介绍近些年来，我国部分油田相继进入了Ｈ次采油阶段，Ｓ次采油技术主要是聚合物驱一和Ｈ元复合驱，，目前在大庆、胜利和大港得到了大面积的推广。与般的采油污水相比Ｈ次采油污水具有Ｗ下特点：一５是污水的黏度大污水的黏度主要由ＰＡＭ引起，４，并随其浓度的增加而增大，°Ｃ下？，当ＰＡＭ质量浓度从８０ｍｇ／Ｌ増大到５２０ｍｇ／Ｌ时，污水黏度从０．８ｍ化Ｓ增加到？一？３．５ｍ化Ｓ，水驱采油污水的黏度般为０．６ｍ；ＰａＳ。二是組成上除含有常规采油污水中含有的无机盐、细菌、石油轻类和固体颗粒等物一质外，还伴随有大量残余的聚合物ＰＡＭ浓度高时达到如Ｏｍ／ＬＷ上，ＰＡＭ是，ｇ种难６６Ｘ？ＸＷ生物降解的高分子物质２１０５１０。，污水中ＰＡＭ的相对分子质量为Ｈ是污水中油滴的初始？ｍ粒径较小油滴粒径值为３５Ｐ，粒径小于１０ｙｍ的颗粒，９０％？占Ｗ上，水驱采油污水中油滴的初始粒径中值为３２５５Ｕｍ，油滴的粒径小并不利于聚并和浮升，油水分离的难度将增大。四是污水乳化程度高一，污水中的ＰＡＭ聚集在油水界面上，与乳化剂等起形成了强度较大、弹性良好的复合膜，破乳困难。从Ｗ上描述三次采油产出污水的特点来看，Ｈ次采油污水具有黏度较大、乳化程度较高、难生物降解等特点。另外在油田开发巧程中，油水井投产投注、压裂、酸化、修井作业等工程施工过程中也会产生大量的污水。原油从油井采出后会被输送至油气集输联合站，进行油水分离之后外输，我广外输合格的原油含水率为小于０．５％，其余部分脱出的含油污水则经过联合站污水处理，包括沉降罐一、除油器、旋流器、级滤罐、二级滤罐然后进入注水罐，再经注水站、注水棄、注水井重新注入地层。钻井污水是钻井过程中产生的污水。，成分也十分复杂，主要包括钻井液、洗井液等随着钻井工艺的不断发展和油田开发区域的不断扩大Ｉ钻井废水的排放量也越来越大，３据统计钻井过程中每钻进￣Ｉｍ将产生约２３ｍ的钻井污水。钻井废水主要来源于废钻井液的散落：钻井过程中的酸化和固井作业产生的大量废、水；岩屑冲洗：钻井事故（特别是井喷）产生的大量废水；储油罐、机械设备的油料散落レｉ钻井设备冲洗？；天然降雨：及生活废水排入废液池等。姑井污水的污染物主要是钻井泥浆、、油类及泥砂包括钻屑、原油、粘止稳定剂，防腐剂、涧滑剂、杀菌剂、粘度控制剂、加重剂，钻、腐蚀剂、地层亲和剂、消泡剂等一井污水中还含有重金属。泥砂般都能在废液池中很快沉降下来，在废水中较稳定存在的则是由钻屑、加工材料，Ｈ、粘王、化学添加剂、无机盐、袖组成的多相稳定悬浮液ｐ、值较高，污染环境的有害成分为油类盛类、某些化学添加剂、重金属、高分、杀菌剂子有机化合物生物降解之后产生的低分子有机化合物和碱性物质。其它类型污水主要包括油污泥堆放场所的渗滤水，洗涂设备的污水，油田地表径流雨水，生活污水Ｗ及发生事故导致泄露和排放引起的污染水体等。随着油田开发的不断开采，，采出原油的含水率也在不断上升油田采出水成为油田４ 东北石油大学工程硕±专业学位论文含油污水的主要来源，其产出量已经远远超过了钻井污水、压裂、酸化、作业等其他作业污水的产生量。因此，狭义的油田含油污水主要指油田采出水。１．２油田巧水处理意义我国的油田在全国范围内大面积分布，遍及东北、华北、中南、西南、华中及东南？沿海各地。大部分油田已进入油田注水开发的中后期，采出原油的含水率已达巧％９０％，有的油田甚至离达９６％，原油脱水之后产生大量的含油污水。含油污水如果不经处理而直接排放或回注，，还可，不仅会造成环境的污染，破坏生态环境能会引起污油着火事故威胁人民的生命财产安全，，造成巨大的经济损失，同时也会影响油田自身的利益。因此如何研究出适合我国油田实际情况、高效经济的油田污水处理及利用技术，达到节能、降耗。、保护环境、重复利用水资源的目的，将成为油田水处理站改造和建立的重要问题油田采油污水全国每年约有十几亿方需要处理，这些油田采油汚水在处理后达到行业标准大部分要作为油田注入水水源回注地层一，，，用补充地层能量小部分向自然环境中排放。在油田的二次开采中，注水开发是主要的开发方式。目前我国大部分油田都采用注水开发方式开采原油一。随着油田注水开发生产的不断进行，出现了两个问题，个是注入水的水源问题；二是油田采出水的处理及排放问题。注水开发初期的注入水的水源是通过地表水或开采浅层地下水来解决，但大量开采浅层地下水会导致局部地层水位下。降，而地表水资源供给量有限因此，油田采出污水处理后用于回注水源方式被各大油田所采用。但是如果油田污水未达到注水的要求（主要是含油、悬浮物超标），仍然回注入地层，这将会导致诸塞地层孔隙通道，降低储层渗透率，影响注水效率和原油采收率。；因此污水处理是否达标将直接影响注水油田开发的效果另外，随着采出原油综合含水率的逐渐上升，各油田采出污水的水量越来越大，由于油田开发注采关系的不均衡一部分油田污水不、现有技术、设备的处理局限等因素，能够做为油田回注水使用，，而需排到环境中去，因此，必须考虑污水的达标排放问题如果这些污水不经过处理或处理后未达标而排放到自然界中、破坏，将会造成环境污染水体、影响生态平衡，严重时可能造成人身伤害，将给社会造成巨大的经济损失。如果油田采出污水１００％回注，即从油层中采出的污水和地面处理、钻井、作业等排出的污水全部处理后全部回注地下，这样不仅可ｔｉｌ节省大量清水资源和取水设施的建，还可Ｗ使得大量的油田污水资源重复利用设投资。而且，实现可持续开发，提高油田注水开发的总体经济效益。，因此，油田污水的处理，回注对于保护、节约水资源保护生态平衡促进可持续发展，具有重大的意义。１．３油田含油污水处理的出路一般有三种：回注地层从国内外油田生产情况来看，油田含油污水经化理后的出路、５ 第一章油田污水介绍重复利用和污水外排。回注地层：污水处理后代替清水资源直接回注地层或配制聚合物后回注地层补充地层能量。重复利用；污水处理后用来供给采暖或作为热采锅炉的水。污水外排：污水处理后达到国家要求的污水排放标准，直接排放到地表环境当中。油田污水的处理，依据油田的生产和环境等因素可Ｗ有多种方式。油田开发需要注７ｊＣ时，油田污水经过污水站处理后回注入地层，此时需要对水中的悬浮物、當油、杂质等多项指标需要严格控制，防止巧水中杂质和悬浮物对地层产生二次伤寄。巧果是作为锅炉或供暖等其他供水，则要严格控制处理后水中的钩、镑等容易导致结垢的离子含量Ｗ巧水中的含油量等。如果化理后的污水外排自然处理，则扳搪当地相关部口环境要求，需要将污水处理达到排放标淮。６ 东北石油大学工程硕±专业学位论文第二章油田注水水质标准２．１油田注水水质标准一二次采油中注水开发油田是通过系列除油设备、污水处理设备、注水、注水设备管网及注水井将水注入进层，，使地层保持能量，提高采油速度和原油采收率。因此油田注水的水质要求有其特殊性。在水质指标方面，与其他业的侧重点不同。根据油田注水的特殊性要求，对油田注水水质的要求或油田注水水质处理应达到的指标主要包括Ｗ下王个方面。１、油田注水的注入性油田注入水的注入性是指注入进地层的难易程度。在储层物性（如渗透率、孔隙度、含油饱和度等）相同的情况下，悬浮固体含量低、固相颗粒粒径小、含油量低的注入水易注入地层，其注入性较好。２、油田注水的腐蚀性油田注水实施的注入流程主要为：注水水源？污水处理站？注水站？注水井在油田注水的实施过程中，在地面，涉及到过滤系统，包括除油器、旋流器、沉降罐、滤罐等，注水乗，注水管网等；在地下Ｉ涉及到注水井油套管及井下工具等，这些设备、管网、装置等大多是金属材质。因此，注入水的腐蚀性不仅会影响注水开发的正常运行，而且还会加大油田往水开发的生产成本。影响油田注入水腐蚀性的主要因素有：ＰＨ值、含盐量、溶解氧、Ｃ〇２、Ｈ２Ｓ、细菌和水温等。３、油田注水的配伍性油田注入水注入地层（储层）后，如果注入效果不影响注水效果或不会导致储层的物理性质（如渗透率等）变差，则代表油田注入水与储层的配伍性好，否则，油田注入水与储层的配伍性差。油田注入水与储层的配伍性，主要表现为结垢和矿物敏感性两个方面，它们都会造成储层伤害，影响注水效果、原油产量及原油采收率。２．２油田注水水质指标悬浮物标准一方面入水中的悬浮物会沉积在注水井井底，造成细菌大量繁殖，，注一腐蚀注水井油套管及井下工具，，造成注水地层堵塞，缩短注水井使用寿命；另方面。使注水压力上升，注水量下降，甚至注不进水导致水井欠注从理论上讲，注入水中悬浮物（固体颗粒）的含量越低、粒径越小，其注入性就越好，（，但其处理难度就越大、处理成本也就大大增加。所Ｗ注入水中悬浮物固体）的含量，Ｗ及粒径大小指标应从地层实际需要、技术可行性与经济可行性三方面来综合考滤‘。７ 第二章油田注水水质标准油分标准：注入水中的油分产生的危害与悬浮固体类似，主要是堵塞地层、降低水的注入性。油田污水中的油分按油珠粒径大小可分为四类：浮油、分散油、乳化油、溶解油。一、平均腐蚀率：注水开发过程是个庞大的系统工程，涉及到的金属材质的设备管网、油套管等数量众多，投资巨大。国内外注水开发巧田实践表明，减缓注入水对设备工具等的腐蚀性，对于提窩油田注水开发的经济效益意义重大。膜滤系数：袖田注入污水膜滤系数的大小，与许多因素有关。如悬浑物（固体）的含量、粒径的大小、含油量、胶体与高分子化合物浓度等。膜滤系数越大，油田注入巧水的性就越好。溶解氧；在油田采出水中本来仅含微量的氧，但在后期污水处理过程中，与空气接触而溶解氧。浅井中的禱水、地表水脅有较高巧溶解氧。二氧化碳；在大多数天然水中都含有溶解的Ｃ〇２气体。油田采出水中Ｃ〇２主要来Ｈ个方面一自：是由地层中地质化学反应过程产生二是通过油水井措施等为提高原油；３？采收率而注入Ｃ〇２气体；Ｈ是采出水中ＨＣ０减皮、升温分解。一：硫化氨在油田乂中往往含有硫化氨，芭方面来自含硫油巧伴生气在水中的溶解，另一方面来自硫酸盛还原菌分解。细菌：在活宜的条件下，大多数细菌在污水中都可Ｗ生长繁殖，且当中危害最大的为硫酸盐还原菌、粘泥形成菌（也称腐生菌或细菌总数）及铁细菌等。２．３注入水的基本要求及水质标准２．３．１注水水砖标准（１）污水中铁含量不大于０．５ｍｇ／ｌ。（２）固体悬浮物浓度、颗粒直径指标见表２．１。表２．１固体悬浮物浓度及颗粒直径指标渗透率、颗粒直径Ｉ且＿，抑／、ＩＩＡ，，悬浑物浓度（ｍ）＇ｇｆ、２（ｕｍ）（ｙｍ）０－．１０．６＾＾——＾（３）要求注入水中游离二氧化碳不大于ｌＯｍｇ／１。（４）注入水含油指标见表２．２。表２．２注入水含油指标２Ｘ渗透率（Ｉｍ）含油浓度（ｍｇ／１）Ｉ—：８ 东北石油大学工趕硕±专业学位论文（５）对生产及处理系统设备的腐蚀率不大于０．０７６ｍｍ／ａ。（６）注入水溶解氧指标。表２．３注入水溶解氧控制指掠总矿化度ｍｇ／１溶解氧浓度ｒａｇ／１Ｉ＾￣＞５０００《０．０５￣￣￣＜５０００＾０５（７）二价硫當量不大于ｌＯｍｇ／Ｌ（８）腐生菌（ＴＧＢ）、硫酸盐还原菌．４。（ＳＲＢ）指标见表２表２．４腐生菌和硫醇盐还原菌控制指标ａ入层透率ＴＧＢ个／ｍｇ／１ＳＲＢ个／ｍｇ／１２責（Ｕｍ）￣２２＜Ｔ０＜１〇￣￣－＜１＾０．１０．６￣￣￣￣４＾＞０．６＜１〇（９）堵在管壁设备中的沉淀结垢要求不大于０．５ｉｍ／ｄ。（１０）滤膜系数指标见表２．５：；表２．５滤膜系数指标注入层渗透率２（Ｕｍ）ＭＦ值Ｔｏｊ＾０．１－０．６ＷＴｓ２．３．２地层水油、气田产出污水的化学成分非常复杂，污水中所含的离子种类繁多，最常见的离子有：＋＋２＋２＋阳离子；佩、Ｋ、Ｃａ、Ｍ等ｇ；———３２２阴离子；ｃｒ、ＨＣ〇、Ｃ０３、Ｓ０４等；＋￣￣ｃ厂２３２＋其中Ｕｌ、Ｎａ居多，Ｓ０４比较少，在淡水中ＨＣ０和Ｃａ稍多点，在盐水中＋ｃｒ、Ｎａ占多数。在油、气田水中＾ＵＮａＣｌ含量最多，其次为Ｎａ２Ｃ０３、ＮａＨＣＯｓ、ＭｇＣｈ和ＣａＣ。ｌ２等＋油、、、、气田水中还常伴有Ｂ广、ｒ、８户、Ｌｉ等微量元素，Ｗ及环糕駿酪氮硫的有机化合物等有机物质。２．３．３油田污水一同被开采出来油田污水与石油，通过原油脱水工艺进行油水分离，形成脱出水，一起被称为产出水天然气开采的过程中分离出的游离水，这两部分。产出水保持了油９ 第二章油田注水水质标准（气）田污水的主要特征，由于其具有高含盐、高含油、含矿物元素、含机械杂质的特性，不经过处理而直接外排，将会造成环境污染，因此，油田产出水通常又叫油田污水。在实际生产过程中，油田污水不仅是油田产出污水，还包括了石油开采、天然气勘探、开发、集输等生产过程中产出的各类污水，如钻井污水，油田酸化，压裂等作业污水，法水管线，注水井洗井水等，油田污水Ｗ产出水为主。１、采油污水一二（１）来源。油田次开发之后，次开发普遍采取注水开发方式，为保持地层能量，提高原油采收率，即注入高压水，驱替原油流向油井井底，从油井中开采出来，经一过段时间注水开发后入的水将与原油天然伴生的地层水一，注起随原油被带出，随着，采出流体的含油率在不断下降，而综合含水率不断上升注水时间的不断延长，随之产生了大量的采油污水。一（２）特点。油田采出污水是随着原油起从地层中被开采出来的经过原油的收集、，后期加工等过程。因此采油污水中杂质性质、种类等都和原油地质条件，注入水性质及原油集输状况等因素有关一，送种油田污水是种含有固体杂质、容解气体、溶解盐类等多种杂质的废水。这种废水具有Ｗ下特点：一水温高？。般污水温度在３０７０度左右。个别油田有所差异，如北方油田大约在？５０７０。度，西北油田大概在４０度左右矿化度高一。不同油田或同油田中，不同区块的油田采出污水，污水处理站其污水的矿化度有很大差异，／高的达数十万毫克升，低的仅有数百毫克／升。酸碱度在中性左右一，般都偏碱性，但个别的油田偏酸性，例如中原油田污水的ｐＨ一￣值般在５．５６．５。油田采出污水中溶解有一二一些氧化碳，Ｗ及定量的气体。如氧、、硫化氨等容有环烧酸类等有机质。油田采出污水中含有一定量的悬浮固体。如泥砂等：包括黏止、粉沙和细纱；各种Ｆ〇腐蚀产物及垢：包括的２化、Ｃ泌、ｅＳ、ＣａＣ３、Ｃ泌〇４等；细菌：包括硫酸盐还原菌、腐生菌及铁细菌、硫细菌、有机物、包括胶质勸青质类和石蜡类等。油田采出污水中含有一定量的原油。并且残存一定数量的破乳剂及其他药剂。２、采气污水一（１）来源。在天然气开采过程中随天然气生产起被采出的地层水称为采气污水。＂＂（２）特点。与采油污水相比，采气污水比较洁净，量也较少。３、钻井污水（１）来源。在油田开发钻井作业中，泥浆废水、起下钻作业等产生的污水，冲洗地面设备，钻井工具而产生的污水和设备冷却水等统称钻井污水。（２）特点。油田钻井污水所含的杂质和其性质均与钻井泥浆有密切关系，即不同的油田、不同的钻探区块、不同的井深、不同的油藏、不同的泥浆材料等，在钻井过程１０ 东北石油大学工程硕±专业学位论文中所形成的污水性质就各不相同一。般钻井污水中的有害物质，主要为悬浮物、油、酪等。４、洗井污水一（１）来源。用于油田二次开发补充地层能量的注水井，经过段时间注水后，由于油田采出污水处理过程中部分杂质、油分、等杂物未除净或在注水管网输送过程中，产生的悬浮固体（腐蚀产物、结垢物、黏王等）、油分、胶体物质Ｗ及细菌等，在注水井吸水剖面或注水井井底近井地带形成堵塞，从而造成注水井的注水压力上升，即油压上升，注水量下降导致水井欠注。在井下采用可洗井封隔器的注水井，通过定期反冲洗，＂＂上沉积的固体物质及生物膜等堵塞物滤网，Ｗ便更完好落实注水方案便清除，满足注水开发需求，恢复正常运行，便产生了洗井污水。一（２）特点。水井洗井污水是种水质及其差的污水，表现为悬浮物浓度高、铁含量高一、细菌含量高、颜色深，并且含有定量的原油和硫化氨等有毒物质。５、油田作业废水（１）来源。油气田在原油、天然气的生产过程中，为了提高原油、天然气的产量，通常要采用酸化一、压裂等增产增注措施措施施工过程中也会产生定量的废液，在这些或污水。（２）特点。油气田增产增注措施产生的废液或污水，在油田污水中所占的比例不大，但由于其水质所含污染物极为特殊、恶化，所Ｗ处理起来十分困难。逸类废液具有Ｗ下特点一：①含有定量的残酸，污水呈酸性浮物含量也很高，颜色深；⑨铁含；②悬量较高。；④胶体含量大；⑤油分含量高；⑧并且含有多种化学添加剤２．４污水中的五种机杂１、悬浮固体？悬浮固体的颗粒直径范围在１１００Ｕｍ，因为直径大于１００ｙｍ的固体颗粒在污水处理过程中很易被沉降下来。这部分杂质主要包括；？？泥沙。指０．０５４ｕｍ的黏止，４６０ｕｍ的粉沙，大于６０ｙｍ的细纱等。腐蚀产物及垢。ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｆ巧等。？？ｍ细菌。硫酸盐还原菌（ＳＲＢ）６ｌＯｕｍ，腐生菌（ＴＧＢ）１０３０ｕ。有机质。石蜡和胶质巧青类等重质石油。２、胶体一－Ｘ３？ｍ胶体粒径般为Ｉ１〇ｌｕ，主要由泥沙、微细有机物和腐蚀结垢产物构成，物质组成与悬浮固体基本类似。３、分散油、浮油一？ｍ？油田产出污水中般含有２００５００ｇ／Ｌ的原油９０％１０ｌＯＯｕｍ的，其中左右为分散油和大于１００Ｗｍ的浮油。４、乳化油ＩＩＩ 第二章油田注水水质标准－Ｘ３油田产出污水中有１０％左右的Ｉｌ〇ｎｍ的乳化原油。５、溶解物质－３（１）无机盐类。基本上Ｗ阴离子或阳离子的形式存在，其粒径基本都在１Ｘ１０Ｐ－＋＋２＋－２ｍＷ下，成分主要包括Ｎａ、Ｋ、ＳＯ户、Ｍｇ、ＣＩ、ＣＯ３等，另外还包括环烧酸类等有机溶解物质。一？？Ｕ）溶解气体。如溶解氧、二氧化碳、硫化氨集其粒径般为３ＸＫＨ５Ｘｌ（ｒＵｍ〇油田产出污水由于含有Ｗ上描述的有害物质，如不进行污水处理就排放出去，将会对自然环境产生严重的影响，由于原础密度小，漂浮在水面上将隔绝空气，降低溶解于水中的氧，并黏附于水生薄植物体表巧呼吸系统，将其致死。部分沉积于氷底的油，经过厌氧分解将会产生擁化氮剧毒物。重质原袖黏附在水底泥±上，会影响水生动植物的栖息和繁殖一；油田污水中常常含有些毒性较大的有祝物，将会对水体、：ｈ壤等造成污染；油田污水中的有机物和无机物，是地表水中细菌的富营养物质，时间长会造成缓慢动的水域的水巧恶化，变黑发臭；油田污水如果污染了饮用水，汚水中含有的重金属元素进入人体房将会对脏腑产生严重损害一旦；而酸碱性的、高矿化度的油田产出污氷，灌入农田将会导致农田酸碱化。、盐碱化，导致农作物难Ｗ生长１２ 东北石油大学工程硕±专业学位论文第Ｈ章国内外油田污水处理技术现状３．１油田污水处理技术发展现状油田采出污水处理，就是采用各种方法将污水中的原油、杂质等有害物质去除或降低减少至达到要求的水质标准，使这部分污水得Ｗ重复利用，污水重复利用的目。因此的不同，，其处理的要求也不同将污水作为油田二次开发过程中注入水水源和作为配制聚合物等的水源的处理要求也是不一样的。，油田污水现有的污水处理技术，目前，主要Ｗ达到能够将污水回注标准为目的而并没有考虑作为配制聚合物的要求一，因此，些处理效果较好的油田污水处理技术，它虽然是可满足油田污水回注要求，但并不满足污水配制聚合物要求，仍可能会导致配制聚合物严重降粘，为此，要解决油田污水配制聚合物的问题，必须充分认识油田污水处理现状。一对于含油污水的处理方法和技术，国内外研究机构直在不懈的进行深入的研究，其目标主要是既要除去污水中的油类、有机物（ＣＯＤ）、硫化物、悬浮物、细菌等。在２０７０世纪年代，各国油田污水广泛采用气浮法减少降低污水中悬浮态乳化油，同时又结合生物法使有机物降粘。日本学者研究出采用电絮凝剂处理技术，处理含油污水、用超声波来分离乳化液、用亲油材料来吸附油。近几年发展用膜处理法处理油田含油污水，滤膜被制作成板式、管式、卷式及空也纤维式等。美国还研究出了动力膜处理技术，将渗透膜做在多孔的材料上，应用于污水处理中。其处理的手段大体上Ｗ物理法分离，Ｗ化学法去除油，生物法来降粘。含油污水处理难度特别大，往往需要诸多方法组合使用、，如重力分离、离屯分离、气浮法、化学法生物法、膜法、吸附法等。目前，各油田的污水处理技术的针对性较强，而且处理技术处理的效果均不太理想，国内外油田中常用的污水处理技术大致可分为四类：物理法、化学法、物理化学法和生物处理法。３丄１物理法油田污水处理技术的物理处理法重点是去除油田污水中含有的矿物质、固体悬浮物、油类等。物理处理法主要包括离也分离技术、重力分离技术、过滤法、粗粒化法、一膜分离技术和蒸发等方法。物理法处理污水所用的设备般都比较简单、且操作方便，而且分离效果良好，使用极为广泛，都是利用不同的水处理设备将油田污水中有害物质除去或降低其含量。重力分离技术工作原理是依靠油水及杂质的比重差异进行重力分离，是油田污水处理的主要技术。从油水分离的现场试验结果看，污水中的原油及杂质沉淀的时间越长，从水中分离的效果越好。自然沉降除油罐、沉降罐、隔油池等作为含油污水处理的常规手段，该技术是根据，已被各油田处理含油污水广泛应用。重力分离除油也叫自然除油油水密度不同，利用油水密度差使油上浮，达到油水分离的目的。因其处理量大运行费１３ 第Ｈ章国内外油田污水处理技术现状用低，管理方便等优点而被广泛应用，其缺点是占地面积大，基建投资高，对乳化油的一定的进展处理效果不好，污水停留时间长。目前国内外在重力分离设备上已取得了，已由自然沉降除油发展到斜板除油器，加设斜板，增加分离设备的工作表面积，缩小分＂＂ｔ离高度，即利用浅层沉淀原埋提高除油效率。如美国Ｑｕｏｎｅｋ公司研制的聚结板油水分离器（ＣＰＳ）。最近，，石油大学对ＣＰＳ进行了改进在其基础上引进了斜板技术，发明了斜通道波纹波纹板油水分离器和翼斜板油水分离器一，进步提高了板式分离器的效果。离也分离技术是让用装有未处理的污水的容器高速旋转，从而形成离也力场，原理、是颗粒和水的质量不同，受到的离也作用力也不同。质量大的会受到较大离屯力作用被甩向外侧，质量小的则停留在内侧，分别通过不同的出口排出，达到分离较大颗粒污染物的目的。含油污水经过仪器离也分离后，原油集中在容器的中间部位，而污水则主要、集中在外侧的容器壁上。按照离也力产生的原理，离也分离可分为离也机和水力旋流分。离器其中水力旋流器，由于具有重量轻、体积小、分离性能好、运行安全可靠等优点，一些水力旋流器所Ｗ应用范围较广泛。目前在各大油田污水处理均有应用。我国引进的，在各油田污水处理上均取得了较好的使用效果。粗粒化是指含油污水通过一个装有粗粒化材料的仪器设备时，油珠粒径经过物理吸附由小变大的过程。目前比较常用的粗粒化材料主要有石英砂、无烟煤、核桃壳、蛇纹石、陶粒、树脂等材料。粗粒化除油设备主要是用ｙｘ去除经前期处理后的含油污水中的细小油珠和乳化油。过滤法有压力式过滤器和重力式过滤器两种，目前我国各大油田普遍采用的是压力式过滤器，有石英砂过滤器、核桃壳过滤器、双滤料过滤器、多层滤料过滤器等。近年来，随着纤维材料的发展，Ｗ纤维材料做为过滤器的滤料发展起来的新技术，高精度纤维球过滤器，具有纤维细密的特性，过滤时可形成上大下小的理想滤料空隙分布、去污能力大、反洗过程中滤料不流失等优点。过，发展迅速滤技术是利用多孔介质从水中分离不溶解固体的技术，主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作用，设备投，除去污水中的油和悬浮物。其化点是出水水质好资少，缺点是运行费用较高，适应负荷变化能力弱，易堵塞。而且，由于滤料粒径受到一限制无法进步减小粒料粒径来提高过虑精度和效率。近年来，随着纤维材料的应用和一发展，Ｗ纤维材料为滤料的纤维滤料过滤器，般处理精度可达到出水水质含油小于？１．５２ｍ／ＬＳｕｍ。ｇ，悬浮物粒经小于＂＂一膜分离技术大类技术的总称，被认为是２１世纪的水处理技术。主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等几类。这些膜分离产物基本都是利用特殊工艺制造的具备多一。化材料的拦截能力，Ｗ截留的方法去除水中定大小的願粒杂质尤其是超滤，己经在油田污水除油的一些研究中取得了跨越性的进展正渐渐从实验室走向实际应用中。膜，一一技术是２０世纪６０年代后迅速聰起的口分离新技术，自问世［＾来已形成了口新兴产业，广泛应用于国内日化、食品、医学、生化领域，近年来也成为石油领域水处理方面１４ 东北石油大学工程硕±专业学位论文的研究热点一。膜分离法是利用张特殊制造的具有选择透过性能的薄膜，在外力推动下对物质进行分离，它包括反渗透、超滤、纳滤等方法。膜分离技术的操作主体是分离用膜，分离过程的推动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离功能？，根据膜的孔径大小（，膜可分为微孔滤膜孔径－５－５？－６１０ｃｍ、ｃｍ１ｃｍ，，分离对象为细菌乳胶、油乳化液）超滤膜径１００）分离对象－６－７？为胶体珪、各种病毒）纳滤膜（孔径１０ｃｍ１０ｃｍ离对象为卵清蛋白、庶糖）、，分－７？－８－－＋＋２＋电渗析膜（孔径ｌ〇ｃｍｌ〇ｃｍ，分离对象Ｃ１、０Ｈ、Ｈ、Ｎａ、Ｃａ，主要用于除盐）。在油田污水处理方面…，膜分离技术通过个膜相，对污水中各组分的选择性透过能力不同而实现对污水中各组分分离一二，膜技术般处理精度高，但对污水的预处，无次污染理要求较高，预处理的目的是除去造成对膜污染的杂质，而且，操作中膜还需要经常清洗一，Ｗ保持膜面的清洁、维持膜的正常通量。由于膜技术投资大，运行费用高，在定程度上限制了该技术在油田污水处理中的广泛应用，。目前该技术还主要用于对水质要求比较高的低渗油田的采出水处理。采用陶瓷膜进行陆上和海上采油平台的采出污水处理研究，经过预处理后取得了较好的效果？？，悬浮物含量由７３２９０ｍｇ／Ｌ降低到Ｉｍｇ／ＬＷ下，油含量由８６００ｍｇ／Ｌ降低到５ｍｇ／ＬＷ下。另外采用高分子膜和陶瓷膜对加拿大西部的重油采出水进行除油除杂？２０？Ｌ质处理，悬浮物含量由１５０２３００ｍ／Ｌ降低到Ｉｍ／ＬＷ下１１６５０ｍ／ｇｇ，油含量由ｇ一降低到２〇１１１／１＾１。１，＾？９９１用于处理油８［下美国在前后研究了种陶瓷超滤膜处理技术田采出污水，在美国路易斯安那、墨西哥湾的油田进行了小规模现场实验。石油采出水？Ｌ先进行化学法投加化学药剂，，物理法沉降分离的常规处理后，出水含油为２７６００ｍｇ／经过超滤处理后降低到ｌＯｍｇ／ＬＷ下。美国的加利福巧亚的德克萨斯砂道油田位于萨里纳斯谷，气候干旱，尤其是近几年来地下浅层水位降到临界低点，经过研究决定向浅层地下水注入处理后的高质量水用Ｗ补充水源的不足，实验Ｗ砂道油田采出水作为水源，用膜法处理使油田采出水处理后满足饮用或灌概要求？。通过对０．２０．８叫ｎ陶瓷膜处理油田采出水方式进行研究，发现经过化（０Ｈ）２预处理，可使污水中原油质量分数由－６？－６－６－６－－ｘ？６６２７ｘｌ〇６０〇ｌ〇降低到５ｘ１〇Ｗ下７３Ｘ１０３５〇ｘｌ〇ｌｘｌ〇，，悬浮固体由降低到Ｗ下一２，通过反冲洗和快速冲洗，膜通量能够在定时间内达到３０００Ｌ／（ｍｈ）。在国内，曾采用超滤膜处理胜利油田东辛采油厂预处理过的污水，处理后原油截留率达到９７．７％，能够满足低渗透油田污水回注的标准。另有实验用中空纤维过滤器，对大庆油田的污水处理站的回注水进行了试验，开发的膜组件在通量上比常规的中空纤维？组件大３４倍，并且在０．０８ＭＰａ的压差下，其通量最大，效果很好。气浮分离法就是在含油污水中通入空气设法使水中产生微细气泡，有时还需加入浮一选剂或混凝剂，使污水中的分散油和悬浮颗粒粘附在气泡上，随气体起浮到水面并加Ｗ回收，从而达到除油除悬浮物的目的。目前美国开发出的溶气气浮系统较为先进，它通过减小气泡尺寸（约小到ｌｕｍ）和减缓气泡的浑生速度，大大地提供了除油效率，甚至无需使用化学剂也可Ｗ达到较为彻底的油水分离。１５ 第Ｈ章国内外油田污水处理技术现状３丄２化学法化学处理法处理油田污水是指通过化学手段如向污水中加入化学药剂或采用电化学等方式除去有害物质的方法。化学法主要用于处理污水中不能单独使用物理法或生物法使污水达标一，部分胶体和溶解性物质无法去除油污水中的乳化油。包括，特别是含混凝沉淀、化学转化和中和法。混凝沉淀法是借助海凝剂对胶体粒子的静电中和、吸附、架桥等作用使胶体粒子脱稳，在絮凝剂的作用下，发生絮凝沉淀Ｗ去除污水中的悬浮物和可溶性污染物。目前采用的混凝剂主要有铅盐类、铁盐类、聚丙稀醜胺（ＰＡＭ类、接枝淀粉类等。）化学氧化是转化废水中污染物的有效方法，能将废水中呈溶解状态的无机物和有机物转化为微毒、无毒物质或转化成容易与水分离的形态。该法分为化学氧化法，电解氧化法和光化学催化氧化法３类。化学氧化是指利用强氧化剂（如化、〇３、Ｃ１２、比〇２、ＫＭｎ〇ＫＦｅ〇一４、２４等）氧化分解废水中油和ＣＯＤ等污染物质Ｗ达到净化废水的种方法。电解氧化法是指在废水中插上电极—，通Ｗ定的直流电．废水中的油和ＣＯＤ等污染物在２－－３－阳极发生电氧化作用或与电解产生的氧化性物质巧日Ｃ１、ＣＩＯ、Ｆｅ等）发生化学氧化一还原作用，Ｗ达到净化废水的种方法。光化学催化氧化法是指Ｗ半导体材料（如Ｔｉ〇２、Ｆｅ２〇３、Ｗ〇３等）利用太阳光能或人造光能卿紫外灯、日光灯等）使废水中的油和ＣＯＤ等污染物质降解Ｗ达到净化废水的一种方法。目前常用的处理含油废水的方法包括超临界水氧化、湿式空气氧化ｅｎｔｏｎ。、臭氧氧化、ＴＫ）２电极氧化、Ｆ试剂氧化等油田污水处理的常用化学方法主要有如下几种。Ｋ絮凝技术絮凝技术可Ｗ认为是污水过虑前的预处理技术，该技术主要是通过向污水中加入絮凝药剂，使污水中的悬浮物形成絮凝物聚结下沉，该过程不仅可Ｗ除去污水中的悬浮物和胶体粒子，降低ＣＯＤ值，而且，还可Ｗ除去细菌等。油田水处理用的絮凝剂主要分为无机、有机和生物絮凝剂Ｈ类。无机絮凝剂主要有无机化合物（如硫酸铅、明硏、Ｈ氯化铁日（Ｃ）、、硫酸亚铁等巧无机聚合物聚合氯化锅（ＰＡ聚合硫酸铅（ＰＡＳ）、聚合硫酸铁等高聚物），其中无机聚合物是６０年代后发展起来的一类新型絮凝剂，由于其功效成倍提高，有逐步成为主流絮凝剂的趋势。有机絮凝剂有低分子量的阳离子聚合物。（如聚胺等）和高分子量的聚合物（如聚炳稀酷胺及其衍生物）、与无机高分子絮凝剂相比，受共存盐、ｐＨ，它的用量少产生的絮体大、沉降速度快值和温度的影响小，效果明显、且种类繁多，在油田水处理中得到广泛应用。但由于聚炳稀醜胺具有毒性、难生物降粘，目前天然改性高分子絮凝剂和两性高聚物等环保型的无害水处理剂的研究倍受人们关注，如国内新合成的ＷＦ６９１粉（主要成分水溶性多聚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理剂（ＤＴＣ，用于美国墨西哥湾和北海油田水处理中），轻易地将处理精度仅能达到？？ｉ生物技术６０７０ｍ／Ｌ的水处理系统提高至１２ｍ／Ｌ，，通，交义果十分明显串ｊ用ｇｇ。近年来１６ 东北石油大学工趕硕±专业学位论文过微生物发酵一、抽提、精致而得到的种新型生物絮凝剂，由于具有无毒、高效和可生物降粘等特点，对水资源的保护有十分重大的意义，是很有发展前途的绿色絮凝剂。絮凝原理：絮凝目的是通过将长链大分子聚丙巧醜胺溶液加入污水中，在水中形成一分子滤网一，将细小颗粒聚结在起，使悬浮小颗粒凝结成大颗粒，部分在缓冲罐内沉降，大部分经过滤器滤出，经反冲洗反冲进反冲洗回收水罐，经沉降后，通过安装在反冲洗回收水罐罐底排泥器排到站外污水应急池或站内污泥池。将系统沉降出来的悬浮物从系统内彻底清除，避免恶性循环。絮凝剂加药系统由上水亲、配药系统、加药泉组成，采用现场加絮凝剂干粉，通过配药系统现场制成絮凝剂湿剂，然后由加药泉加入污水系统一。排泥原理：排泥器结构：水力喷射排泥器是种利用液体射流原理排除沉降罐、除油罐、污水罐等水处理容器底部污泥的装置、混，由喷嘴合管、扩散管、引泥室、吸盘等组成。将排泥器安装在沉降罐底部，喷嘴与工作液管线相连，扩散管与排泥管相连。当工作液通过喷嘴时，产生高速射流，使引泥室内形成真空，罐底污泥从引泥室两侧下面的吸盘被吸入，与高速射流在混合管中混合，随扩散管排出，工作液不断地供给，罐底污泥被不断地吸入排出。２、缓蚀技术缓蚀技术是油田污水处理常用的技术之一，是抑制污水对金属设备腐蚀的有效方法。油田污水的腐蚀因素主要是溶解氧、硫化氨和二氧化碳等引起的酸腐蚀。为了抑制污水对油田金属设备的腐蚀，油田常常在水处理过程中添加适量阻止或减缓金属腐蚀的缓蚀剂。国外油田水处理工艺中缓蚀剂的应用始于五十年代，应用较好的缓蚀剤是有机胺等，我国油田常用的使用效果好的缓蚀剂是季钱盐类、咏哇晰类。目前，中科院研制的ＭＣ系列缓蚀剂在各油田应用取得了良好的效果。３、阻垢技术油田污水通常含有较髙浓度的碳酸盐、硫酸盐、氯化物、，具有形成碳酸巧硫酸巧等垢的基本条件一，因此，结垢是油田水质控制中遇到的最严重的问题之。化学阻垢剂是油田最为常用的抑制或减缓结垢的一项工艺技术。油田广泛使用的阻垢剂有无机聚憐酸盐、有机麟酸盐、低分子量聚合物和天然阻垢剂。其中应用较好的是低分子量聚合物如聚丙稀酸及其衍生物，该类阻垢剂的优点在于用量低、无毒，不污染环境，阻垢率较２＋高，缺点是生物降粘差，且在高温、高Ｈ、髙Ｃａ含量下阻垢能力较差ｐ。因此，近年一…－来，国外着重在开发和研制新的阻垢剂近报道的，最种新型阻垢剂聚天冬氨酸，对ＣａＯ）３、ＢａＳ化、ＣａＳ化的阻垢率都明显优于聚丙稀酸，且更易生物降站，表现出很好的发展前景。４、杀菌技术油田污水中普遍存在着硫酸盐还原菌、腐生菌和铁细菌，，造成设备腐蚀并且产生污泥造成地层堵塞。目前国内油田主要采取的措施是向污水中加入化学杀菌药剂，抑制细菌的生长及灭杀细菌。目前，油田广泛应用的杀菌剂主要为有机脈类、季胺盐类、异唾哇脚丽等。国内油田使用最广泛的杀菌剂就是季胺盐十二烧基二甲基节基氯化钱，季１７ 第Ｈ章国内外油田污水处理技术现状胺盐化合物除了具有较强的杀菌作用还具有缓蚀增效作用一，是种具有多种效能的水处理剂。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推荐的过氧乙酸因具有广谱、高效且受地值及矿化度影响较小而倍受青睐。一此外，国内外在重点研制和开发剂多效的多功能水处理剂，如兼具有絮凝、杀菌、缓蚀作用的复合型药剂。５、电脱技术电脱技术也是目前油田常用的污水处理技术，该技术主要是利用电化学的方法对污水进行处理。电脱法是借助于外加电流来进行氧化还原反应Ｗ去除污水中有害物质的方法。在外加电场作用下，污水中的阴离子移向阳极，并在阳极失去电子而被氧化；污水中的阳离子则移向阴极，并在阴极得到电子而被还原。该技术可有效地去除污水中的有机物、重金属离子、悬浮物、还能进行污水脱色处理。６、电解盐水杀菌技术电解盐水杀菌原理一：电解盐杀菌装置通过电解含有定氯离子浓度的盐水产生次氯酸钢溶液，加入污水管道中，可Ｗ杀死污水中的硫酸盐还原菌（ＳＲＢ）、腐生菌（ＴＧＢ）、铁细菌，从而达到防止油田回注水中细菌繁殖和生长的目的。现场生产杀苗剂，：利用电解槽对稀盐水通Ｗ直流电电解产生次氯酸巧溶液。反应式如下：ＮＣＬ＋Ｈ〇—Ｎａ２ａＣＬＯ比次氯酸销杀苗化理：次氯酸钢溶液加入污水中发生水解反应生成次氯酸，次氯酸不稳定，释放出新生态氧，它的极强氧化性使菌体蛋白质等变性，失去复制和生存的能力，从而达到杀菌的目的一。次氯酸钢溶液加入污水中发生系列反应，生成新生态氧，它的极强氧化性使菌体蛋白质等物质变性，失去复制和生存的能力，从而达到杀菌的目的。７、暴氧技术一暴氧技术是近几年在油田推广的污水处理技术之，该技术的基本原理实际上就是利用空气中的氧与污水中的还原性物质发生氧化还原反应，而除去污水中的还原性有害Ｆ２＋２？及细菌等成份如ｅ、Ｓ。该技术工艺比巧简单，采用的设备主要能鼓空气的暴氧设备，目前一，各油田使用的暴氧设备有所不同个喷淋装置，新鲜污水，暴氧设备通常是利用通过喷头喷淋实现了充分暴氧，也有利用水射流索负压吸空气，使空气与污水充分混合完成污水的暴氧过程，其目的就是使新鲜污水充分与空气中的氧作用，完成污水的氧化还原反应达到除去有害的还原性物质。３丄３物理化学法油田污水处理的物化处理法通常包括气浮法和吸附法两种。气浮法处理油田污水的原理是将空气Ｗ微小气泡的形式注入到水中，使微小气泡与在水中悬浮的油粒巧附，粘附物的密度小于水而上浮，形成浮渣层从水中分离出来。常一一投加浮选剂提离浮选效果，浮选剂方面具有破現作用和起泡作用，另方面还有吸附１８ 东北石油大学工程硕±专业学位论文架桥作用一，可Ｗ使胶体粒子聚集随气泡起上浮。电气浮技术也应用于油田采出水处理中，研究表明电气浮工艺用于油田采出水除油及杀菌是可行的。阳极用于除油，阴极用？３８０％９０’于杀菌，。，除油率为％电巧约为０．化Ｗｈ／ｍ吸附法处理油田污水主要是利用固体吸附剂去除汚水废水中的污染物。根据固体表面吸附力的不同，吸附种类可分为表面吸附、离子交换吸附和专属吸附Ｈ种类型。油田污水处理中采用的吸附主要是利用亲油材料来吸附水中的油。常用的吸附材料主要是活性炭一，由于活性炭吸附容量有限，而且再生困难成本高，使用过程中受到定的限制一，因此般只用于含油污水的深度处理。因此，近年来在寻求新的吸油剂方面开展了的研究一，研究主要集中在两点：是把具有吸油性的无机填充剂与交联聚合物相结合，提高吸附容量：二是提高吸油材料的亲水性，改善其对油的吸附性能。２０世纪７０年代，美国某学者首次提出了超声波福照的化学效应，随着超声波技术的不断发展，大功率超声波设备的问世，超声波的物理化学效应逐渐成为人们的研究热点。２０世纪９０年代Ｗ来，国内外学者纷纷致力于超声波降解有机物的研究，开始将超声波应用于控制水污染，尤其是治理废水中难降解的有毒有机污染物，结果表明，超声波对污染水体的降解机理是声空化效应及由空化产生的增强化学反应的活性自由基的作用。３丄４生物处理法生物处理技术是目前世界上应用最广泛的污水处理技术，该技术较物理或化学方法成本低，投资少，效率高，无二次污染，广泛为各国化工行业采用。我国城市污水采用生物处理法的占８５％Ｗ上，油田采用生物处理法的相对较少，大港油田的氧化塘处理技一术就是生物法处理技术。生物法处理技术的机理就是采用定的人工措施，创造有利于微生物生长、繁殖的环境，使微生物大量繁殖，在繁殖的过程中，这些Ｗ污水中的有机物作为营养源的微生物通过氧化作用吸收分解有机物，使其转化为简单的Ｃ〇２、Ｈ２０、Ｎ２、ＣＨ４等，从而使污水得Ｗ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，从处理的过程形式上可Ｗ分为活性污泥法、生物膜法和氧化塘法。１、活性污泥法活性污泥法是目前应用较广泛的一种生物技术，它是将空气连续鼓入污水中，污水经过一段时间的暴气后…，水中会产生种Ｗ好氧菌为主体的茶褐色絮凝体，其中含有大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Ｗ污水中溶解性有机物为食料，获得能量，并不断增长繁殖。活性污泥的结构松散，表面积很大，对污水中的有机物有着强烈的吸附、凝聚和氧化分解能力，从而使污水得Ｗ净化。２、生物膜法生物膜法和活性污泥法一样同属于好氧生物处理方法。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，而生物膜法是利用固定于固体介质表面的微生物来净化污水的，这种方法亦称为生物过滤法。与活性污泥法相比，生物膜法管理较方便。由１９ 第Ｈ章国内外油田污水处理技术现状一般于微生物固着于固体表面有利于微生物的生长，，高级微生物越多污泥量就越少。认为，生物膜法比活性污泥法的剩余污泥量要少。３、氧化塘法氧化塘法是能够提供有机物分解的大型浅池。，塘内有大量好氧微生物和藻类氧化塘的特点是投资少，管理简单，但占地面积较大。氧化塘除暴气塘需要机械薄气外，其他各种氧化塘皆不依赖动力来充氧一。，而是充分发挥天然生物净化功能氧化塘般采用水面自然复氧和藻类光合作用复氧，其运行情况随温度和季节的变化而变化。该技术要求汚水停留几天或几个月，。，因此处埋措施的耗时较长目前，大港油田的污水处理采用了氧化塘法。３．２油田污水处理工艺发展现状采油污水中含有原油、各种盐类、有机物、无机盐及微生物等，采油污水具有Ｗ下４个主要特点：（１）水温较高；（２）矿化度较高；（３）含有大量的细茵，特别是ＳＲＢ、ＴＧＢ；（４）表面张力大，残存有化学药剂及其它的杂质。国内的采油污水的处理技术主要是针对污水回注设计的。油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物化及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结垢的不利成分。由于一各油田采油污水的物理化学性质差异较大，，要求的注水水质标准也不样因此各种油田采油污水处理工艺流程也不尽相同。由于油井油藏特性、采出液物性及油田区块分布等的不同，加之环境保护对油田污水处理的不断提高，随着油田污水处理的要求不断提离，油田污水处理的难度日益加大。归纳起来—混凝沉降—，国内大多数油田均采用三段处理工艺即除油过滤，其工艺主要是去除水中的油和悬浮物一，在很长段时间内，此工艺流程被广泛地应用于各油田的采出水处理中一，而且效果良好，，处理后的水质般都能达到回法水的要求但是随着油田开采的发展，特别是Ｈ采工艺广泛实施之后，该处理工艺已经不能满足需求了。目前，胜利油田采出液综合含水率已达到９０％Ｗ上，每天需外排污水约８万立方米，而外排污水一直不能全部达标。提高采油污水处理率及采用先进有效的处理工艺成为解决采油污水外排的关键。传统的工艺、技术和设备因处理效率低，王程投资大、处理成本高，既不能满足排水水质指标，也不能达到油田污水处理的需要，更不能达到采出水回注地层的水质要求。随着环保要求的提高和油田注水水质的严格化，近年来国内外部分油田的采油污水的治理技术已经得到改善和提高混凝过滤工艺，污水处理工艺己由原来的隔油一￣－过滤工艺改变为隔油混凝气浮生化，气浮和生化技术的采用已成为一近年来先进的采油污水处理工艺的种标志。一级处理根据对油田污水处理程度和水质要求的不同，通常将污水处理技术分为、二级处理和Ｈ级处理。表３．１污水的分级处理２０ 东北石油大学工程硕±专业学位论文处ｇ级麵巧幾賴施处疆方滅－銳继ａ懸浮物或渡惠麵慷减浮》樂、驗、磯格Ｉ■溫：絶媒选冲和二缀姓纖鑽禱賴胡絳禱有机働生物錬磯間降鑄Ｗ招Ｌ概播蚀炭啜爾、髓鱗燃龙机物、凝聚等Ｉ凝子幾換化学彼、设錢透一一￣９般来说级处理属于预处理，二级处理能除去９０％左右可降解有机物和９０５％的固体悬浮物。然而对于重金属和生物难ｉＵ降解有机物、高碳化合物Ｗ及在生化处理过程中出现的氮、磯难完全除去，需进行Ｈ级处理、。各级处理技术主要包括重力分离粗粒化、浮选法、过滤、膜分离Ｗ及生物法等十几种方法。一二、级处理主要是利用过虑、沉降、浮选方法把污水中的悬浮物除去。去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、、、油类等。主要方法包括重力分离、离也分离过滤粗粒化、中和、生物处理等方法。其中生物法又分成好氧生物处理和厌氧生物处理，生二。物法较物理或化学方法成本低，广油，投资少，效率高，无次污染泛为各国所采用田污水可生化性较差，且含有难降解的有机物，因此，目前国内外普遍采用Ａ／０法、接触氧化、曝气生物滤池（ＢＡＦ）、ＳＢＲ、ＵＡＳＢ等处理油田污水。这些技术在国内外都比较成熟一。Ｈ级处理属于高级处理油田污水处理方法，其主要方法有：是化学法，主一要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的部分胶体和溶解性物质，特别是含油废水中的乳化油。包括混凝沉淀、化学转化和中和法；二是物化处理法，通常包括离子交换、反渗透和吸附法Ｈ种，吸附可分为表面吸附、离子交换吸附和专属吸附Ｈ种类型；一种方法都有其优势和缺陷、地每，而如何使用要结合具体的油田污水状况和设备层质量等因素综合判断理选取。今后复，合，并不断在技术上进行改进和进行新的尝试合式的处理技术将成为研究的重要方向，如化学剂和处理设备相结合，化学剂和生物技术相结合，Ｗ及Ｈ者的结合。结合它们不同的特点，发挥各自的特长，达到更好的处理效果。２１ 第四章巧木污水处理系统存在问题—第四章新木污水处理系统存在的问题４．１新木采油厂巧水处理现状４丄１污水系统总体概况一理老区新木采油厂目前有两座污水处理站，座是新木老区的油气处理站，处１、２、３、４、５、８、９、１０队采出污水约１５０００ｍ３／ｄ，由油气处理站和四站进行回注。四站＇＾＇污水两级压力除油过二队两级过滤—１８０００／３（实际１日０００）ｍ／ｄ＾ｆＩ＾九队＿＿＿油气处理站－ＡＰ、＊＊＂＊＂＊＊＊＊污水？ｗ．￣、＾ｉｉ＊＊ｉ＊ｉＩ三队五１＾＼１Ｉ＾＾＾八站清無．１．卓片ｊ污混图４．１新木油田老区注水管网一一６０一另座是木南区域（前区）的十站，十站处理６、７、１１、１２、１３队采出污水约３０００ｍ３／ｄ，由７、１１、１２站回注。十Ｈ队調前４１注清水人Ｈ三ｄＳｌｆＬ心水站六站清ｍｒ，…／；，；、户－级压力除７＼污水至＾邮〇Ｕ户＾Ａ际３０品）ｍＷ迸ＬＪｆｅ嚴图４．２新木油田前６０区注水管网４丄２污水处理工艺现状一二组油气处理站系统（１９９５、２００２年）能力１２０００ｍ３／ｄ，实际８日００ｍ３／ｄ三组；系统（２００７年）能力６０００ｍ３／ｄ，实际处理化００ｍ３／ｄ（没有斜板除油器）。２２ 东北石油大学工程硕±专业学位论文污水系统流程、设备及节点运行参数图４．４油气处理站污水处理流程示意图＊讀？庭通邱Ｉ气Ｌ２Ｕ—管十一站一组００７二级滤罐为二组（２年）系统能力３０００ｍ３／ｄ，目前停运（膜过滤）；系統（２０１２年）能力３０００ｍ３／ｄ，实际处理３０００ｍ３／ｄ（二级滤罐为双滤料）４一图．５十站污水处理流程示意图－Ｌ—？．難。可—＿忽如勺叩；固．＾ＸｋＢＩＵ１师画咖■＾｜川ＩｒＩｉｉＩｉ１１４．１．３污水系统指标现状油气处理站污水含油、含悬浮物严重超标，含油超出指标３倍悬浮物超出指标２，６２．５倍；两座污水站菌项指标有两项不达标，硫酸盐还原菌超标倍，铁细菌超标分别为倍和７倍，导致系统腐蚀结垢严重。表４．１汚水指标现状橘菌Ｉａ就注水誠含）Ｍ！１啤／翻菌个／毫升隱／毫升底臟細处聯纖设计能力回注就量指标￥指标实ｉ指标黏Ｔ指扬嫌轿示实Ｉ指标实防Ｉ［ＩＩＩＩＩ１麵１誦巧１１０撕日誦測（）誦６朋０邏０麗裝合或！２孤８＿＿Ｈ６０００３０ＣＱ９．５８１１０６Ｄ０Ｉ０Ｄ０Ｉ０Ｑ０１０２５００．０７６０．０９３８ＭＭ１Ｉ１２３ 第四章新木污水处理系统存在问题４丄４节点水质现状表４．２节点水质现状污水系统设备迪出口水质对比情况联含站十一站新系统巧备《称含油Ｗ１）齡物固体含量（心１）（ｍｇ／ｌ）￣￣￣’ｍｉｉｍｉｉ指标Ｉ实掠指标Ｉ实际＂指括指杯组二巧ＨｉＩＩ缓冲罐进口＜１０００３００３００３００３０３０３０＜１０００５０２日＾缓冲罐出口３００３００２００Ｔｏ３０２８２０￣＾水利旋流器进口＜１０００３００２００＾１００＾３０２Ｈ￣—朵利堯器出５＜２５５７＜３２８万５００２０６０２８——斜板沉降罐进口２５０巧０Ｔｏ２０？斜板沉降罐化口２５０２５０１９＾一口＜＜＜级核桃壳滤罐进１００２５０巧０７６＜５０亦２８２３１００１９５０１９一出口＜＜级核桃壳滤權１０１１０１２０５０＜１０２４２６１３＜１０７１０１５二级双滤料滤罐进口＜２０１１０１２０５０＜３０２４２６１３＜２０７＜３０１日——＾二级巧滤料滤罐出口＜５３６而１２＜２２０２３８＜５５．５＜２７一注水水质１２３０＜８１５＜１２９．５＜８７Ｉ＜ＩＩ｜｜｜｜４．２污水系统存在的主要问题４．２．１污水处理设施维护年均投入不足污水处理系统最近十年维护费用不到１１万元，，每年只进行简单维护，由于投入少造成流程完善、设备维护等工作量积压。表４．３污水系统维护情况统计表岳咒军呆福迪掉王擇量汇怠…一类别更换填加滤料工作量过滤装置维工作量ＩＩ更换或填加滤料费用置费用合计化年产度邮里ＩＩ蓋的。１１章２数里｜强ｆ的重量（吨＞（万元＞據（万元＞（座ｊ（度）—２００９１０．１４０年．１４—２０４１１０．１９６１０２１．年１９６２０１１年８７１０．３３６３．８３６＾２０１２６４２２５２．４８年．０２．７３＾２０１３年６３１１０．７２８２．２２８＾合计２４１６．Ｓ８．２５６Ｉ１．８８ｌｌＯ．１３污水系统处理设施急需维护改造，系统存在问题众多，严重影响水质。具体情况如下：联合站：（１）、联合站日处理汚水量巧０００ｍ３，污水缓冲罐巧００ｍ３，游离水沉降罐１０００ｍ３，总沉降时间４小时（在公司属于沉降时间最短的），由于沉降时间短，缓冲罐出口含油３００ｍｌ３０。ｇ／，悬浮物ｍｇ＾，完全靠系统处理，负担重，污水缓冲罐需要增容一２、、二组，设备进出曰指标相差不大（）系统设备运行軒间长，维护上投入不足。２４ 东北石油大学工程硕±专业学位论文两组系统需要进行全面检修。一（３）、、二、Ｈ组系统各滤料长久为更换，污染严重影响过滤效果（４）、联合站污水系统排污可排至站外２０００ｍ３事故应急池和提升站，但是目前向事故应急池排污管线有３５０米管线堵塞，造成系统排污只能进入提升站。＂—■站；（１）、老污水系统２００７年建成投产，运行时间长，维护上没有投入，目前斜板除油一二级罐收油伴热管线漏，级滤罐腐蚀严重，滤料跑光，滤罐滤膜变形，因腐蚀部分脱落，系统整体己经失去作用，目前停运。系统需要整体更新。（２）、污水系统运行过程中陆续发现影响系统运行的问题（污泥池顶盖需要改为活动顶盖？：注水罐能力不足需要增容）。（３）、污水系统滤罐长久为更换，污染严重，影响过滤效果。联合站及十一站共性问题污水系统加药投入小，造成我厂出站水质细菌超标严重。硫酸盐还原菌超标６倍，铁细菌超标分别为２．日倍和７倍，导致系统腐蚀结垢严重。４．２２．系统没有任何加药措施系统长时间未采取加药措施，Ｈ菌超标，腐蚀结垢问题非常严重。厂成本紧张，污水系统近些年未进行加药，造成我厂出站水质细菌超标严重，菌骸沉降在站外注水管线或井简，导致我厂欠注井逐年增加，虽然年年进行欠注治理，但源头问题未得到解决，欠注井每年仍居高不下。油气处理站污水含油、含悬浮物严重超标，含油超出指标３倍，悬浮物超出指标２倍；两座污水站菌项指标有两项不达标，硫酸盐还原菌超标６倍，铁细菌超标分别为２．５倍和７倍，导致系统腐蚀结垢严重。图４．６地面系统腐蚀结垢现状＿１．枯况注水管线结垢情巧井下Ｋ巧巧我欄匿１厂＼注水泉配件据独悄况‘污水渡鶴内配件席拽情况４．３水质差对生产的影响一是地面系统腐蚀、结垢问题日益严重。２５ 第四章新木污水处理系统存在问题二是地层压力逐年上升，欠注井逐年增加。２００７－２０从下表可Ｗ看出，自１３年地层店力上升了０．７２Ｍｐａ。表４．４新木地层旺力变化情况￣￣￣￣￣￣￣￣２００７２００８２００９２０２０１１２０３年年年１０年年口年２０１年Ｉ｜｜｜注入压力（Ｍｐａ）而Ｕ８２０８３８品８．６２＂欠注井数（口）瓦３２４０４７４９５９立２６ 东北石油大学工程硕±专业学位论文第五章技术研究成果５．１影响水质瓶颈问题研究５丄１引进电解盐水杀菌技术引进理由：新木目前污水、注水、渗输系统腐蚀问题日益严重，根据权威部口水质分析结果初步判断为含菌超标引起一。目前十队尤为严重，已经严重威胁生产。一５图．１十站污水腐蚀状况．．ａ師啊ｆｅ；苗卽Ｊ遊纏為一理流程为絲板除油新木十队污水系统０７年７月投产，设计能力ＳＯＯＯｍＶｄ，处、两级过滤的全自动皮力流程。回注污水含硫酸盐还原菌１．１Ｘ１０５个，含腐生茵１Ｘ１０７个。由于污水含菌高，污水处理系统腐蚀特别严重，０９年５月份运行不到二年，厂家就对已经腐蚀漏失严重的滤罐进出曰管线进行了更新。尽管目前污水、渗输水含菌高腐蚀严重，但由于采用杀菌剂杀菌操作成本太高，所Ｗ—直未进行处理。一。综上所述，需要寻找种低成本的杀菌技术，为此考察并引进了电解盐水杀菌项目电解盐水杀茜工艺技术是将工业盐溶解后，，对益水进行电解生成次氯酸钢次氯酸一。钢有很强的杀菌灭藻功能，再将次氯酸钢按定浓度投加到污水中进行杀菌。现场生产杀菌剂：利用电解槽对稀盐水通Ｗ直流电反应，电解产生次氯酸钢溶巧式如下—：ＮａＣＬ＋Ｈ２〇ＮａＣＬＯ＋祀一次氯酸轴的灭菌原理主要是通过它的水解形成次氯酸，次氯酸再进步分解形成新生态氧，新生态氧的极强氧化性使菌体蛋白质等物质变性，失去复制和生存的能力，从而达到杀灭细菌的目的。次氯酸轴在杀菌的过程中，不仅可Ｗ作用于细胞壁，而且因次，氯酸钢分子小，不带电荷，可侵入细胞内与蛋白质发生氧化作用或破坏其磯酸脱氮酶使糖代谢失调而导致细胞死亡。因而细茜不会对其产生抗药性。２７ 第五章技术研究成果５２图．电解盐水杀苗工艺流程图〇－＊ＮａＣＩ＋ＨＮａＣＩＯ＋２ｊｆ？欢－琴＾．Ａｉ￣巧＇＂－－＇％ｎ＊ｉ＊ｓ＾－Ｖｓｉｘｖｉｆｅ＊：ｊｉｊ药巧ｉｉｉ＊＂｝ｉ＊＊－－＊？乱＿一《梯江＿Ａ，木Ｍ—■？－ｉ？ｍｌ■？？ｉｉｉ１ｉｉｉｉｉｉ■ｉ爱ｊ＊／—／一—一试验效果：十一队污水系统０７ｍＶｄ２００ｍＶｄ理年７月投产，设计能力ＳＯＯＯ，实际处理量１；处Ｘ５流程为压力除油、两级过滤流程曰１．１１〇，回注污水注水系入含硫酸盐还原茵个／升，７含腐生菌ＩｘｌＯ个／升，污水、注水系统生物腐蚀严重。一队目前水量及水质情况根据十，应该选用２ｋｇ／ｈ有效氯装置，但是考虑几年后大一一队改造，污水平衡时千队污水会增加２ｋ／ｈ，留有定的富余能力，选择了ｇ有效氯装置，配套设备见表。经过精也组织，电解盐杀菌设备于７月３１日建成投入使用，投运后设各运行正常。投产后，加药点首先设在加压索出口，目的是保护过滤系统，加药浓度为４６ｍｇ／Ｌ，监测二次过滤器出口余氯仅能达到０．０４，运行１９天后余氯依然较低，说明压力除油器内和滤罐内细菌含量过多，短时间内无法杀灭。８月１７日将加药点改至注水罐前，又经过两次浓度下降调整，具体运行结果如下：２８ 东北石油大学工程硕±专业学位论文表５．１设计院对电解盐水杀菌效果跟踪加度！巧样日期加药点／升覃賓取样点腐屯菌个Ｉ污奈Ｌ１Ｘ－１０５＞Ｌ１ｘ１０７Ｉ斜器ｘ—７月２９６．０ｘ１．３１０６日未加药１０３［二级器—ｘ就２．５ｘ１０５６１０４Ｉ．污＾泉ｘｘ—２５１０３ｌ．１１０７．ｇ嘴背＼污累斜板餘油器８月１４曰４６００１．２Ｉ器＾２．５Ｘ１０２２５００４．号Ｉ巧水口压泉ｘ—畫６．０ｘ１０３黃１．１１０７！二级过滤器进旦１ｇ則ｎ００口注水泉进口〇．８４出ｊ２．５ｘ１００２５ｘ１０４０．０８ｉ妾井ｊ巧水加压累—ｘｘ６．０１０２６．０１０１Ｉ二、．、ｉ级过滤器２５进旦‘化１０月白日口口２－５０ＡＩ结论＼出注水累进己三ｘ．ｉ品而１二？２５〇２？一心．ｉｓｉ、和认巧：电解盐水杀菌技术可Ｗ解决水质含菌超标问题，且单方水处理成本较低。解决了采用普通杀菌剂进行水质杀菌处理成本高的问题一。但是次性投资较高，电解盐杀菌装置设备投资７５万元，普通杀菌剂加药设备需投资１０万元。但从长远考虑，使用电解驻水杀菌比较经济，大约两年就可Ｗ节省６５万元的药剂费，而且不存在细菌容易产生抗药性的问题。电解盐：根据目前口００方污水实际巧盐量计算年需工业盐４８吨左右３Ｊ６，费用３。万元．６．８０．１２；年耗电预计万度，电费１万元左右，单位杀菌成本元／方杀菌剂：平均加药浓度为５０２２吨，费用３０万元，耗电忽略，单ｐｐｍ，年需杀菌剂位杀菌成本０．６８元／方。杀菌剂杀菌成本是电解盐杀菌成本的５．７倍。５．１．２引进污水絮凝排泥技术引进理由：油气处理站回注污水悬浮物含量在系统运行最平稳的时候只只能达到１５ｍｇ／ｌ左右，严重超过公司给定的《一５ｍｇ／ｌ的标准，经分析方面是因为污水过滤系统处理流程短，沉降时间短一，加上悬浮物颗粒细小，滤后水达不到设计水质指标，另方面油气处理站污泥池为水泥固定顶盖，污泥池不能清污，污水系统无法甜泥，即使勉强排污，由于沉降时间太短，提升回来的污水含悬浮物太多，造成沉降出来的杂质始终在系统内恶性循环。絮凝原理：絮凝目的是通过将长链大分子聚丙稀醜胺溶液加入污水中，在水中形成分子滤网，一一，部分在缓冲罐内沉降将细小颗粒聚结在起，使悬浮小颗粒凝结成大颗粒，大部分，经反冲洗反冲进反冲洗回收水罐经过滤器滤出，经沉降后，通过安装在反沖洗回收水罐罐底排泥器排到站外污水应急池或站内污泥池。将系统沉降出来的悬浮物从系统内彻２９ 第五章技术研究成果底清除，避免恶性循环。絮凝剂加药系统由上水粟、配药系统、加药亲组成，采用现场加絮凝剂干粉，通过配药系统现场制成絮凝剂湿剂，然后由加药系加入污水系统。排泥原理：一排泥器结构：水力喷射排泥器是种利用液体射流原理排除沉降罐、污水、除油罐罐等水处理容器底部污泥的装置，由喷嘴、混合管、扩散管、引泥室、吸盘等组成。将排泥器安装在沉降罐底部，喷嘴与工作液管线相连，扩散管与排泥管相连。当工作液通过喷嘴时，产生高速射流，使引泥室内形成真空，罐底污泥从引泥室两侧下面的吸盘被吸入，，工，与高速射流在混合管中混合随扩散管排出作液不断地供给，罐底污泥被不断地吸入排出。应用效果：排泥器目前每隔七天人工手动排泥一次，每次排泥１０分钟，排至污水逐渐变清为止。投产后加药浓度０．５ｐｐｍ／ｍＬ左右，效果跟踪见下表；表５．２絮凝剂化药效果跟踪情况ｍ／１）（ｇ□二二二二二■缓冲罐进口缓冲罐进老污水级畫２聖乏資级新过滤级新过滤级老过滤级老过滤化挪Ｉ时巧ｊ：含油宫杂质过滤后含油器出口含油器出口杂质器出口含油器出口杂质ｊ＞１２９２２２１＾力口而２４２０３１６４药前平均ｊ；２０１１．１１．２８５９２３２４１８ＦＩ１５１０ｊ２０１．１．１１２９５０２４４３１７１０１３１０ｉｉ２０１１．１１．３０７２２５４５２０Ｕ１７１０Ｉ２０１１．１２．１＾３０３ｉ１９９；Ｕ２０１１．１２２０１８１０．节３１４４１８１ＩｒＭ１１Ａ２．３６０２４４７ｉｌ８１６７２０１１．１２．４ＴＯ＾３７２２１２１７１０Ｉ２０１１．１２．６９５３２４３７Ｈ９７Ｉ２０１１．１２．６６２２８３９Ｙ＼１３１７１０而１１－１２．７６３２ｉ４ｌｏ２３Ｕ１６１０２０１１２．９１．８？２６３５Ｈ１０１０２０１１．１２．９６７３ｌ２４６１２６Ｕ２０１．１２．０＾２７９１０１３７１１３９瓦１１１．２．１１５５３１３１０Ｓｒ〇７１０玄Ｏｉｌ．１２．１之５６２２４７５１０４６２０１１．１２．１３７６２９２９ＵＵ９７ｊ２０１１．１２．１４＾２９３９１５ＨＴｏ８ｊ２０１１．１２．１５８３１Ｕ１０７１１３２６５｜訂１１．１２．１６Ｓ２８２９１５９Ｕ９Ｉｊ￣￣２ｂｕ．１２．ｌｆ５８２４３７１３１０１０８ｉｊ２０１１．１２．９９７５１８５７２３３７ｉｊ品１１．１２．１９５９２０３５１２９８５！ｊ如Ｕ．１２．２０＾２６３６１３１２１２８ｉｊＩ２０１１．１２．２１訂２１３４９ｌｏ１６［２０１１．１２．２２６８２７３５Ｈ９８７ＩＩ２０１１．１２．２９１３７Ｉ３８６３０６６１６ｊｍｉ．１２．２４９２２８０１３９１０６１７ｉ｜加药后平均６７２７３７Ｔ４１０Ｕ８１ｉ｜｜图５．３室内絮凝试验效果３０ 东北石油大学工程硕±专业学位论文—纖溃壤挺蕩潔；鑛繁滚垣辉客玄！變藻婆＂加＇■＾擇ｉ＇ｎｌ．ｒｄ结论和认识：絮凝、排泥技术结合，可Ｗ解决油气处理站因流程短、悬浮物颗粒小及系统不能排污造成的悬浮物超标问题。使用正常絮凝剂处理１３０００ｍＶｄ污水，年处理费用大约３６０万元，此项目絮凝剂加药为加干粉，预计日加药量约１０ｋｇ，预计年需要费用２４．８万元左右，正常絮凝剂处理相同污水量，年需要费用３６０万元左右。５．２系统维护改造提高巧水水质５．２．１系统维护方面一二兰组Ｈ座旋流器及一１、检修系统二组系统两座斜板除油罐，恢复旋流器及斜板除油罐除油效果，减轻两级滤罐负担，提高污水水质。２００７油气处理站污水系统包括三组，分别建于１９９日年（滤罐０６年更新）、２００２年和年３，设计处理能力化ＯＯＯｍＶｄｄ。５００ｍ，目前实际处理量为巧０００ｍＶ系统共有污水缓冲罐３座，水力旋流器３座，斜板除油罐２座，水利旋流器及斜板除油器未发挥其作用，进、出口水质几乎无变化。表５．３巧水系统设备进出口水质对比情况表．…？—．Ｖ…一…．—！污水系统设备进出口水质对比情况联合站设备名称含油Ｃｍｇ／ｌ）悬浮物固体含量（ｍｇ／１）实華呼Ｉ二指标—指标—组二组王纪Ｉ—绝二组ｆＳ姐—水利旋流器进口＜１０００３００３００２００＜１００３０３０２８水利施流器出口＜５０２５０２５０７６Ｃ３０２８２８２３厂￣斜板沉降罐进口２５０２５０￣斜板沉降罐出口２日０加水力旋流器为污水处理系统的一级除油装置一套果不，每组处理系统，目前除油效好，具体原因不清楚，需要打开进行检修。３１ 第五章技术研究成果斜板除油罐为一二组污水处理系统的二级除油装置，投产时间分别是１９％年和２００２年。罐内斜板为玻璃钢材质，长期使用老化碎裂，早在２００６年已经全部巧塌。目前斜板除油罐一直当做污水缓冲罐使用，，罐内收油伴热管线均漏失，不能收油因此斜板除油罐进出口含油没有变化（２５０ｍ／ｌ），两级过滤负担非常重。ｇ，完全失去除油作用图５．４旋流器及斜板除油器调改图巧Ｊ＊￣＾ｎｚｌＡＺｉＺｘ技术研究方向：打开Ｈ座座水力旋流器，查找除油效果差原因，进行检修，恢复旋流除油效果一。试验性对组系统两座双滤料滤罐进行维修，更换滤料，清洗筛管，检修内部构件，恢复滤罐过滤效果及反洗效果。取得的效果：恢复斜板除油罐除油效果，出曰含油由２５０ｍｇ／ｌ，降到５０ｍｇ／ｌＷ内，减轻两级滤罐负担，提高污水水质，联合站出口含油由３０ｍｇ／ｌ降到２５ｍｇ／ｌ。２一二、联合站及十站十六座滤罐进行更换，对联合站十座滤罐检修及控制系统维护，提高二级滤罐过滤效果，降低反冲洗。一联合站目前共有核桃壳滤罐６座，双滤料滤罐６座；十站有核桃壳滤罐２座，双滤料滤罐２座，上述化座滤罐滤料均使用３年Ｗ上未更换，并且前滤罐及自动控制系。统故障严重，无法满足过滤要求。造成进口及出口水质未达标表５．４污水系统设备进出口水质对比表污水系统设备进出口水质对比情况联合站十一站新系统设备名称含油（叫／１）悬浮物固体含量（ｎｇ／１）含油（ｎｇ／１）＇￣实际实指标实原否标实际巧枯，＾，，Ｂ，ＩＩ－ａ二巧￡沮一ａ二沮Ｅ狙＾＿ＩＩＩＩ一级核桃壳巧罐进口＜１００２５０２５０７６＜５０２８２８２３＜１００１９＜５０１９—级核桃壳滤捷出口＜５１０１１０１２０５０２４２６１３＜１０７＜１０１￣￣二级巧滤料滤確进口＜２０１１０１２０５０２４２＾１３＜２０７＜３０１５－￣￣二级巧滤料巧诸出□＜５３６５２１２＜２２０２３８＜５５．５＜２７ＩＩ｜｜注水水质＜１２３０＜８１５＜１２９．５＜８７ＩＩＩＩＩ一联合站方面：核桃壳、双滤料滤罐污染严重。：２０１２，过滤效果差十站方面四座滤罐年一１１月投产后滤料直未更新，已超过规定更换时间。流程上电磁阀，启动蝶阀及气３２ 东北石油大学工程硕±专业学位论文动线路等运行时间长经常出故障，需要全面检修；滤罐内滤料长期使用发生磨损颗粒变小，卡在筛管缝隙内，加上悬浮物污油泡合附着筛管，导致筛管过水量受影响，反洗压力上升，影响反洗效果。技术研究方向：联合站方面：六座核桃壳滤罐更换滤料（已购进），六座二级双滤料滤罐二级过滤效一，更换滤料。，恢复果；；十站方面更换四座滤罐滤料取得的效果：实施后提高二级滤罐过滤效果，降低反冲洗压力，提高反冲洗质量。联合站出口含油下降到一１２ｍｌｌｌｇ／，下降到１２ｍｇ／。十站出口水质达到３０ｍｇ／降到９．５ｍｌｌｇ／，悬浮物由７ｍｇ／降到６．５ｍｇ／ｌ。５．２．２流程改造方面１、对联合站排污管线进行更新，保证系统正常运行恶性循环。，避免系统悬浮物联合站污水系统排污可排至站外２０００ｍ３事故应急池和提升站，但是目前向事故应急池排污管线有３５０米管线堵塞，造成系统排污只能进入提升站。排污水进入提升站造成系统内悬浮物在系统内恶性循环。技术研究方向：更新排污管线ＤＮ１５０３加米（带伴热）。取得的效果；保证系统正常运行，避免系统悬浮物恶性循环。一２、对十站汚泥池顶盖改为可移动顶盖，定期对污泥池清理，使污水处理中过滤沉降出来的油泥能彻底脱离系统，避免恶性循环，提升水质指标。一站站污泥池为３十２００７年建成投产，设计处理能力５００ｍ，主要接收污水系统斜板除油罐、污水罐、反洗回收水罐、注水罐排污，Ｗ及站内马葫芦来水，经沉降后好水回收到污水缓冲罐，油泥定期清除，彻底脱离系统。图５．５污泥池顶盖调改示意图＂＂清油泥一尸Ｖ１？４Ｖ．ＩＪＪ加塞累反洗系公公反祐累污泥池相当于污水系统垃圾站，系统过滤、沉降下来的污泥最终都进入垃圾站，统一清理出系统一，由于污泥池顶盖为与池壁焼筑在起的源凝王顶盖，只留有几个人孔，无法进行清理。投产至目前池内游积大量微泥和油泥，占据了沉降空间，提升系提升回３３ 第五章技术研究成果．汚水缓冲罐的污水特别差。，悬浮物及污油始终在系统内恶性循环技术研究方向：对污泥池顶盖进行改造，达到能随时清理的目的。取得的效果：改造后污泥池能定期清理，污水处理中过滤沉降出来的油泥能彻底脱离系统，避免恶性循环，提升水质指标。５．２．３系统改造方面１、对联合站污水系统完善项目（污水缓冲罐及反冲洗回收罐进行增）提高污水水缓冲沉降时间，増加反洗回收水沉降时间从而提高缓冲罐出口及反洗水水质，降低污水处理系统负担，延长处理系统使用寿命。新木油气处理站污水处理工艺为两级除油，即旋流器、卧式斜板罐除油，两级过滤即一级核桃壳过滤和二级双滤料过滤处理工艺９９５，目前系统包括Ｈ组，分别建于１年（滤罐０６年更新）、２００２年、和２００７年，设计处理能力化ＯＯＯｍＹｄ，目前实际处理量为巧０００ｍＶｄ。系统共有日００污水缓冲罐３座，斜板除油罐２座，水力旋流器３座，３核桃壳滤罐一６座，双滤料滤罐６座５００ｍ２，反冲洗回收水罐座，座污扼池。流程如下：５图．６联合站污水系统完善示意图〇＾＾｜１—１收罐广自扣Ｉ化賊反洗累戀ＪＪｍ挖ｋ公公反洗累油气处理站日处理污水一０００ＩＳＯＯＯｍＶｄ，而污水来源是座１游离水沉降罐放水，进３一＝入污水系统前端３座５００ｍ缓冲水罐，其中、二组系统１座，组系统２座，污水缓一冲时间只有２小时。、二组，没有沉降时间，缓冲罐进出口水质基本没有变化尤其是３系统的５００ｍ污水缓冲罐，罐顶从来没有油冒，不必收油。另外，由于Ｈ座污水缓冲罐距离放水罐远近不同，同进同出的情况下，仍然有３０ｃｍ左右的罐存差，当反冲洗水回收进Ｈ组系统两座缓冲罐（只能进这两座罐）速度稍快时，Ｈ座缓冲罐罐存差最大能达３一到１米，这种情况还要影响部分缓冲罐容，实际可用罐容不到１２００ｍ。缓冲罐出曰水质差。，圧力全部在巧水处理系统，严重影响处理系统使用寿命表５．５罐容对巧水处理系统来水影响统计表３４ 东北石油大学工程硕±专业学位论文…臟绿漏日处理巧＾５＾污水系统游离減降罐污水缓冲罐旦３含油含悬浮含油含悬浮物ｋ＾ｍｌ１ｍ１ｍｇｇ／物ｍｇ／ｇ／＾一二组系统３撕０３０３００３０加Ｏｉｎ，Ｓ联合站一１５０００座ｌＯＯＯｆｌ王组系统３３００３０２００１熱Ｉ＿＾－３］－十站污水座２６７０血２９００巧ＯＯｍ日０巧２０２０表５．６话水沉降缓冲罐容各厂之间横向对比表￣￣￣￣￣＾＾游离水沉降罐污水缓冲罐容日处理量污水缓冲沉降游离水沉降罐Ｉ合计沉降时竿化巧口巧ＩＩＩＩＩ３３３（ｍ）时间ｈ沉降时邮咖（Ｐｌ）田一站抓００２０００１５１６３３８红＇岗＾２１４００６ＯＴ３００１１１±＾＿英台英一联Ｈ５０００１０ＯＴ８４００３＿］＿］老联ＴＯ１１００２５００１１－—＾＾乾安情联加００２０００８ＱＱＱ６１５２Ｊ＿海巧子７００２００６５０７２±＿＾长春５０００２０＾２８０１７１側６００＾联合站０００Ｑ０００２２４１１５Ｑ１５＿￣巧木－十站２６７０１５＾３０００１２２］＾＿新立联合站２５００２０００巧８１７８＿新民联合站５００２０００２７００１８￣ｉ＿＾松原采气厂联合站１４００１４００４２００８８＿＾中也处理站２０００１４０００３＾扶伞＾＇、Ｈ厂联合站Ｗ２０００１９０００３３ｂ＿一油气处理站过滤系统共计口座滤罐，每天至少反冲洗次，为保证反洗强度，１２一一一座滤罐反洗次水量至少８０日山，受罐容空间限制，般全部反洗完需要白班天时间，＝３回收污水沉降大约两小时，就得起系往组系统两座加０ｍ缓冲罐回收。由于回收受污水缓冲罐空间限制一，般需要间断回收十几个小时证倒出反冲洗罐空间，第二，才能保天才能正常反冲洗。如果污水缓冲罐罐存高，反洗水不能正常回收，就会影响第二天滤罐正常反洗，更无法满足特殊情况滤罐加密反冲洗需要。２００９年为降低污水悬浮物指标，公司投资建成絮凝剂加药装置，加药点在污水缓冲罐进口和反冲洗回收水罐进口，室内进行絮凝沉降试验，效果非常好，但是由于缓冲罐和反洗水回收罐加药后没有足够的沉降时间，絮凝凝聚起来的悬浮最终都会在滤罐中过滤出来，不但影响絮凝剂使用效果，还加重了两级滤罐的负担，反洗不及时不彻底的３５ 第五章技术研究成果情况下，滤料使用寿命会大大缩短。：对污水缓冲罐增容；对技术研究方向，增加缓冲时间，提高絮凝剂使用效果反冲洗回收水罐增容，保证系统每天正常反洗，特殊情况可Ｗ加密反洗，增加反洗回收水沉。降时间，提高反洗回收水水质取得的效果一：改造后方面污水缓冲沉降时间增加到１０．４小时，提高絮凝剂使用效果，大大提高缓冲罐出口水质。反冲洗回收水罐増容，避，提高反冲洗回收水水质免反洗水回收时缓冲罐出口水质产生波动，始终保持污水缓冲罐出口水质稳定，降低污水处理系统负担，延长处理系统使用寿命。２一、站２００７年建５００ｍ３缓冲罐改造为注水罐对十，增加注水罐（净化污水罐）罐容，保证污水处理２４小时平稳运行，避免白天处理系统超负荷运行，提高水质，还可延长污水处理系统使用寿命。３十一２００７２０ｄ站污水系统两组，分别在年和１２年建成投产，设计能力均为３０００ｍ／，３３一５００ｍ３一００系统共有污水缓冲罐座（老系统座），２、３００ｍ反冲洗回收水罐各座，３３３００ｍ注水罐２座。目前老污水系统已经擁疾，３０００ｍ污水全部由新系统处理。一图５．７十站汚水系统完善示意图賊３座孚／＼２座＜３５Ｗｍ３３Ｗｍ＼／反洗条／３一十队目前日处理污水量３０００ｍ，净化污水分别供本站和屯站注水使用，另外白３夭热水装车３００ｍ左右。因为热水装车基本都是白班６小时左右完成，由于注水罐缓冲３一空间小，因此白班热水装车时需要加大污水处理量，般白天平均处理量１６２ｍ／ｈ，晚３２ｍ／ｈｍＶｄ１２５ｍｈ，上平均处理量１１，系统３０日０处理能力，平均每小时处理量应该控制在Ｖ也就是白天超处理系统处理能力运行。３：５００ｍ技术研究方向将老污水系统污水缓冲罐改成注水罐，原功能保留，暂时用作注水罐。取得的效果；水处理２４小时平改造后能增加注水罐（净化污水罐）罐容，保证污稳运行。，避免白天处理系统超负荷运行，提高水质，还可延长污水处理系统使用寿命８沉降时间有２９改造后污水缓冲罐沉降时间仍然有小时，加上游离水沉降时间，总小一时，出口水质不会受影响。十站出站含油达到８ｍｇ／ｌ，悬浮物达到６ｍｇ／ｌ。３６ 东北石油大学工程硕±专业学位论文一保障前６０３、对十站老污水系统更新（两级滤罐、２座斜板、自动控制系统），一站处理时一地区污水全部输往十，十站污水含油、悬浮物指标保持合格，避免新系统超负荷运行，影响处理效果及使用寿命。十一站老污水系统现状一－新木十队老污水系统２００７年７月建成投产－，污水过滤工艺为斜板除油级核桃３－壳过滤二３０００ｍ一二级为级精细过滤，设计处理能力为／ｄ。其中级为核桃壳过滤罐，聚四氣核电膜过滤罐。该系统自投运Ｗ来一，水质处理效果直较好，截止２０１０年前，处理后的水质指标基本合格，含油在６ｍｇ／ｌ左右，悬浮物在３ｍｇ／ｌ左右。２Ｐ１０年Ｗ后，处理后的污水含ｌ）油指标有上升趋势，至２０口年污水含油在１日雌／Ｉ左右（公司指标含油小于１２ｍｇ／，悬浮物达到１３ｍｇ／ｌ左右（公司指标小于８ｍｇ／ｌ）。目前十一站污水系统运行情况一３前６０地区２０１２年整体改造新建组处理能力３０００ｍ／ｄ的污水系统。设计上与２００７年所建送组系统并联运行，处埋区域内日个采油队采出污水进行回注，由于老系统失去２０一１２１１６０队作用，在年月新系统投运后即停止运行。当时因前整体改造未完，十只处理本队和十兰队、屯队部分污水，新系统完全可Ｗ满足生产需要。２０１３年８月十一站往屯站输水管线投运一，，十队污水处涅量增加，包括本队及七队、十Ｈ队全部污水六队３、十二队部分污水，共计３０００ｒａ左右，新系统基本满足生产需要。老污水系统无法运行：一２０ｍｇ／是斜板除油罐伴热管线漏，无法收油，斜板已经失去除油作用进口含油ｌ，出口含油２０ｍｇ／ｌ。二是两级滤罐失去过滤作用２０一１２年６月１７日，对两级滤罐打开检查，检查级滤罐发现滤料缺失严重，检查二级膜过滤器底部聚集很多的核桃壳滤料，分析是核桃壳滤罐筛板因腐蚀泄漏，过滤过程中随核桃壳出水进入到膜过滤器内部。另外，膜过滤滤膜变形严重，并且部分滤莊因连接处腐蚀已经脱落到罐底，膜过滤器已经不能正常过滤。图５．８滤罐内部图片闘ＰＩ内部滤膜脱落滤膜３７ 第五章技术研究成果ｍｍ：核桃壳流失的滤料核桃壳流失的滤料Ｈ是由于自动控制系统在索房内，长期处于髙温状态，老化严重，目前已经失灵，需要更换。四是部分流程管线及阀口腐蚀严重，频繁漏失，需要更新。新建系统很快面临能力不足问题３￣前６０地区５个采油队日产液ＡＯＯＯｔｉｆ左右，去掉１队外输液４００ｍ，还需要处理回３３３注３６００ｍ。目前是六队回注４００ｍ污水，十二队回注２００ｍ污水。待十二队外输管线投一队至六队输水管线建成投运后０一运，十，前６地区所产污水将全部由十站进行处理一回注■，届时十站新建污水系统将超负荷运行水质将很难达标。，技术研究路线：－是维修两座斜板除油罐一旦拆除很难恢复此需要全，因需要罐内动火，斜板，因部更换。二是一级核桃壳滤罐滤料流失问题，主要是由于滤罐罐壁腐蚀，与布水器连接处出现缝隙导致跑滤料，因该滤罐的布水器为不诱钢，因此缝隙产生是由于腐蚀导致的罐壁凹陷，无法维修，只能更新。４４０７一Ｈ是二级滤罐内部有１根膜，，年投产后直未维护，从目前的污染程度看己经无法恢复，需彻底更换。两座滤罐共计１４４根膜．，单根膜费用０７万元，更换费用共计１００．８万元。内部配件更换需要费用２０万元。二级滤罐更换滤膜及相关配件共计１２０．８万元。四是更换两级过滤器老化失灵的自动控制系统。五是更换老污水系统部分流程管线及阀口。取得的效果６０地区污水全部输往十一一；改造后，保证前站处理时，十站污水含油、悬浮物指标保持合格。，避免新系统超负荷运行，影响处理效果及使用寿命３８ 东北石油大学工程硕±专业学位论文第六章技术研究应用前景６．１经济效益分析一方面水质有效提高，减轻回注污水对地层的污染，延缓地层压力上升速度，减少欠注井。，同时避免因欠注井増加不断更新注水设备设施。满足油田水趋开发需要另一方面，解决悬浮超标及细菌超标问题，可Ｗ有效遏制地面管线、设各的腐蚀、结垢速度。避免因腐蚀更新设备管线，避免因结垢酸洗管线，造成维修、改造工作量的増加。６．２推广应用前景分析一是电解盐水杀菌技术推广应用分析一３站目前口ＯＯｍ污水实际用盐量计算年需工业盐４８吨左右，费用３十．％万元；年耗电预计３．６万度，电费１．８万元左右，单位杀菌成本０．１２元／方。使用普通杀菌剂杀菌平均加药浓度为５０ｐｐｍ，年需杀菌剂２２喃，费用３０万元，耗电忽略，单位杀菌成本化６８元／方，杀菌剂杀茵成本是电解盐杀菌成本的５．７倍。二是絮凝、排泥技术推广应用分析使用正常絮凝剂处理ｎＯＯＯｍＶｄ污水，年处理费用大约３６０万元，此项目絮凝剂加药为加干粉，预计日加药量约１０ｋｇ，预计年需要费用２４．８万元左右，而普通絮凝剂处理相同水量需要费巧３６０万元左右。排泥器使用可Ｗ使沉降出来的悬浮物彻底从系统中排出，这是解决水质悬浮物超标的必须环节。综上所述：两项技术可Ｗ有效改善污水水质，解决水质悬浮物超标及含菌超标造成的腐蚀、结垢及地层污染问题，可Ｗ在新木采油厂Ｈ个污水站及吉林油田其他采油厂污水站推广应用，据有很好的推广应用前景。３９ 雙结论本文通过对油田污水来源进行阐述，其中绝大部分来源于油田采出水，少部分来源于钻井废水、油田生产作业污水及地表渗流污水等。通过对油田污水成分的分析，提出油田污水的危害及各项控制指标。并结合国内外油田污水处理技术现状，针对吉林油田新木采油厂污水处理系统现状、水质指标现状提出存在问题，提出适用于我厂的污水处理技术手段。包括污水处理工艺流程维护改造及扩建等完善污水处理系统，引进电解盐水杀菌技术及絮凝排泥技术等一，使新木油田回注污水水质指标进步提高，减少了水质超标对管线设备造成的危害，减少了水质超标对地层孔道的堵塞，避免了地层压力逐年上升，污水处理工艺技术的研究对今后レ义注水开发为主的老油田的稳产起到了积极的作用。４０ 东北石油大学工程硕±专业学位论文参考文献［Ｕ冯叔初，郭授常等．油气集输与矿场加工２版．东营：中国石袖大学出版社，２００６．５５－巧０巧．－．油田污水处理工程．北京２００．巧刘德绪：石油工业出版化１：２９３王鸿励等．采油工艺原理．北京１９９６．］：石油工业出版社，［４时钩等．化学工程手册．二．北京化学工业出版社．巧９６［，第版上卷］５中国石油天然气总公司．二册工程设计．东营；［］石油地面工程设计手册．第，油田地面石油大学出版社，１９９５．工程手册．北京．阀裘择楠等，采油：石油工业出版社，１９９６７刘泽容等．油藏描述原理与方法技术．北京１９９５．］：石油工业出版社，［．风险评估及其在油气管道方面的应用ｍ脚罔凤霞，高惠临．石油工业技术监督督，２００３－，１９２：１６．（）巧］高俊发等主编．污水处理厂工艺设计手册．２００３．１０孙力平等编著．污水处理新工艺与设计计算实例．２００２．［］１１郑兴灿．．１９．，李亚新编著污水除磯脱氮技术９８［］陈国华．水体油污治理Ｍ．北京０２．；化学工业出版化２０［巧［］［１３］杨云霞，张晓健．我国主要油田污水处理技术现状及问题．油气田地面工程饥，２００１．李书光．．００３．。４，刘冰，胡松青超声波处理石油污水的实验研究石油学报［Ｊ］，２］一［１５］顾国维，何义亮．膜生物反应器在污水处理中的研究和应用［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００２．１６．马喜平．．，２００１］，刘雪娟用混凝剂处理油田污水的应用现状及展望钻采工艺机［．．［１７］张文浅谈油田污水处理技术及发展趋势［Ｊ］．油气地质与采收率，２０１０［１８］王亮．超临界水氧化处理含油废水的实验研究［Ｊ］．环境污染与防治，２００５．１９小斌．Ｊ．，２００８．［］郝油田污水处理发展的新趋势探讨［］现代商贸工业２０尹先清．．工．２０００．［］，陆晓华含油污水处理技术研究业水处理２１宋永亭，杜春安等．采油污水回用深度处理技术研究进展阳．工业水处理，２００９．［］［２２］杜荣光．油田废水处理技术研究与应用新进展阴．给水排水．２０１１．２３．．朱焕来．．２０１１［］，施尚明油田产出水型地热资源开发研究阴科学技术与工程２４孙宗连．．，肖昕，王倩．内蒙古石油化工［］人工湿地处理采油废水的可行性分析的２０１１．２５王丽娟．Ｊ．．２０１２，王風等陶瓷微滤在工业废水处理中的应用［］［］常州大学学报２６党延磊．Ｊ．，胡俊等户部寨气田泡沫钻井废水处理技术的优化研究［石油与天然［］］气化工．２０１１．２７李国军．［］，罔新智等陕北浅层低渗油田污水处理剂筛选及应用探讨化西北地４１Ｉ 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发表文章目录发表文章目录１、付贵春，施艳梅，郑金义，杨克勇．建立秩序规范管理实现地面系统安全平稳２００９窩效运行．吉林石油工业．５Ｎｏ．９．，摘要：新木油田地面系统始建于１９％年，由于地面设施腐蚀老化、随着产能建设改扩建不断出现的瓶颈问题［＾＞１及采出液性质的不断变化造成了油水处理系统不适应等问题，使得维持地面系统平稳运行的难度越来越大。本文介绍老油田开发后期，如何通过系统化管理，实现地面系统安全平稳高效运行，此替理方法在油田高含水开发阶段值得借鉴和推广。：开发后期关键词；地面；管理；平稳；高效２、付贵春，孔繁宇，费爱辉，杨克勇．连续，郑磊増强塑料复合管在新木采油厂的应用．大庆石油学院学报．２０１０年増刊．摘要：新木油田部分区块采出水水质具有腐蚀性和结垢性，造成地面管线的腐蚀巧结垢现象，开展连续性塑料复合管应用试验。结果表明；连续性塑料复合管适用于腐蚀性和结垢性的水质，具有推广价值。关键词；腐蚀；连续塑料复合管；防腐；防垢３一、付贵春，田喜武，张东浩．新木油田高频井疑难井治理技术研究与应用腐蚀结垢井的高效治理．中国石油和化工标准与质量．２０１２．８第８期摘要：２０１０年新木油田开展了高频井极低免修期油井的治理工作，目的是降低一此类油井的年作业次数，提高其油井免修期。腐蚀结垢油井就是此类高频井之。该类井频繁的作业导致了大量的杆管费用的发生、作业生产成本的直线上升，同时也严重地影响了此类油井的生产时率，制约着我厂原油产量的提高，也严重地影响了我厂的经济效益。为此我们开展了针对性的加药治理工作。Ｗ解决因腐蚀结垢导致开发经济效益低的瓶颈制约。经过精细治理，取得了可喜的技术效果。关键词：高频井；疑难井；腐蚀结垢；药剂治理；应用技术；瓶颈解决４、付贵春．探讨油井选择性堵水．中国化工贸易．２０１４．１０摘要；在实际的石油开采中，为将水从油层析出，找水堵水法和不找水堵水法是目前的主要技术，但是不需要找水便能够将水从油层深部控制产出，所Ｗ不找水堵水法的应用前景比找水堵水法要广阔，不找水堵水法通过向油层中注入选择性堵剂来实现油。井选择性堵水目的，本文主要阐述不找水堵水法的应用和发展前景：选择性堵水关键词：油井；堵水工艺４３ Ｍ致谢本文是在赵老师的精也指导下完成的。在我进行本论文的研究期间，赵老师从开题论证一、方案设计到论文的完成都给予了我相当大的帮助，每个环节都倾注了赵老师大量的必血和精力。在论文的完成过程中，赵老师渊博的学识、丰富的实践经验和严谨的治学态度使我受益非浅。在此谨向他表示深深的敬意，并对他为学生所付出的大量也血表示衷也地感谢。同时，在科研中得到刘义坤教授１＾及周志军教授给予我的耐必指导和热情帮助，他们在工作中的严格要求和严谨认真的治学态度永远是我学习的榜样。在此对刘老师和周老师致Ｗ由衷地感谢！同时，我还要感谢课题组的同学们在科研中给予的热情帮助，她们认真、努力的工作态度和对我的支持帮助鼓励着我，使我不断的学习、进步。最后再次对关也、帮助、支持和鼓励我的所有领导、老师和同学表示诚攀的谢意。４４