水处理之油田水处理技术.docVIP

PAGE  PAGE 6 2油田水处理技术 2.1油田污水治理的意义 2.1.1环境保护 我们知道，油田污水是在石油、天然气的勘探开发过程中不可避免的伴生物，它是一种含有固体杂质、液体杂质、溶解气体和溶解盐类等复杂的多项体系。从污水处理的角度出发，油田污水中的杂质可以分为悬浮固体、胶体、分散油及浮油、浮化油和溶解物质等五大类。 2.1.2节约水资源 在油田企业的生产运行过程中，水的消耗量是巨大的。在油田用水中，注入采油用水占绝对数量。例如，中原油田目前原油年产量为350万吨，年产油田污水2000万m3，注水量为11万m3/d，全年注水开发需水量为4015万m3。若污水全部回注，每年就可节约水资源2000万m3。原油产量更高的大型油田，注水开发需水量更是数量惊人。 可见，油田污水经过处理回注地层既缓解了水源缺乏的问题，又杜绝了污染环境，提高了水的循环利用率。 2.2 油田注水水质标准 不同的行业，不同的应用领域，对所用水源水质有相应的要求。油田注水的目的是通过一系列注水管网、注水设备及注水井将水注入地层，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，与其它行业的侧重点不同。根据油田注水的特殊用途，对油田水水质的要求或油田注水水质的要求或油田注水水质处理达到的指标主要包括以下三个方面。 2.2.1注水性 油田注入水的注入性是指注入地层（储层）的难易程度。在储层物性（如渗透率、孔隙结构等）相同的条件下，悬浮固体含量低、固相颗粒粒径小、含油低、胶体含量少的注入水易注入地层，其注入性好。地层物性条件差，如渗透率低、孔喉半径小，注入水就难以注入。当油田注水水质处理效果部好，注入水中含有较多的悬浮固体、油污和胶体时，极易在注水井吸水井吸水端面造成沉积堵塞，使注水压力上升，甚至注不进水。 2.2.2腐蚀性 油田注水的实施经历以下过程： 注水井 注水站 污水处理站 注水水源 在油田注水的实施过程中，在地面，涉及到注水设备（如注水泵），注水装置（如沉降罐、过滤罐），注水管网；在地下水，涉及到注水井油套管等???这些设备、管网、装置等大多数是金属材质。因此注入水的腐蚀性不会影响注水开发的正常运行，而且还会影响油田注水开发的成本。例如，中原油田曾由于腐蚀、结垢等原因，造成注水井油套管损坏、注水管线穿孔、注水设备腐蚀报废引起的直接经济损失每年高达数亿元。 影响注入水腐蚀性的主要因素见表2－1。由表2－1可以看出，水的腐蚀性影响因素多并且各种因素之间互相影响。 表2－1 影响注入水腐蚀性的主要因素 因素描述pH值在无氧的条件下，水中的pH值降低加剧腐蚀。pH值较高时，铁表面被Fe(OH)2或FeCO3所覆盖形成保护膜，从而减轻了腐蚀。但在碱性水中，特别是水温较高时，会造成垢下腐蚀。在有氧条件下，pH值为6～8时，腐蚀主要影响因素是氧，pH值对腐蚀的影响不大。含盐量水中含盐量高时，水的导电性能好，加剧腐蚀，主要是氯离子影响溶解氧氧是引起腐蚀的主要因素，在含氧量高、温度高、pH值低时，其腐蚀作用大大加剧CO2CO2溶于水会降低pH值，从而加剧腐蚀H2SH2S在酸性或中性水中，分解成S2-，S2-与Fe2+反应生成FeS沉淀物，促使阳极反应不断进行，引起比较严重的腐蚀细菌硫酸盐还原菌的繁殖可使H2S含量增加，加剧腐蚀水温一般情况下，水温高，腐蚀速度大 2 .3油田水处理技术 2.3.1混凝处理 油田含油污水在经自然除油后，污水中的一般浮油全部去除，粒径在10μm以上的分散油大部分去除，水中主要含有乳化油及小颗粒的悬浮物。天然水中除含砂泥外，通常还含有颗粒很细的尘土、腐殖质以及菌藻等微生物。油田含油污水、天然水中的这些杂质与水形成溶胶状态的胶体微粒，由于布朗运动和静电排斥力而呈现沉降稳定性和聚合稳定性，通常不能利用重力自然沉降的方法除去。因此，必须添加混凝剂，以破坏溶胶的稳定性，使细小的胶体微粒凝聚再絮凝成较大的颗粒而沉淀。 传统的水处理理论，把上述细小的胶体微粒通过聚集作用而形成可分散的大颗粒的过程称为混凝，混凝又是由凝聚和絮凝量部分组成的。能引起胶粒凝聚的药剂称为凝聚剂，能引起胶粒产生黏结架桥而发生絮凝作用的药剂称为絮凝剂。 2. 4沉淀与上浮 2.4.1 沉淀 沉淀与上浮蚀利用水中悬浮颗粒与水的密度差进行分离的基本方法。当悬浮物的密度大于水时，在重力作用下，悬浮物下沉形成沉淀物；当悬浮物的密度小于水时，则上浮至水面形成浮渣（油）。通过收集沉淀物和浮渣可使水获得净化。沉淀法可以去除水中的泥沙、化学沉淀物、混凝处理所形成的絮体或生物处理的污泥等，也可用于沉淀污泥的浓缩。上浮法主要用于分离水中较轻的悬浮物，如油等，也可以让悬浮物附气泡，使其密度小