油田污水处理瓶颈研究

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1、海上油田污水处理瓶颈研究1背景油田位于渤海湾东南部海域，由六座井口平台、一座单点系泊装置（SPM）和一艘浮式生产储油装置（FPSO）组成，其中一期B/D/E三座平台于2004年8月投产。BZ19-4油田距BZ25-1油田FPSO约15km，共建2座井口平台，和BZ26-3A平台一起于2010年4月伴随“渤海明珠号”复产同时投产。目前BZ25-1油田日产原油7000m3/d，产水3800m3/d，但是随着油田复产成功，生产污水发生了较大变化，生产污水不仅产量有很大增加，而且污水杂质明显增多。这就对现有生产水处理流程提出了严重的考验，现污水处理系统已经无法满足生产要求。因此我们必须对

2、现有的设备和流程采取一些有效的优化改造措施，提高系统处理能力，改善处理效果。2油田污水系统简介明珠号的生产污水首先到达除油水舱T-741A/B进行重力沉降，生产水在T-741A/B进行初步沉降后将舱底部相对干净的生产水溢流到T-841A/B内。经过重力沉降的生产水通过废水泵泵入水力旋流器X-845，从旋流器及其旁通流出的水一部分送到加气浮选器X-741B进一步处理，一部分经过水力漩流器的预留口送到新增气浮CFS-150进行处理。X-741B处理后的污水通过循环泵P-743C/D/E进入到到核桃壳过滤器F-841A/B。CFS-150处理后的污水通过P-849B泵进入双滤料过滤器（

3、DMFA/B）进行处理，经过双滤料过滤器（DMFA/B）处理过的水与经过核桃壳处理过的水汇在一起进入脱氧塔，脱氧塔充当了注水缓冲罐的作用，经过处理合格的水经由注水增压泵P-731A/B/C回注地层，实现了污水全部回注。图1明珠号污水处理系统3流程面临的问题复产以来，由于明珠号处理能力有限，原油的高含水成为了制约产量提高的关键因素，不仅污水产量较大，而且污水质量较差。面对严峻的考验，海上员工积极讨论研究，对现有设备和流程进行了有效的改造和优化，提高了流程处理能力和效果。先后进行了脱氧塔改造为注水缓冲罐、DMF双介质滤器改造为核桃壳滤器、新增加气浮选器、核桃壳供给罐流程优化等改造和优

4、化。这些措施，打破了生产水处理瓶颈，提高了处理水质量，有力的保障了明珠号正常生产。随着生产的进行，水系统又面临着一些新的问题，特别是脱氧塔(注水缓冲罐)存在的问题，影响了注水水质和生产水系统的正常运行。3.1脱氧塔无法收油作为注水缓冲罐，生产水在脱氧塔内停留一段时间后就会分离出一部分油污，由于油水密度差会出现油水分层，留在罐顶。由于新加的收油管线处于脱氧塔的内部填料层中间，浮油会受到填料的影响在液位达到5400mm时不能溢出，往往收不到油，影响了注水水质。3.2脱氧塔无惰气保护由于脱氧塔上部填料的影响，当液位高于5000mm时，罐顶部的压力调节阀出口会喷出含油污水，会造成甲板的污

5、染和火灾隐患。因此，现在已经把入口处自立式压力调节阀关闭，停止向脱氧塔供惰气。3.3核桃壳滤器背压较高生产水从核桃壳进入脱氧塔顶部入口要爬上18m的高度，需消耗0.18MPa的压力，目前核桃壳滤器的入口压力为0.4Mpa，出口压力为0.35Mpa，压差只有0.05Mpa，滤器进出口较小的压差影响了核桃壳滤器的处理量。目前，核桃壳滤器的实际处理量只有50m3/h，远没有达到设计处理量67m3/h的水平。3.4反洗核桃壳滤器时脱氧塔供水不足随着新平台的投产，产量的不断提高，生产水和注水量也随之提高，这对于脱氧塔的存储能力提出了挑战。反洗核桃壳滤器和DMF或遇到生产流程短时间关断时脱氧

6、塔供水能力不足，不能保障充分反洗核桃壳滤器或有可能造成下游平台注水关断。由于明珠号生产水舱较小，生产水停留时间较短，水质较差，因此核桃壳的过滤效果直接决定了生产水系统处理水质。由PID数据可以计算出脱氧塔的液位在5400mm高度时能储水45m3，反洗核桃壳和DMF滤器时，脱氧塔存水量较少，没有充足的时间供给下游平台，核桃壳以90m3的量只能反洗15min，因核桃壳滤器反洗不充分造成了水系统恶性循环。4优化和改造方案针对上述问题，提出以下改造方案，以挖掘水系统处理潜力，提高生产水处理水质。4.1改造脱氧塔内部构造，取出填料取出内部填料后，可以彻底消除填料对脱氧塔收油的影响，提高收油

7、效果，通过定期收油改善注水水质。同时可以将脱氧塔的惰气系统投用，提高注水水质。4.2改造脱氧塔上进下出流程为下进下出方式这个改造比较简单，只需打开连接脱氧塔进出口管线的一个盲板即可，施工十分简单，效果显著(见图2)。改造后，出核桃壳滤器的生产水不需要爬上18m的高度爬上脱氧塔顶部而是从底部直接进入脱氧塔，减少了压力损失0.18MPa，同时降低了核桃壳过滤器的背压，提高了核桃壳的处理量，达到了事半功倍的效果。核桃壳和DMF脱氧塔P-731A/B/C拆除的盲板红线为改造前流程，黑线为