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油田采油廢水回注技術

發布時間:2022-1-7 9:04:26  中國污水處理工程網

  油田在采油施工的過程中產生的大量廢水如果排放到自然環境中會對環境造成嚴重的污染,而油田采油生產作業過程中不管是油井的采出水還是洗井過程中都會產生大量的廢水,這部分廢水的主要成分中包含了部分原油,而原油則是采油廢水主要的污染成分,針對含油廢水進行處理的時候難度非常大,如果含油廢水在環境中直接排放又會對環境造成嚴重的損害,因此,針對這一問題進行含油廢水處理技術的研究是非常有必要的,油田采油廢水進行處理以及廢水回注后不僅能夠提升廢水的利用率,同時也能有效的控制油田生產作業對環境造成影響,油田在進行注水作業的時候,一般都會對注水的水質做出嚴格的要求。如果在注水作業的時候,水質沒有達到油田注水作業的水質標準要求,不僅會嚴重的污染地層,同時也會造成油田生產作業管道的嚴重腐蝕,甚至會導致儲層出現不可逆的損害,而地層的損害又會導致油田注水作業的壓力不斷升高,這對油田的注水開采質量以及注水效率都有很大的影響。本文對油田的廢水回注處理技術進行了充分的研究,最終實現了油田廢水回注的高效、安全運行。

  1、采油廢水處理回注技術

  原油在廢水中的存在形態不同,實際的處理方法也不同。

  1.1 隔油處理法

  該方法主要是針對廢水中分布的游離態原油以及機械分散態原油進行處理,主要的方法是依靠原油的自然上浮實現油水分析。在該處理技術的實施過程中會用到隔油池,一般情況下油田在進行廢水處理的時候主要的隔油池有平流式、平板式、斜板式[1]。

  1.1.1 平流式隔油池

  平流式隔油池在進行廢水處理的時候主要的原理是根據油水組分的密度不同來實現油水的分離。該處理方法實施的過程中水力設計以及廢水的停留時間是影響廢水處理效率的主要因素,因此,一定要進行合理、科學的水力設計,并設置合理的廢水停留時間,廢水的除油效果會隨著停留時間的延長而升高。

  1.1.2 平行斜板式隔油池與波紋斜板式隔油池

  平行斜板式以及波紋斜板式隔油池與平流隔油池最大的區別就是在其分離槽中安裝了一個帶有一定傾角的平行板或者波紋板,而該傾斜角的方向與水流的方向相同,平行隔板或者波紋隔板的安裝能夠有效的縮減油珠的上升距離,這樣油珠就會在逐漸聚集最終形成大油滴,這樣不僅有效的增加到了油水分離的面積,而且整流效率也得到了有效的提升。而且這種隔油池實際的占地面積比較小,能夠實現對油水的高效分離,廢水的停留時間也得到了有效的控制,整體的成本投資也相對較低。但是在針對含油量比較小的廢水進行處理的時候,波紋斜板式隔油池的實際處理效果沒有平流式隔油池的處理效果好。

  1.2 氣浮法

  氣浮法主要是利用在廢水中產生氣泡,并利用氣泡將廢水中原油或分離出來,氣泡法在實際的應用過程中為了有效的提升分離效果,通常情況下都會與絮凝法進行結合使用,氣浮法主要包括了加壓溶氣氣浮法、曝氣氣浮發、引風空氣氣浮等幾種,在進行膠態油或者乳化油的分離過程中一般都會使用加壓溶氣氣浮法,但是在該方法實施的過程中一定要加強對各個化學處理過程中把控。

  1.3 凝聚過濾法

  凝聚過濾法主要的原理就時將廢水中小油珠聚集成大油珠然后進行直接清除。然后在適當的條件下廢水的出水水質就會達到最佳狀態,該方法在針對機械分散態的廢水進行處理的時候效果非常明顯,但是針對原油分布形態不同的廢水進行處理的時候其實際的處理效果也有很大的差別,尤其是在針對含油量比較低的廢水進行處理的時候,這種方法并不適合。

  1.4 化學處理法和電解法

  化學處理法主要是針對含有乳化油的廢水進行處理,其主要的作用就是利用化學藥劑將處于分散狀態的油珠的穩定性破壞。常用的化學藥劑是無機的混凝劑,廢水中加入無機混凝劑后就會然后在利用自然沉降或者引用氣浮法將廢水中的原油分離出來。有關的統計表明,在廢水中加入無機混凝劑后再應用氣浮法進行處理,其是的處理效率能夠提升25%,甚至在一定的條件下,其效率能夠提升90%以上。

  電解法在針對含有乳化油的廢水進行處理的時候效率非常高,而且電解法不會造成二次污染的出現。電解法又可以分為電解氣浮法以及電解絮凝法。電解氣浮法主要是利用電解作用在廢水中產生大量微小的氧氣和氫氣泡,通過氣浮來進行油水分離。由于在電解過程中產生的氧氣以及氫氣泡非常小,因此,可以將廢水中一些較小的油珠以及固體懸浮顆粒進行清除,經過電解氣浮處理后的廢水就可以進行回注作業。而電解絮凝法則主要是在消耗電極上施加一個電壓,使得電極發生氧化從而向外釋放金屬離子,而金屬離子在水中形成水解物質后就具備了較強的混凝作用。在使用該方法的時候對廢水的導電性有一定的要求,這樣才能保證電解池的電解作用正常進行,避免在電解過程中出現電極鈍化的現象。

  1.5 吸附法

  吸附法的主要原理就是利用一些親油性的材料來對廢水中的原油的進行吸附。在油田的廢水處理過程中活性炭是一種比較常用的吸附材料。另外,吸油氈、石英砂、木屑等也常備用來作為吸附劑。

  由于活性炭是一種不可再生的材料,而且其成本也比較高好,因此,在油田的采油廢水處理過程中這種方法的應用也受到了一定的限制。目前很多西方國家采用顆粒狀的活性炭來進行廢水的深度處理,而美國則主要是利用粉末狀的活性炭來進行采油廢水的處理技術研究。國內也在該領域展開了一系列的研究,在研究中證明活性炭的實際除油效果非常突出,整體的除油率能夠達到95%。

  2、油田采油廢水處理技術方案設計

  油田在進行采油廢水處理回注的時候,首先需要詳細的了解廢水的具體成分,然后才能有針對性的應用化學藥劑將廢水的酸堿度進行平衡,要保證廢水呈現堿性。整個系統呈現堿性后,廢水中含有的一些碳酸、鈣、鎂等的離子就會在堿性環境下發生相互反應最終形成沉淀,這種通過化學藥劑將廢水中離子進行沉淀的方法可以將采油廢水中多數的懸浮顆粒以及雜質等進行清除。另外廢水系統整體呈現堿性后,廢水中的金屬就會出現鈍化的現象,使得油田技術管道的腐蝕也得到了有效的控制,同時堿性環境還能將多數的菌類清除,實現對采油廢水的高效處理。

  采油廢水要進行回注作業,就必須要將采油廢水經過有效的處理,這樣回注廢水的水質才能達到標準的要求。因此,可以不斷的優化和完善油田聯合站內的廢水處理工藝,有效的提升回注廢水的水質,這樣才能避免油田聯合站內管路或者設備出現腐蝕結垢的現象,同時也能很好的起到保護地層的作用。在油田的聯合站進行廢水沉降處理的過程中,由于采油廢水不僅濃度高而且濃度的變化范圍也比較大,因此必須要先進行廢水的均質處理,這樣就能有效的避免在后續的廢水處理過程中出現大量沉淀物的現象,而且水質不均也會對后續的廢水處理過程中造成很大的影響。均質處理的核心內容就是要將不配伍的廢水進行充分的混合,這樣一些能夠在混合過程中形成結晶并沉淀,這樣就能提升廢水系統整體的穩定性。如果聯合站實際的條件允許,要盡量的擴充廢水罐的容積,這樣就能有效的提升采油廢水的油水分離效率,使得原油的回收率也能得到極大的提升。由于采油廢水中常常會含有大量的細菌,因此,在采油廢水進入廢水罐前就要對其進行滅菌處理,主要是利用一些高效的殺菌劑來清除廢水中的細菌,抑制其繁殖,這樣就能避免細菌含量太高對注水設備造成腐蝕。而且在廢水進入沉降罐中進行處理的時候也要加入一定量的阻垢劑,這樣就能避免廢水中不同雜質產生反應從而形成結垢,這樣才能充分提升廢水處理設備的運行效率。

  3、結束語

  油田采油生產作業過程中產生廢水的充分利用對油田的采油作業有非常重要的作用。而采油廢水回注技術能夠實現采油廢水的高效處理,從而提升了廢水的利用率以及原油的回收率。但是由于很多高效的廢水回收技術在我國的發展還不夠成熟,導致采油廢水處理不僅效率較低,而且工作量也比較大。在近年來我國科學技術不斷發展的前提下,諸如膜處理法等高效廢水處理方法不僅實現了工業化規模的使用,而且膜材料也在不斷更新,整體的應用成本也得到了有效控制。這對我國油田的采油污水高效處理有極大的促進作用。(來源:大慶油田有限責任公司第三采油廠)

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