油田採出水回注處理技術工藝概況?

目前我國大部分油田己進入石油開採的中期和後期階段,採出液中含水量為70-80%,有的油田甚至高達90%,而且隨著開採時間的增加,含水量不斷的增加,因此在我國油田所產生的廢水量非常巨大。如果把如此大量的採出水直接外排,將造成非常嚴重的環境汙染問題,同時又浪費了寶貴的水資源。如果把含油廢水處理後,重新回注地層,以補充地層的壓力,不僅可以避免環境汙染,而且節約大量的水資源。對含油廢水進行處理並回注是油田實現可持續開發和提高油田經濟效益節約成本的一個重要途徑。

油田採出水經過處理回用於油田注水,較一般淡水有以下優點:1、油田採出水含有表面活性物質而且溫度較高,能提高洗油能力。驅油效率隨水的礦化度增加而提高,含表面活性劑的採出水,特別是礦化度接近底層中的採出水,其驅油效率值最大。2、水質穩定,與油層想混不產生沉澱。

方法/步驟

油田採出水水質

由於各油田原油的特性、地質不一樣,油田採出水水質各異,但又都有相同的特性。一般具有以下特點:含油量高、成分複雜、礦化度高、水溫較高、具有放射性。

(1)含各種有機物

油田採出水中含有多種原油有機成分和各種化學藥劑,化學需氧量高。例如:草橋油田採出水中化學需氧量為714mg/L,渤海油田採出水中化學需氧量大於500mg/L。

(2)高礦化度

油田採出水礦化度最低也在1000mg/L以上,高可達14×104mg/L,中原油田採出水總礦化度高達8×104~14×104mg/L,渤海油田採出水礦化度為11×104mg/L,Cl-達6996mg/L,高礦化度加速了腐蝕速度,同時也給廢水生化處理造成困難。

(3)含油量高

一般採出水中含油量均在1000mg/L左右,其中90%左右為分散油(10—100μm)和浮上油(大於100μm),約有10%乳化油。

(4)水中含微生物

採出水中常見微生物有硫酸鹽還原菌、鐵細菌、腐生菌,均為絲狀菌,多數採出水中細菌含量為102~104個/mL,有的高達108個/mL,細菌大量繁殖不僅腐蝕管線,而且還造成地層嚴重堵塞。

(5)含有大量生成垢的離子

採出水中含有HCO3-、Ca2+、Mg2+、Ba2+、Cr2++等生成垢的離子。

(6)懸浮物含量高

水中懸浮物含量高,顆粒細小,容易造成地層堵塞。其中懸浮固體(顆粒直徑1—100μm)主要包括:泥砂、各種腐蝕產物及垢、硫酸鹽還原菌、腐生菌和重質油類等;膠體(1×10-3—1.0μm)主要由泥砂、腐蝕結垢產物和細菌有機物構成。

採出水回注水質要求

經過處理後的採出水回注,對水質基本要求如下:

1、水質穩定,與油層水相混不產生沉澱;

2、水注入油層後,不使粘土礦物產生水化膨脹或懸濁;

3、水中不得攜帶大量懸浮物,以防堵塞注水井滲濾端面及滲流孔道;

4、在執行條件下注水不應結垢;

5、注入水對水處理裝置、注水裝置和輸水管線腐蝕性要小;

6、不能造成注水井的吸收能力迅速下降,為了使注水井保持一定的吸收能力。

採出水回注處理工藝

1、傳統過濾工藝流程

該流程以去除原水中懸浮物雜質,使回注水不產生堵塞油層為目的,根據沉降分離選用裝置不同分下列流程。

(1)混凝沉降-過濾流程

(2)氣浮選-過濾流程

(3)旋流分離-過濾流程

2、膜技術處理工藝

膜分離技術就是利用膜的選擇透過性進行分離和提純的技術。膜由合成的高分子材料製成,具有形態較整齊的多孔結構,孔徑分佈均勻。過濾時,所有大直徑的粒子全部攔截在濾膜表面上。膜法處理可根據廢水中油粒子的大小,合理地確定膜截留分子量,且處理過程中一般無相的變化,常溫下操作,有高效、節能、投資少、汙染少的特點。近年來,越來越多的膜分離技術開始用於油田採出水的處理。常應用於採油廢水處理的膜,包括反滲(RO)、超濾(UF)、微濾(MF)、電滲析(ED)和納濾(NF)等。目前,在國內外各大油田應用較多的是超濾膜技術。

UF膜孔徑一般在1nm-1μm之間,截留固體顆粒、膠體及相對分子質量為1000一100000的大分子,RO膜幾乎完全可以將相對分子質量為150以上的有機組分截留。UF+RO膜技術的組合處理高含鹽的採出水,可達到回注要求水質。經過該工藝處理的水中,懸浮物含量和油含量完全能達到SY/T5329—94《碎屑岩油藏注水水質推薦指標及分析方法)A1級標準。其中懸浮物含量小於1mg/L,含油量小於4mg/L,粒徑中值小於1μm。

膜分離技術用於採出水的處理具有明顯的優點:

1.化學穩定性好,可用強酸、強鹼、強氧化劑還原劑等來清洗再生。

2.機械強度高,能在高溫高壓下使用和清洗。

3.出水水質好,水質穩定,完全能滿足對低滲透油層注水水質的要求。

4.裝置使用壽命長、佔地面積少、配套設施少。

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