陳忠喜——大慶油田采出水處理工藝及技術(shù)最終稿PPT課件

1、1、油田采出水處理站工藝技術(shù)2、處理工藝面臨的主要問(wèn)題3、提高主要設(shè)備效率的技術(shù)措施4、應(yīng)用效果第1頁(yè)/共24頁(yè) 大慶油田已經(jīng)進(jìn)入特高含水精細(xì)挖潛階段，隨著三次采油技術(shù)不斷推廣應(yīng)用，油田采出水水質(zhì)特性發(fā)生很大變化，水處理難度逐漸加大，部分水處理設(shè)施處理效率下降，為此，大慶油田開(kāi)發(fā)應(yīng)用了提高沉降分離效率、改善過(guò)濾效果和反沖洗質(zhì)量等方面的多項(xiàng)技術(shù)措施滿足了油藏開(kāi)發(fā)生產(chǎn)需要第2頁(yè)/共24頁(yè)喇薩杏油田動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量占85.43%，可采儲(chǔ)量占91.46% 投產(chǎn)油水井10337口采出井：63382口注入井：36955口綜合含水92.42%年注水64606萬(wàn)方第3頁(yè)/共24頁(yè)油田采油工藝 注水井 采油井儲(chǔ)層注

2、入站采出水處理站油水分離裝置原油處理 污水 第4頁(yè)/共24頁(yè)油田生產(chǎn)總流程圖油田生產(chǎn)總流程圖 油井計(jì)量間(集油間)轉(zhuǎn)油站脫水站原油穩(wěn)定廠原油庫(kù)油田氣處理站輕烴庫(kù)煉油廠化工廠收集處理用戶含油污水處理站地下水處理站地面污水處理站地下水源地面水源注水站配水間注水井油氣系統(tǒng)水系統(tǒng)返輸干氣油井間)油田氣處理站輕烴庫(kù)煉油廠化工廠化工廠收集處理用戶注水井油氣系統(tǒng)水系統(tǒng)返輸干氣第5頁(yè)/共24頁(yè)序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目注入層滲透率，m20.020.020.10.10.30.30.60.61懸浮固體含量，mgL1.03.05.05.010.02懸浮顆粒直徑中值，m1.02.02.03.03.03含油量，mgL5.08.010

3、.015.020.04腐生菌（TGB），個(gè)/mLnlO2nlO2nlO3nlO3nlO45 鐵細(xì)菌，個(gè)mLnlO2nlO2nlO3nlO3nlO46硫酸鹽還原菌（SRB），個(gè)/mL25252525257平均腐蝕率，mm/a0.076注：表中 0n10。序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目注入層滲透率，m20.10.10.30.30.60.61懸浮固體含量，mgL5.010.015.020.02懸浮顆粒直徑中值，m2.03.03.05.03含油量，mgL5.010.015.020.04腐生菌（TGB），個(gè)/mLnlO2nlO2nlO3nlO45 鐵細(xì)菌，個(gè)mLnlO2nlO2nlO3nlO46硫酸鹽還原菌（SRB），個(gè)

4、/mLlO2lO2lO2lO27平均腐蝕率，mm/a0.0768污水含聚最低界限聚合物含量20 mgL注：表中 0n10；三元復(fù)合驅(qū)含油污水注水指標(biāo)暫時(shí)執(zhí)行表2所列指標(biāo)。 不含聚合物注入水水質(zhì)控制指標(biāo)不含聚合物注入水水質(zhì)控制指標(biāo) 含聚合物注入水水質(zhì)控制指標(biāo)含聚合物注入水水質(zhì)控制指標(biāo)大慶油田注水水指標(biāo)準(zhǔn)第6頁(yè)/共24頁(yè)1、油田采出水處理站工藝技術(shù)序號(hào)采用的工藝流程數(shù)量1自然沉降混凝沉降壓力過(guò)濾352自然沉降混凝沉降重力過(guò)濾13混凝沉降壓力過(guò)濾24混凝沉降氣浮選機(jī)壓力過(guò)濾65橫向流聚結(jié)除油器壓力過(guò)濾66氣浮選壓力過(guò)濾2合 計(jì)521.1 采出水常規(guī)處理工藝流程兩級(jí)沉降與壓力過(guò)濾三段處理流程為主，共計(jì)

5、35座站，占全部采出水常規(guī)處理站的67.3%第7頁(yè)/共24頁(yè)采出水深度處理工藝流程序號(hào)采用的工藝流程數(shù)量備 注1常規(guī)處理后來(lái)水雙層濾料過(guò)濾雙層濾料過(guò)濾312常規(guī)處理后來(lái)水單層石英砂單層石英砂83常規(guī)處理后來(lái)水核桃殼過(guò)濾雙層濾料過(guò)濾84常規(guī)處理后來(lái)水雙向過(guò)濾雙向過(guò)濾35常規(guī)處理后來(lái)水壓力顆粒濾料過(guò)濾改性纖維球過(guò)濾46常規(guī)處理后來(lái)水雙層濾料過(guò)濾罐27常規(guī)處理后來(lái)水核桃殼濾罐核桃殼濾罐28油系統(tǒng)來(lái)水自然沉降混凝沉降一次壓力過(guò)濾二次壓力過(guò)濾13外圍8座9油系統(tǒng)來(lái)水橫向流聚結(jié)除油器一次壓力過(guò)濾二次壓力過(guò)濾6外圍6座10油系統(tǒng)來(lái)水混凝沉降/曝氣沉降氣浮選一次壓力過(guò)濾二次壓力過(guò)濾2外圍2座11其它7合 計(jì)8

6、61.2 采出水深度處理工藝流程第8頁(yè)/共24頁(yè)目前已建的水驅(qū)采出水深度處理站有兩種工藝流程:兩級(jí)沉降、兩級(jí)過(guò)濾流程，主要用于外圍油田，該流程為普通水處理和深度處理合一流程兩級(jí)過(guò)濾流程，主要應(yīng)用于老區(qū)油田，該流程占所有采出水深度處理站的36.0%老區(qū)兩級(jí)過(guò)濾深度處理流程 高滲水處理站來(lái)水高滲水處理站來(lái)水一次過(guò)濾一次過(guò)濾二次過(guò)濾二次過(guò)濾 至注水站至注水站第9頁(yè)/共24頁(yè)序號(hào)采用的工藝流程數(shù)量1自然沉降混凝沉降壓力過(guò)濾232橫向流聚結(jié)除油器壓力過(guò)濾43一級(jí)沉降二級(jí)沉降三級(jí)沉降壓力過(guò)濾1合 計(jì)28聚驅(qū)采出水處理工藝流程 隨著聚合物驅(qū)油技術(shù)的大面積推廣，目前全油田已建成28座聚驅(qū)采出水處理站，其中23

7、座為二級(jí)沉降與一級(jí)壓力過(guò)濾流程，占全部聚驅(qū)采出水處理站的82.1%。1.3 聚驅(qū)采出水處理工藝流程第10頁(yè)/共24頁(yè)序號(hào)采用的工藝流程數(shù)量1曝氣沉降高效油水分離雙濾料過(guò)濾雙濾料過(guò)濾52曝氣沉降橫向流聚結(jié)氣浮雙濾料過(guò)濾雙濾料過(guò)濾13曝氣沉降氣浮雙濾料過(guò)濾雙濾料過(guò)濾14序批式沉降雙濾料過(guò)濾雙濾料過(guò)濾3合 計(jì)10三元復(fù)合驅(qū)采出水處理站工藝流程 目前全油田已建成10座三元復(fù)合驅(qū)采出水處理試驗(yàn)站。該工藝在低三元含量的情況下，處理后水質(zhì)能夠達(dá)標(biāo)；含量高時(shí)需投加水質(zhì)穩(wěn)定劑或凈水劑方可達(dá)標(biāo)。1.4 三元復(fù)合驅(qū)采出水處理工藝流程第11頁(yè)/共24頁(yè)2、目前處理工藝面臨的主要問(wèn)題 目前大慶油田采油一廠、二廠、三廠、

8、四廠、六廠水驅(qū)采出水處理站處理液全部見(jiàn)聚。見(jiàn)聚后水質(zhì)特性發(fā)生了如下變化： 增加了污水粘度：0.60 以上 油珠顆粒細(xì)?。毫街兄?5m 10m；污水Zeta電位增大： -10mv 20.0mv以上； 降低了油珠浮升速度：速度變成了水驅(qū)的十分之一左右； 懸浮固體粒徑變細(xì)：粒徑中值 14m左右 2.1 由于注聚合物采油，造成油田采出水沉降分離困難乳化嚴(yán)重，沉降分離困難！第12頁(yè)/共24頁(yè)2.2 采出水中硫酸鹽還原菌、硫化物的含量普遍增高 由于采出水中大量硫酸鹽還原菌的存在，將污水中的SO42-中的S6+還原成S2-，S2-造成設(shè)備容器腐蝕，同時(shí)產(chǎn)生大量的硫化物。硫化物的顆粒比較細(xì)小，一般集中在11

9、0m之間00.511.522.533.540.010.1110100粒徑,m分布密度,%/m造成現(xiàn)有沉降、過(guò)濾工藝很難與之適應(yīng)第13頁(yè)/共24頁(yè)2.3 顆粒明顯變細(xì)，相互聚并及沉降分離困難懸浮固體顆粒粒徑與數(shù)量變化情況 隨著油田開(kāi)發(fā)的不斷深入，油田采出水中懸浮固體顆粒粒徑明顯變細(xì)、顆粒總數(shù)增多，這種顆粒細(xì)小的懸浮固體，穩(wěn)定性好，沉降特性差，在水中呈懸浮狀態(tài)。同時(shí)有少量的懸浮固體隨著油珠浮升，而被帶到沉降罐的頂部，造成沉降罐下部的懸浮固體少于頂部的懸浮固體含量的現(xiàn)象年代顆?？倲?shù)個(gè)/50l2.0m的體積占總體積百分?jǐn)?shù)1995年0.81.010550%60%1999年1.22.010550%62%2

10、000年1.93.110555%89%2002年后4.5105以上60%96%第14頁(yè)/共24頁(yè)3、提高主要設(shè)備效率的技術(shù)措施3.1 提高沉降罐分離效率的技術(shù)措施 通過(guò)增設(shè)管式反應(yīng)器、穿孔管、溶氣泵，使原有沉降罐增加了氣浮選功能改造后，含油去除率提高25%以上，懸浮固體去除率提高20%以上該技術(shù)是在現(xiàn)有沉降罐基礎(chǔ)上進(jìn)行的技術(shù)改造，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐沖擊負(fù)荷，解決了現(xiàn)有沉降罐處理效率低的問(wèn)題污水沉降罐加氣浮技術(shù)提高效率25%出水含油量對(duì)比加氣浮不加氣浮第15頁(yè)/共24頁(yè)連續(xù)收油技術(shù)通過(guò)沉降罐罐群收油調(diào)節(jié)堰的控制和聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了污油回收泵對(duì)沉降罐的連續(xù)收油，解決了沉降罐頂部油層厚度大、收油困難的問(wèn)題，確保

11、了沉降罐的有效沉降時(shí)間，進(jìn)而提高了沉降罐分離效果3.1.2 沉降罐連續(xù)收油和排泥技術(shù)第16頁(yè)/共24頁(yè)靜壓穿孔管排泥技術(shù)靜壓穿孔靜壓穿孔管處理工管處理工藝流程示藝流程示意圖意圖靜壓穿孔管靜壓穿孔管 靜壓穿孔管排泥主要特點(diǎn)第17頁(yè)/共24頁(yè)3.2 改善過(guò)濾效果和反沖洗質(zhì)量技術(shù)措施微絮凝過(guò)濾技術(shù)微絮凝過(guò)濾技術(shù)是將混凝和過(guò)濾過(guò)程在濾罐內(nèi)同步完成的一種新型接觸式絮凝過(guò)濾工藝技術(shù)： 濾前加藥可以明顯改善水質(zhì) 在總加藥量不變的情況下，濾前加藥為原來(lái)混凝沉降罐加藥量的1/3左右，沒(méi)有增加處理成本 微絮凝法產(chǎn)生的絮體礬花，不堵塞濾層，不使過(guò)濾壓力明顯升高第18頁(yè)/共24頁(yè) 氣水反沖洗技術(shù) 進(jìn)入高含水后期開(kāi)發(fā)以后，隨著聚合物驅(qū)、三元復(fù)合驅(qū)逐步推廣，過(guò)濾器反沖洗出現(xiàn)再生效果差、過(guò)濾效果不好和頻繁跑料等問(wèn)題，為此，開(kāi)發(fā)了氣水反沖洗技術(shù)該技術(shù)利用原有過(guò)濾器的大阻力布水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了氣水反沖洗的布?xì)?、布水功能?9頁(yè)/共24頁(yè)3.3 提高殺菌效果技術(shù)措施 紫外線殺菌技術(shù)工藝特點(diǎn) 紫外線殺菌技術(shù)與化學(xué)劑殺菌相比，可以減少運(yùn)行成本80以上 殺菌率高達(dá)99%以上，與化學(xué)殺菌聯(lián)合使用，可保證殺菌效果持續(xù)到井口紫外線對(duì)硫酸鹽還原菌的殺滅效果圖紫外線對(duì)硫酸鹽還原菌的殺滅效果圖 第20頁(yè)/共24頁(yè)應(yīng)用效果 大慶油田從2002年開(kāi)始通過(guò)采取以上述技術(shù)為主的措施和加強(qiáng)管理，使油田采出水處理設(shè)施效率顯著提高，滿