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/共24頁 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，大慶油田開發(fā)應(yīng)用了提高沉降分離效率、改善過濾效果和反沖洗質(zhì)量等方面的多項技術(shù)措施滿足了油藏開發(fā)生產(chǎn)需要第2頁/共24頁喇薩杏油田動用地質(zhì)儲量占85.43%，可采儲量占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64606萬方第3頁/共24頁油田采油工藝 注水井 采油井儲層注

2、入站采出水處理站油水分離裝置原油處理 污水 第4頁/共24頁油田生產(chǎn)總流程圖油田生產(chǎn)總流程圖 油井計量間(集油間)轉(zhuǎn)油站脫水站原油穩(wěn)定廠原油庫油田氣處理站輕烴庫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/共24頁序號檢測項目注入層滲透率，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/mLnlO2nlO2nlO3nlO3nlO45 鐵細(xì)菌，個mLnlO2nlO2nlO3nlO3nlO46硫酸鹽還原菌（SRB），個/mL25252525257平均腐蝕率，mm/a0.076注：表中 0n10。序號檢測項目注入層滲透率，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/mLnlO2nlO2nlO3nlO45 鐵細(xì)菌，個mLnlO2nlO2nlO3nlO46硫酸鹽還原菌（SRB），個

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/共24頁1、油田采出水處理站工藝技術(shù)序號采用的工藝流程數(shù)量1自然沉降混凝沉降壓力過濾352自然沉降混凝沉降重力過濾13混凝沉降壓力過濾24混凝沉降氣浮選機(jī)壓力過濾65橫向流聚結(jié)除油器壓力過濾66氣浮選壓力過濾2合 計521.1 采出水常規(guī)處理工藝流程兩級沉降與壓力過濾三段處理流程為主，共計

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

6、61.2 采出水深度處理工藝流程第8頁/共24頁目前已建的水驅(qū)采出水深度處理站有兩種工藝流程:兩級沉降、兩級過濾流程，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過濾流程，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)兩級過濾深度處理流程 高滲水處理站來水高滲水處理站來水一次過濾一次過濾二次過濾二次過濾 至注水站至注水站第9頁/共24頁序號采用的工藝流程數(shù)量1自然沉降混凝沉降壓力過濾232橫向流聚結(jié)除油器壓力過濾43一級沉降二級沉降三級沉降壓力過濾1合 計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、座為二級沉降與一級壓力過濾流程，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/共24頁序號采用的工藝流程數(shù)量1曝氣沉降高效油水分離雙濾料過濾雙濾料過濾52曝氣沉降橫向流聚結(jié)氣浮雙濾料過濾雙濾料過濾13曝氣沉降氣浮雙濾料過濾雙濾料過濾14序批式沉降雙濾料過濾雙濾料過濾3合 計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/共24頁2、目前處理工藝面臨的主要問題 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聚。見聚后水質(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/共24頁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、過濾工藝很難與之適應(yīng)第13頁/共24頁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/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/共24頁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)簡單、耐沖擊負(fù)荷，解決了現(xiàn)有沉降罐處理效率低的問題污水沉降罐加氣浮技術(shù)提高效率25%出水含油量對比加氣浮不加氣浮第15頁/共24頁連續(xù)收油技術(shù)通過沉降罐罐群收油調(diào)節(jié)堰的控制和聯(lián)動，實現(xiàn)了污油回收泵對沉降罐的連續(xù)收油，解決了沉降罐頂部油層厚度大、收油困難的問題，確保

11、了沉降罐的有效沉降時間，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/共24頁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第17頁/共24頁3.2 改善過濾效果和反沖洗質(zhì)量技術(shù)措施微絮凝過濾技術(shù)微絮凝過濾技術(shù)是將混凝和過濾過程在濾罐內(nèi)同步完成的一種新型接觸式絮凝過濾工藝技術(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，濾前加藥為原來混凝沉降罐加藥量的1/3左右，沒有增加處理成本 微絮凝法產(chǎn)生的絮體礬花，不堵塞濾層，不使過濾壓力明顯升高第18頁/共24頁 氣水反沖洗技術(shù) 進(jìn)入高含水后期開發(fā)以后，隨著聚合物驅(qū)、三元復(fù)合驅(qū)逐步推廣，過濾器反沖洗出現(xiàn)再生效果差、過濾效果不好和頻繁跑料等問題，為此，開發(fā)了氣水反沖洗技術(shù)該技術(shù)利用原有過濾器的大阻力布水系統(tǒng)實現(xiàn)了氣水反沖洗的布?xì)?、布水功能?9頁/共24頁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 紫外線殺菌技術(shù)與化學(xué)劑殺菌相比，可以減少運行成本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)到井口紫外線對硫酸鹽還原菌的殺滅效果圖紫外線對硫酸鹽還原菌的殺滅效果圖 第20頁/共24頁應(yīng)用效果 大慶油田從2002年開始通過采取以上述技術(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