近年來我國油田采出污水處理面臨哪些問題?
2016-03-02 10:50:15
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近年來,我國陸上油田隨著注水開發時間的延長,特別是以聚合物驅油為代表的三次采油技術的推廣應用,油田采出污水性質發生較大變化,現有污水處理工藝出現不適應,處理效果變差,影響油田開發效果。主要有以下幾方面的問題:
(1) 三次采油采出污水性質變化,處理難度增加
聚合物驅油技術在“八五”期間被列為國家科技攻關項目,自“九五”之后,
聚合物驅油開采面積及產量不斷增加,在保證我國油田原油穩產中發揮著不可替代的重要作用。大慶油田 2006 年生產原油 4310 萬噸,其中聚驅產量達到 1167 萬噸,占到總產量的 27%。但隨著聚驅規模不斷擴大,采出污水處理難度增加。與水驅采出污水相比,聚驅采出污水不僅含油量高,而且含有大量的聚合物,處理難度加大。
聚合物對含油污水處理的影響主要體現在以下幾個方面:
① 采出污水中含有聚合物,造成污水粘度增加。水驅采出水的粘度一般為0.6mPa.s(45℃),而聚驅采出污水的粘度隨聚合物含量增加而增加,一般為0.8~1.1mPa.s(45℃);粘度增加會增大水中膠體顆粒的穩定性,使污水處理所需的自然沉降時間增長。
② 采出污水中油珠變小了。粒徑測試發現:聚驅采出污水中油珠粒徑小于 10μm
的占 90%以上,油珠粒徑中值為 3~5μm;微觀測試結果表明:聚合物使油水界面膜強度增大,界面電荷增強,導致采出水中小油珠穩定地存在于水體中,從而增加了處理難度。
③ 由于陰離子型聚合物的存在,干擾了絮凝劑的使用效果,使絮凝作用變差,大大增加了藥劑的用量。同時,處理后的水質達不到原有水質標準,油含量、懸浮固體含量嚴重超標。
④ 由于聚合物吸附性較強,攜帶的泥沙量較大。大大縮短了反沖洗周期,增加
了反沖洗的工作量。同時由于泥沙量增大,要求處理工藝各環節排泥設施必須得當。
(2) 采出污水中懸浮物數量增加,粒徑變小,去除更加困難
隨著油田開發時間的延長,采出污水中的懸浮物數量增加,顆粒變細,去除困難。根據大慶油田統計數據,1995 年每 50L采出污水中懸浮顆粒總數為 8×104~10×104個,到 2002 年每 50L采出污水中懸浮顆粒總數已上升到 20×104
~45×104個,上升了150%~350%,而且顆粒進一步變細,粒徑≤2.0μm的顆粒所占的體積百分數已達 60%以上。
(3) 油田開發形勢變化,要求改善注入水質,降低處理成本
目前,中國已成為世界第二大石油消費國和第三大石油凈進口國。2005 年中國
石油消費量達 3.17 億噸,其中凈進口石油 1.36 億噸。而且隨著我國經濟的高速發展,石油需求量還將逐年增加。為了保證國家石油戰略安全,我國主力油田積極應用新的開發工藝技術,充分挖掘內部潛力,以保持國內原油產量穩定。近年來,一些原來因開發效益差而未動用的低產量、低豐度、低滲透油田(即,“三低”油田),陸續投入開發。為適應油田開發形勢,一方面對注水水質要求更加嚴格,以大慶油田為例,2004 年底對注水水質標準進行重新修訂,新標準比舊標準劃分等級更細,水驅由四級變成五級,含聚由三級變成四級,含聚高滲透層指標變嚴,含油量和懸浮物由“雙 30”變成“雙 20”;另一方面,要求盡可能地提高污水處理工藝的能力與效率,最大限度降低地面建設投資與運行成本,以保證油田整體開發效益。
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