油田含聚污水的资源化利用

第33卷第12期(2014.12) (建设管理〉油田含聚污水的资源化利用海兰内蒙古化工职业学院摘要:目前，稠油热采、注聚比例逐渐增大，天然能量开发日渐增多，这导致了部分地区注水源井水、海水和清水，所采出的污水无法完全用于回注，开发过程中产生过多富余污水。为此提出了一种高级氧化法对污水进行预处理的工艺，通过强化氧化能力将有毒的有机物分解成二氧化碳和水，有效地处理油田污水，以对石油行业生态环境起到保护作用。将聚合物配母液作为油田污水资源化实验的主要研究对象。高级氧化加上双膜工艺所配制的聚合母液黏度高于800mPa . s，平均提高45%以上。反渗透出水配制聚合物母液黏度与松花江水样黏度进行对比，聚合物母液黏度高于松花江水，老化10天后黏度均得到下降。关键词:高级氧化;含聚污水;资源化处理;双模工艺doi: 10.3969/j.issn.1006- 6896.2014.12.0501国内研究现状2油田含聚污水的主要特征我国对原油的需求日趋增长，国内大部分油田在采油的过程中，由于油质、采油方法以及地已经进人开发中后期，石油污染问题越来越受到关质 条件的不同，油田回注水的水质也会有所不同。注。目前，稠油热采、注聚比例逐渐增大，天然能通常， 采油产生的污水含有微生物、化学药剂、原量开发日渐增多,这导致了部分地区注水源井水、油杂质、悬浮颗粒等成分，其水温度较高，含有大海水和清水，所采出的污水无法完全用于回注，开量 SRB和TGB等细菌，水质矿化度严重超标，存发过程中产生过多富余污水。例如大庆油田，油田有化学残余等其他物质。而油田含聚污水不仅具有污水总富余量高于20%，只能依靠无效回灌解决常 规采油污水的特点，并且存有残余聚合物，具有其出路。随着地层回灌容量日渐减少，含聚污水乳一些特有的性质，具体表现在:化程度日益增高，开展污水资源化研究工作已经刻(1)采油污水含有聚合物，导致污水的黏度增不容缓。加。黏度增加会使水中胶体颗粒增大，聚合物含量为此提出了一种高级氧化法对污水进行预处理越多，污水的黏度越大，处理污水时间就越长。的工艺，通过强化氧化能力将有毒的有机物分解成(2)含聚合物污水90%以上的油珠粒直径小于二氧化碳和水，有效地处理油田污水，以对石油行70 μ m,经过测试可以得出结论，聚合物导致油水业生态环境起到保护作用。中水膜增强，水中的正负电场增强，提升了小油珠(2)管道试压。首先是强度试验。仪表风、润油加注 管道冻土层以上部分设电伴热和保温，过滤滑油管道强度试验以压缩空气为介质，其他管道强分离器进气分支管关断阀上游部分设电伴热和保度试验应以洁净水为介质。当采用水作为试验介温 。首末站改造部分排污管道冻土层以上部分设电质，环境温度低于5 °C时，应有防冻措施，同时进伴热 和保温。行严密性试验。5改造站氮气置换4设备及管道的伴热保温新建管道经强度试验和严密性试验合格之后与(1)设备伴热保温。保温要求排污罐及DN700已建管道连接之前， 应首先切断可燃气体气源，在的集液包采用δ=80mm厚的离心玻璃棉板保温，管网首端(进站端)充人氮气。充人氮气速度用阀然后用镀锌钢带捆扎并外包δ =0.8 mm复合防锈型门控制， 在管网末端放散口(外输出口)检测气体花纹铝板--层。过滤分离器集液包采用δ=50mm含量，当检测合格后方可动火连接。置换过程中的厚的离心玻璃棉管壳保温，然后用镀锌钢带捆扎并混合气体经放空线排放至火炬。相关操作可参照外包δ =0.5 mm复合防锈型花纹铝板一层。《天然气管道运行中国煤化工》执行。(2)管道伴热保温。增压站内排污管道及润滑YHCNMH G .-83-油气田地面工程(ttp://www.yatdmgc.com)第33卷第12期(2014.12) <建设管理>在水体中的稳定性。这样增加了污水资源化处理的4实验结果分析难度，使污水含油量增多。(3)污水中聚合物的存在降低了絮凝剂的作采用高级氧化和双模工艺进行污水处理，模拟用，大量使用药剂未能降低聚合物的存量，而且经实验结果如表1所示。为了证明所配制聚合物母液过药剂处理的水质还有化学物残留，杂质含量超黏度高于自来水所配制的黏度，所设计的实验方法满足污水资源化的要求，与聚合物母液配置污水实标，达不到注人水质标准。(4)聚合物具有较强的吸附能力，导致采油产验进行了对比。表1水质综合 分析生的污水吸附大量的泥沙，增加反冲洗的工作时间，泥沙量的增大导致在水质资源化处理过程中需水质项目原水溶气气浮高级氧化沉淀处理双模反渗透水质出水水质出水水质出水水质出水水质出水水质要增加排泥处理环节。溶解氧(5)污水中聚合物的存在导致乳状液体在污水硬度/mg.L-10中形成概率增高，乳状液体的黏性增强了油水界面Fe/mg.Li0.28 0.28 0.10.1二氧化硅/g.L+ 440膜强度，同时也加大了油水分离的难度。悬浮物mg.L’75 NIND ND NDND3实验过程含油量/mg.L1 6~50TDSmg . L7450 6 93080从上述含聚污水的主要危害可以看出，科学有COD/mg. L167 864540<5效地处理油田污水，增强含聚污水资源化利用是非硫酸盐/mg.L-'30 1640398常必要的。本文所做的实验是以大庆油田为例，采pH值.5用二次气浮装置对油田污水进行处理，实验分析如TOCmg.L-24.1.41下:①水温在40C以上，不适宜生物处理;②5.38TOC与COD的比值较低，说明污水含有机碳较少,可降解性较差;③污水TDS值高达7 500 mg/L，含油与聚合物母液配置的污水对比温度为42°C,量约为90 mg/L;④二氧化硅、钡等浓度偏高。高级氧化加上双膜工艺所配制的聚合母液黏度高于本次实验将聚合物配制母液作为油田污水资源800 mPa.s,平均提高45%以上。化实验的主要研究对象，大庆油田聚合物母液用水现场试验同样采用高级氧化和双模工艺，从反来源于生活自来水，所配制聚合物母液黏度要高于渗透膜出水指标检测结果不难发现，含油和悬浮物均接近0，浊度在0.3~0.5之内，pH值小于7,说明自来水所配制的黏度。大庆油田含聚污水资源化的处理工艺:首先需水质为酸性，矿化度不高于200 mg/L，其中实验取要进行二级气浮出水，采用溶气气浮设备对污水进样次数为5次。反渗透出水配制聚合物母液黏度与松花江水样行处理;然后高级氧化，高级氧化后需要进行后期黏度进行对比，聚合物母液黏度高于松花江水，老处理，主要是沉淀;最后采用聚偏氟乙烯管式膜反化10天后黏度均得到下降。渗透,达到出水的目的。采用上述处理工艺，高级对浓水进行检测，其指标满足注入地层水标氧化需要两种催化剂，实验反应时间75 min,模拟准，浓水量约为总水量的四分之一，污泥包含石实验完成后进行现场试验，现场试验规模为模拟实灰、油和悬浮物等成分，污泥量约为总水量的验的5倍，在实验流程中需要添加适量催化剂，以0.3%。及酸碱调节剂和净化剂等。通过对各类药剂进水进行统计,投人成本低于5结语3元/立方米，出水率按照75%计算，可以估计得到配制高级氧化和双膜工艺处理油田污水的药以出水量为基数的实验成本约为3.8元立方米。将剂,从而优化含聚污水系统，实现出水满足黏度和模拟实验扩大到1 000 m^/d的规模工程上进行成本浓度的要求，用反渗透出水配制的母液黏度高于自分析，运行成本、污泥处置费和污水回灌费的总成来水所配制的母液黏度。实验结果分析表明，高级本低于9元立方米。这些统计资料说明，高级氧化氧化和双膜工艺的污水处理方法能够避免污水排加上双模工艺在使用成本上不会造成浪费，能够较放，保护了我国的火沟源中国煤化工好地节约资源。YHCNMH G .- 84-油气田地面工程(http://www.yqtdmgc.com)