渤中油田消除污水处理瓶颈与提高注水质量研究(刘排松).docVIP

渤中25-1油田消除污水处理瓶颈与提高注水质量研究 刘排松 天津分公司渤中作业公司BZ25-1油田 摘 要：“海洋石油113”FPSO 2009年11月受风解脱后，作业公司上下齐心协力，积极协调各方资源，综合考虑资源匹配性、临时复产紧急性，采用“渤海明珠号”FPSO替代作为BZ25-1油田群的浮式生产储油装置，并于2010年4月顺利复产，原油日产量稳定在7000m3/d，为天津分公司的战略目标的实现做出了重大贡献。 本文重点对“渤海明珠号”的生产水系统、注水系统进行介绍，分析了生产过程中出现的问题，提出了相应的改造方案，并分析验证了改造的效果。 关键词：污水处理；注水质量；流程改造。 1 生产背景 BZ25-1/S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（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