油田含聚污水處理技術(shù)的長期滯后影響原油采收率的提高

　　XX油田主力油田已進(jìn)入后開發(fā)后期，從二十世紀(jì)九十年代，在XX、YY、ZZ等油田先后應(yīng)用聚合物驅(qū)油技術(shù)，提高原油采收率。由于大量含聚合物采出污水性質(zhì)的變化和含聚污水處理技術(shù)的長期滯后，導(dǎo)致聯(lián)合站污水處理工藝流程普遍處于低效運(yùn)轉(zhuǎn)或部分設(shè)備處于停用狀態(tài)。處理后的污水含油、懸浮物嚴(yán)重超標(biāo)，回注地下造成地層傷害，降低滲透率，影響了原油采收率的提高。

油田含聚污水難處理的主要原因

1、由于聚合物的不斷加入,使含油污水粘度增大，提高了水中膠體顆粒及油珠的乳化穩(wěn)定性；

2、油田含聚污水在較高溫度下，經(jīng)地下巖層不斷高速切割、撞擊，油水充分混合、乳化：

3、油珠粒徑小于 10 μm的占 90％以上，油珠粒徑中值為3～5μm，粒徑中值的偏低，使體系更加穩(wěn)定；

4、油水界面膜強(qiáng)度增大，界面電荷增強(qiáng)；

5、稠油熱采導(dǎo)致原油粘度上升、油水密度差降低，增加了污水處理難度。

由此導(dǎo)致含聚污水中的原油以微小油珠形態(tài)，穩(wěn)定地存在于水體中。

油田含聚污水對傳統(tǒng)處理技術(shù)的影響

1、重力沉降分離（沉降罐），沉降時(shí)間成倍增長（罐容成倍增加），仍不能達(dá)到分離要求（XX聯(lián)合站進(jìn)站污水含油量與處理后外輸污水含油量幾乎不變）；

2、過濾分離，工作周期極短；反沖洗強(qiáng)度大、時(shí)間長、效果差；濾料、濾膜失效快；

3、傳統(tǒng)技術(shù)處理的污水水質(zhì)，難以達(dá)到配注聚合物水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，注聚溶液粘度損失大、藥劑成本高；破壞地層、降低滲透率，影響原油采收率。

4、用清水配注聚，污水采出、回注平衡被破壞，導(dǎo)致一系列環(huán)保方面問題。

RSK油田含聚污水處理技術(shù)概述

　　RSK油田含聚污水處理技術(shù)，采用自主研發(fā)的紊流矩陣破乳技術(shù)、多級旋流串聯(lián)固液動態(tài)分離技術(shù)和油水動態(tài)濃縮分離技術(shù)，能夠快速高效地處理含聚污水。

一、RSK油田含聚污水處理技術(shù)，以較低的運(yùn)行成本，有效地處理高含聚、高粘稠、高含油污水，達(dá)到配聚、回注要求，特別適用于：

1、高滲透壓地層回注要求的含聚污水處理；

2、中、低滲透壓地層回注要求的含聚污水預(yù)處理。徹底解決了含聚污水沉淀時(shí)間長、油水分離難；過濾分離的工作周期極短，反沖洗強(qiáng)度大、時(shí)間長、效果差，濾料、濾膜失效快，出水水質(zhì)差的問題。

二、RSK油田含聚污水處理技術(shù)的使用、推廣，極大地簡化了油田聯(lián)合站傳統(tǒng)的工藝流程。

RSK油田含聚污水處理技術(shù)工作原理

　　采用自主研發(fā)的紊流矩陣除油技術(shù)，穩(wěn)定分散于高含聚污水中的小油珠，首先進(jìn)入紊流矩陣單元，在紊流的作用下，小油滴重新組合，然后進(jìn)入收集單元，在極短的時(shí)間內(nèi)集聚成大油滴快速上浮。之后采用多級旋流串聯(lián)固液動態(tài)分離技術(shù)，對加絮凝劑后生成的難過濾、難沉淀、難氣浮的物質(zhì)，利用渦旋產(chǎn)生的離心力，逐級進(jìn)行分離去除。分離出的浮油，經(jīng)油水濃縮動態(tài)分離后（約為總污水量的2%，含水約10-30%）送入回收系統(tǒng)。

1、紊流矩陣除油技術(shù)

　　紊流矩陣除油技術(shù)由紊流矩陣單元，收集單元，油水分離單元組成。工藝流程如下：

　　其工作原理是紊流矩陣單元由若干紊流腔室并聯(lián)排列組成，含聚污水通過紊流矩陣時(shí)，分開進(jìn)入各個(gè)紊流腔室。穩(wěn)定分散于含聚污水中的小油珠，在紊流腔室內(nèi)紊流作用下，重新組合后，進(jìn)入收集單元。在收集單元的小油珠迅速集聚成大油滴快速上浮，然后進(jìn)入分離單元完成油水分離。

2、多級旋流固液動態(tài)分離技術(shù)

　　其工作原理是絮凝反應(yīng)后，水中的乳化油類、懸浮物、泥沙等物質(zhì)由于比重不同，進(jìn)入不同離心力的多級旋流分離器后，在各自相適應(yīng)的離心力作用下得到有效分離。

3、油水濃縮動態(tài)分離技術(shù)

　　其工作原理是含水率較高的原油或從污水中分離出的浮油進(jìn)入油水濃縮動態(tài)分離裝置，在特殊的腔體構(gòu)造中，受到間歇擠壓，水分不斷從油中滲出，實(shí)現(xiàn)油水快速分離。

RSK油田高含聚污水處理技術(shù)特點(diǎn)

1、處理效果好：

　　原水含油 ≤ 3000mg/L,出水含油 ≤ 50mg/L；

　　原水COD ≤ 9000mg/L,出水COD ≤ 350mg/L；

　　原水懸浮物 ≤ 500mg/L,出水懸浮物 ≤ 50mg/L；

　　處理時(shí)間 ≤ 20 分鐘；

　　分離出的石油約占總污水的2%(含水20-30%)；

2、操作非常容易（開閥門和加藥泵），運(yùn)行中只需給加藥罐加藥；設(shè)備無需反沖洗、換填料；設(shè)備全部采用PVC 材料，無需防腐；

3、工藝簡單，一次性投資少，運(yùn)行成本低；在原有除油處理工藝進(jìn)行改造，可保留大部分原有設(shè)備，大幅度減少了技改投資；

4、占地少，日處理 1 萬立方米污水，占地僅 60 平方米；處理設(shè)備模塊化，可因地制宜集中或分散布置；撬裝簡單，移動方便，建設(shè)期短。

*現(xiàn)場試驗(yàn)情況

1、RSK油田含聚污水小試情況

　　RSK油田含聚污水處理技術(shù)在2005年經(jīng)過近半年在XX、YY聯(lián)合站的現(xiàn)場小試，對含聚濃度高達(dá)100mg/L的污水，在投加聚鋁量70mg/L條件下，取得了良好的試驗(yàn)結(jié)果，處理后污水含油指標(biāo)由試驗(yàn)前的800－3000mg/L下降到30mg/L左右，COD指標(biāo)由試驗(yàn)前的4000－9000mg/L下降到280mg/L左右,經(jīng)過對處理后的污水進(jìn)行配聚合物試驗(yàn)，水質(zhì)完全達(dá)到了注聚用水要求指標(biāo)。

表1、RSK含聚污水處理技術(shù)小試試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比表

項(xiàng) 目

指 標(biāo)

含油（mg/L）

COD值（mg/L）

SS含量（mg/L）

注聚指標(biāo)要求

100

500

50

中試結(jié)果

15－40

170－400

20-40

2、RSK技術(shù)工業(yè)放大演示設(shè)備在孤六聯(lián)現(xiàn)場試驗(yàn)情況

　　鑒于RSK油田含聚污水處理技術(shù)小試取得圓滿成功，經(jīng)過XX油田批準(zhǔn)，南寧瑞賽科水處理技術(shù)有限公司制作了工業(yè)放大演示設(shè)備，并于9月底在XX聯(lián)合站進(jìn)行安裝調(diào)試。

　　試驗(yàn)日期：2005年10月4日－2005年10月7日

　　試驗(yàn)水樣：XX聯(lián)合站油站一次沉降罐出水

　　日處理污水能力：2000方

　　藥劑使用濃度（聚鋁）：86mg/L

　　現(xiàn)場試驗(yàn)于2005年10月4日正式開始，采取連續(xù)運(yùn)行的方式，受閘門限制，實(shí)際處理污水能力在1500方/日。中心化驗(yàn)室連續(xù)4天/5次對現(xiàn)場進(jìn)行跟蹤取樣化驗(yàn)分析，試驗(yàn)期間加藥濃度平穩(wěn)，來水波動不大，設(shè)備運(yùn)行良好，試驗(yàn)取得初步成功。檢測跟蹤數(shù)據(jù)見下表：

表2、RSK含聚污水處理技術(shù)在XX聯(lián)合站運(yùn)行跟蹤化驗(yàn)數(shù)據(jù)

時(shí)間

含油（mg/L）

SS（mg/L）

COD（mg/L）

污油含水（％）

10.4

34.7

108

316.7

73.5

10.5

31.7

54

247.7

35.4

10.6

38.0

35

165.1

39.6

47.9

29

271

47.3

10.7

57

79

183.3

52.7

備注: *現(xiàn)場試驗(yàn)情況摘自XX采油廠向XX油田的匯報(bào)材料