含油污水处理 [含油污水处理设计探讨]

　　摘 要 将油田采出水处理后注水，既解决了含油污水没法外排的难题又充实了地层，恢复地层能量，提高地层出油能力，使水资源得以合理利用，文章结合华北油田实例浅谈设计经验。
　　关键词 含油污水处理；一体化污水处理装置；注水；高压流量自控仪
　　中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)012-0185-01
　　
　　目前我国大部分油田已进入石油开采的中、后期， 采出原油的含水率高达70%～80%，有些地区原油含水率甚至90%以上，油水分离后产生大量的含油污水，污水若不经处理直接排放不仅会造成土壤、水源的污染，甚至会引发事故，威胁人民的安全，因此，有必要通过含油污水处理技术，达到节能、降耗、保护环境、重复利用水资源的目的。
　　1 含油污水处理及注水
　　1.1 现状概述
　　以华北油田为例，从油层的地质条件看，华北油田属于中、低渗透地质。按照碎屑岩油藏注水水质推荐指标规定，注水水质需达到B级标准。下面我结合华北油田注水站的具体实例浅谈污水处理设计方法。
　　1.2 高一联站内整体改造设计概述
　　高一联隶属于中国石油华北油田分公司第三采油厂。高一联污水处理及注水站与油站合建，通过十年各油田区块产能预测论证，高一联注水和污水处理能力规模均不能够适应实际生产需求，且由于工艺管线、多数设备和储罐年久失修，老化腐蚀严重，造成系统运行不稳定，急需改造。
　　1）主要设计参数。根据地质提供的十年产量预测数据设计污水处理量：2 100m3/d，（包括有效注水1 430 m3/d，无效回灌670 m3/d），设计压力25 Mpa。综合考虑高29站污水就地处理量200 m3/d和高一联向采油一厂输污水量500 m3/d，确定本次设计污水处理仍按原污水处理设备参数
　　1 700 m3/d进行更换，管线系统按预测污水处理量进行设计。
　　2）主要工艺流程。
　　污水处理流程：
　　油区来污水→700 m3沉降除油罐→500 m3混凝除油罐→200 m3过滤缓
　　冲罐→过滤提升泵 →多功能过滤器→200m3污水储罐→喂水泵→注水泵→配水间→注水及回灌井
　　收油流程：各罐收油管→10 m3污油罐→污油泵→油区
　　排泥流程：排泥泵→各罐排泥器→各罐排泥管→污泥干化池→污水池→污水回收泵→700 m3沉降除油罐。
　　3）主要设备。注水泵房中有5台注水泵，运行三台，备用二台即可满足生产要求。将3台喂水泵更换为和注水泵相匹配的离心泵。新建污水回收泵2台、排泥泵1台、过滤提升泵2台、污油泵2台、过滤器1套、3罐4泵加药装置1套。
　　4）设计总结。高一联整体改造项目涉及的污水处理及注水系统很完整，设计流程在华北油田很典型但在细节上有自己的很多特点。设计中根据具体情况设置必要的超越流程以方便生产。
　　1.3 泉42断块产能设计
　　泉42断块地理位置位于河北省固安县柳泉镇，地跨行政村5个，距离最近的接转站泉一站直线距离3.5 km，共有注水井7口。
　　1）设计参数。根据泉42断块开发方案，平均单井日注水38 m3/d，断块日注水268 m3/d，年注水8×104 m3。注水系统在泉一站扩建，注水从泉一站分配至各单井。注水系统设计压力25 Mpa。
　　2）泉一站现状。泉42断块产能断块水处理及注水系统设在泉一站，泉一站已有注水系统建于1983年12月。泉一站站内已建主要设施有400 m3清水罐2具，100 m3清水罐2具，三柱塞注水泵4台，高架罐一座，水源井2座。站内建构筑物及生产设施布置紧凑，空间狭窄。
　　3）设计分析。泉一站站内空间紧张，故设计建构筑物及设备尽量利旧，注水及污水处理系统尽量采用短流程。对泉42断块采出水做水质化验，通过分析水质化验报告做出几种污水处理方案的对比和优化，结合泉一站现场的实际情况以及对华北油田其他污水处理站的现场调研，最终决定采用一体化污水处理装置进行污水处理，此流程大大简化了污水处理流程，节省了站场空间。
　　根据水质化验报告看出此断块污水含油较少，通过4小时自然沉降含油可控制在40 mg/L以下，水中悬浮物含量在50 mg/L以下，但通过自然沉降后水中悬浮物含量变化不大。此外污水化验报告看出腐蚀速率超出规范规定数据，设计通过投加缓蚀剂解决此问题。对采出水进行药剂筛选实验确定具体加药种类及加药量，在一体化含油污水处理装置前、后的沉降罐和注水罐分别投加混凝剂、缓蚀剂、杀菌剂3种药剂，设计3套一罐两泵的加药装置利旧。根据清、污水配伍性实验报告得出本断块清、污水混合后有结垢趋势，故不能混注。注水采用清、污轮注方式。清水水源来自水源井，污水水源为处理后的油田采出水。注水优先考虑注污水，不足部分用清水补充。
　　4）主要工艺流程。
　　清水注水流程：水源井→注水泵
　　污水注水流程：
　　油区来污水→ 一体化处理处理装置→注水罐→喂水泵→注水泵
　　 400 m3沉降罐
　　5）站外部分。泉42断块注水井位置分散且距离泉一站较远，为实现在站内统一操作管理，减少井口操作，方便使用，通过现场考察目前比较先进的井口智能远传注水模式，了解其使用状况及优缺点，设计采用“港西模式”，即注水井采用串联注水流程。自泉一站铺设高压注水干线分配至各注水井，不设配水间。井口安装智能调水装置，水量、压力数据远传至泉一站中控室，中控室根据每口井的配注，远程控制井口调水装置进行水量调节。
　　注水井口高压流量自控仪的应用减少了大量单井管线的投入，同时能够有效地实现集中管理，方便操作。
　　2 设计体会
　　在油田污水处理及注水设计过程中首先应明确设计注水量及注水压力，通过分析采出水水质，对照需要达到的注水标准进行污水处理的方案比选，在能够满足规范要求的基础上，力求经济的同时要充分考虑到业主和用户的需求以后日后操作维修、运行管理的可行性、方便度，敢于创新，充分利用好的新产品，新设备，力求做到经济利益最大化。
　　3 结束语
　　当前随着发展的要求， 各种新型的污水处理技术不断出现，各种污水处理的新设备不断产生，并且逐步实际工程中得到有效应用，这些都需要我们不断学习并加以总结，从而找出不同性质污水的最合适和经济的处理方法。
　　
　　参考文献
　　[1]GB50391-2006油田注水设计规范.石油工业出版社,2006.
　　[2]GB50428-2007油田采出水处理设计规范.中国计划出版社,2007.
　　[3]SY/T5329-94碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法.中国石油天然气总公司,1994.

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