含油污水處理

1、二一二年六月,油田污水處理、分注、測試工藝技術(shù),一、含油污水處理工藝技術(shù) 二、分注工藝技術(shù) 三、分層測試工藝技術(shù),一、含油污水處理工藝技術(shù),水是石油的天然伴生物。目前我國大部分油田采用注水開發(fā)方式，隨著油田的不斷開發(fā)，油井采出液不斷增加，造成油田污水越來越多，給油田污水的排放和處理帶來很大的困難。為有效利用采出污水，對污水進行處理回注是經(jīng)濟實用的辦法，同時要確保油田的高效注采開發(fā)，對油田注入水水質(zhì)有一定的要求，所以油田含油污水處理技術(shù)是發(fā)展我國石油生產(chǎn)的一項重要技術(shù)。,一、含油污水處理工藝技術(shù),1、含油污水來源 采出水,生產(chǎn)過程污水： 過濾器反洗水、排污回收水、洗井水、油水井作業(yè)廢水等。 其它

2、系統(tǒng)來水,2、含油污水分類,一、含油污水處理工藝技術(shù),稠油污水,含油高、乳化程度高、油水比重差小，含砂較多，膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量高、油水分離比稀油污水時間長難度大。,含聚污水,含聚合物、含油高、乳化程度高、乳化油水界面膜強度大，不容易破乳，污水粘度大，油水分離難度最大，需要消耗的藥劑量大，聚合物污泥量大，含水率高，難以處理。,污水礦化度高、PH值低于6，高含二氧化碳、硫化氫，SRB等，腐蝕速度大于0。076以上。,腐蝕性污水,2、含油污水分類,一、含油污水處理工藝技術(shù),對油田注入水，除要求水量穩(wěn)定、取水方便和經(jīng)濟合理外，還必須符合以下要求：,3、處理后的污水水質(zhì)基本要求,一、含油污水處理工藝技術(shù),水

3、質(zhì)穩(wěn)定與油層水相混不產(chǎn)生沉淀,水注入地層后不使粘土產(chǎn)生水化膨脹或產(chǎn)生混濁,不得攜帶大量懸浮物，以防注水井滲濾端面堵塞,對注水設(shè)施腐蝕性小,一、含油污水處理工藝技術(shù),SY/T5329-94碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標及分析方法,注入水水質(zhì)標準,一、含油污水處理工藝技術(shù),SY/T5329-94碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標及分析方法,注入水水質(zhì)標準,一、含油污水處理工藝技術(shù),污水處理技術(shù),常規(guī)污水處理方法,一、含油污水處理工藝技術(shù),污水處理技術(shù),常用工藝流程, 重力式處理流程 壓力式處理流程 浮選式處理流程 開式生化處理流程,一、含油污水處理工藝技術(shù),污水處理技術(shù),重力式流程, 對原水含油量、水量變化波

4、動適應(yīng)性強 自然除油回收污油品質(zhì)良好 投加藥劑混凝沉降后水質(zhì)凈化效果良好 壓力濾罐數(shù)量較多、操作量大 處理工藝自動化程度稍低 適用于規(guī)模較大、對水質(zhì)要求不高的油田污水處理,一、含油污水處理工藝技術(shù),污水處理技術(shù),壓力式流程, 污水在站內(nèi)停留時間較短，處理凈化效率高 對水質(zhì)、水量波動的適應(yīng)能力稍低 系統(tǒng)流程機械化、自動化水平稍高 可充分利用來水水壓，減少系統(tǒng)二次提升,一、含油污水處理工藝技術(shù),污水處理技術(shù),浮選式流程, 污水除油及凈化處理效率高 設(shè)備組裝化、自動化程度高， 現(xiàn)場預(yù)制工作量小 回收油品質(zhì)下降，處理難度大 流程動力消耗大，維護工作量 較大,一、含油污水處理工藝技術(shù),污水處理技術(shù),開式

5、生化流程, 污水除油凈化處理效率高 工序較多，有時還需增加除鹽、降溫等工藝 處理后的污水能夠達到地表排放標準 適用于采出量大但回注量小需要外排的油田,一、含油污水處理工藝技術(shù),污水處理技術(shù),三段式污水處理流程,自然重力除油工藝,斜板(管)除油工藝,粗?；?聚結(jié))除油工藝,氣浮除油工藝,旋流除油工藝,水中膠體的性質(zhì),混凝劑在水中的水解,膠體與混凝劑相互作用,深層過濾,表面過濾,粒狀 濾料 核桃殼、石英砂、金剛砂、磁鐵礦、 陶瓷、無煙煤等,纖維 濾料 纖維束、纖維球、纖維棒等,濾芯 網(wǎng)、布、紗線、燒結(jié)金屬、陶瓷等,濾網(wǎng) 金屬網(wǎng)或合成樹脂網(wǎng),無機膜 陶瓷膜、金屬膜、玻璃,有機膜 聚合物類，包括親水性

6、和疏水性,一、含油污水處理工藝技術(shù),污水處理技術(shù),自然除油罐結(jié)構(gòu)圖,除 油,一、含油污水處理工藝技術(shù),污水處理技術(shù),逆向流沉降罐結(jié)構(gòu)圖,混凝沉降,水中膠體粒子及微小懸浮物聚集沉降析出的過程。通過合理設(shè)置藥劑投加位置、次序、時間間隔，確保藥劑與水充分混合，發(fā)揮應(yīng)有的混凝作用。,高效混凝旋流反應(yīng)器,通過控制反應(yīng)器噴嘴尺寸及水的流速，藥劑快速均勻分散，水力攪拌促使顆粒碰撞凝聚，絮凝體尺寸粒徑變化從微米級增加到毫米級。,應(yīng)用逆向流分離沉降技術(shù)。懸浮物沉降方向與水流方向相反，罐底設(shè)滑泥坡，安裝動力排泥設(shè)備，加密加大排泥力度，提高沉降罐有效容積，懸浮物去除率提高30%。,一、含油污水處理工藝技術(shù),污水處理

7、技術(shù),壓力過濾,粒狀濾料過濾器：耐沖擊能力強、被污染后濾料反洗再生容易，缺點是濾速低、反沖洗強度大、過濾精度低，出水粒徑中值在2um以上，適合于作粗濾。,金屬膜過濾器,管式膜過濾器,各種濾芯,膜過濾器：過濾精度高、粒徑控制比較穩(wěn)定，恢復(fù)性能容易； 缺點是易受污油和膠質(zhì)污染，適合于含油很少的水過濾處理,一、含油污水處理工藝技術(shù),污水處理技術(shù),輔助流程,加藥混合工藝流程 收油工藝流程 排污與污水回收流程 反沖洗工藝流程 天然氣密閉流程 污泥處理流程,1、將破乳劑加藥點前移提高產(chǎn)出液的破乳脫水效果，必要時在收油罐前投加反相破乳劑，能夠降低來水含油；,2、投加藥劑要具有良好的配伍性，打破傳統(tǒng)“三防”藥

8、劑頭疼治頭的觀念束縛，全面系統(tǒng)解決污水處理面臨的諸多問題；,3、藥劑的投加次序、位置、間隔、混合效果對其作用的發(fā)揮起著至關(guān)重要的作用；,4、目前在用藥劑多為復(fù)合型產(chǎn)品，品種型號多、標準不統(tǒng)一、缺乏普適性，需要根據(jù)需要選擇使用。,關(guān)于污水處理藥劑,一、含油污水處理工藝技術(shù),4、污水處理系統(tǒng)的投入，其效益是拓展、延伸、潛在的，體現(xiàn)在整個污水管網(wǎng)、注水管網(wǎng)維護工作量的減少，水井作業(yè)工作量的減少，水驅(qū)儲量的增加，油田開發(fā)效益的提高，須克服重油輕水的傳統(tǒng)觀念，予以應(yīng)有的重視。,1、油田污水處理是一項系統(tǒng)工程，涉及油藏工程、地面工程、采油工程、油田化學(xué)、企業(yè)管理等諸多專業(yè)。污水處理技術(shù)涉及設(shè)備工藝、配套藥

9、劑及管理措施三個方面，需要全面發(fā)展、統(tǒng)籌兼顧。,幾 點 認 識,2、根據(jù)注水水質(zhì)標準選擇經(jīng)濟合理的新工藝、新設(shè)備和新技術(shù)，確保污水處理技術(shù)工藝的先進性和適用性。,3、保證污水處理站內(nèi)各種設(shè)施的正常運行，配套藥劑與污水充分混合并發(fā)揮作用，按周期排污、反洗及水質(zhì)監(jiān)測，確保水質(zhì)全面達標。,一、含油污水處理工藝技術(shù) 二、分注工藝技術(shù) 三、分層測試工藝技術(shù),二、分注工藝技術(shù),籠統(tǒng)注水技術(shù)雖然可以滿足注水保持地層壓力的工藝要求，但因部分區(qū)塊、井組油層的非均質(zhì)性較強，注入水沿高滲帶單層突進，而低滲、薄差層未能發(fā)揮應(yīng)有的潛力，使層內(nèi)、層間、平面矛盾突出。因此，采用分層注水工藝補充地層能量，滿足油田開發(fā)要求，是

10、油田提高采收率的必由之路。,分層配水：在注水井中下入封隔器將各油層隔開，并在各注水層段安裝所需要尺寸的配水嘴，在井口保持同一壓力的情況下，利用配水嘴的“節(jié)流損失”降低井底注入壓力，控制高滲透層、加強低滲透層的注水量，達到分層定量注水的目的。,封隔器型號編制方法,封隔器,冠名,封隔器,代號意義,分類方式,固定方式,座封方式,解封方式,封隔器,鋼體最大外徑：阿拉伯?dāng)?shù)字表示，單位mm. 工作溫度：阿拉伯?dāng)?shù)字表示，單位攝氏度() 工作壓力：阿拉伯?dāng)?shù)字表示，修約到各位數(shù),單位(MPa) 例: Y211-115-120/35 Y211-114-130/35 K434114-100/30 Y45310815

11、0/45,封隔器分類,自封式封隔器 支撐式封隔器 水力擴張式封隔器 水力壓縮式封隔器 卡瓦式封隔器,應(yīng)用中一般稱為,封隔器分類,概念：靠封隔件（一般為橡膠件）的外徑與套管內(nèi)徑的過盈接觸和壓差以實現(xiàn)密封的封隔器。如皮碗封隔器。 結(jié)構(gòu)原理：中心管、泄油孔、皮碗,自封式封隔器,封隔器分類,支撐式封隔器,概念：以井底或其它的支撐卡瓦為支點，加壓一定管柱重量來座封的封隔器。 結(jié)構(gòu)原理：中心管、膠筒、壓縮套 使用方法與注意事項：可單獨使用，也可與卡瓦封隔器或支撐卡瓦配套使用。,封隔器分類,概念：靠油管內(nèi)加液壓迫使膠筒向外膨脹，密封油套環(huán)空。 結(jié)構(gòu)原理：中心管、擴張膠筒、滑套 使用方法與注意事項：在井下工作

12、時必須與節(jié)流器配套使用。,水力擴張式封隔器,封隔器分類,水力壓縮式封隔器,概念：靠油管內(nèi)加液壓座封，無卡瓦支撐。 結(jié)構(gòu)原理：中心管、膠筒、座封活塞、（鎖緊解鎖機構(gòu)、洗井機構(gòu)）如Y341分注封隔器、Y111封隔器。 使用方法與注意事項：可多級使用。,防凸件,封隔器分類,卡瓦式封隔器,概念：可防止油管柱的軸向移動（單向和雙向），一般可靠下放一定管柱重量座封或靠油管內(nèi)加液壓座封。 結(jié)構(gòu)原理：中心管、膠筒、卡瓦（單向卡瓦或雙向卡瓦）、（座封活塞），如Y221、Y241、Y453封隔器等。 使用方法與注意事項：一般不能多級使用。,分注管柱, 常規(guī)分注技術(shù) 支撐錨定補償分注技術(shù) 4套分注技術(shù) 斜井分注技術(shù)

13、,針對不同井況條件和地質(zhì)要求，形成常見的分注技術(shù)：,分注管柱,適用條件： 井深2300米，注水壓力25MPa 井況條件要求反洗井 地質(zhì)要求投撈調(diào)配,技術(shù)指標： 耐 溫：120 耐壓差： 25MPa 有效期： 一年以上,管柱組成： 水力錨 + Y341封隔器 + 偏配,常規(guī)分注技術(shù),分注管柱,適用條件： 井深2300-3000m，注水壓力25-35MPa 井況條件要求反洗井 地質(zhì)要求投撈調(diào)配,技術(shù)指標 耐 溫：130 耐壓差： 35MPa 有效期： 一年以上,解決的主要問題： 以Y241(或Y221)封隔器自身卡瓦與水 力錨，解決管柱蠕動問題 封隔器耐溫、耐壓問題,管柱組成： 水力錨+Y341+

14、可洗井Y241(或Y221)+偏配,支撐錨定補償分注技術(shù),分注管柱,技術(shù)指標 耐 溫：130 耐壓差：35MPa 有效期：一年以上,解決的主要問題： 解決了由于井筒內(nèi)徑小導(dǎo)致的工具徑向尺寸排列困難的難題。,管柱組成： 80水力錨+80封隔配水一體化封隔器,4套分注技術(shù),分注管柱,斜井分注技術(shù),適用條件： 井深3000m，注水壓力35MPa 井斜：65 井況條件要求反洗井 地質(zhì)要求投撈調(diào)配,技術(shù)指標： 耐 溫：130 耐壓差： 35MPa 有效期： 一年以上,管柱組成： 油管扶正器+水力錨+液力居中器+Y341封隔器+Y241封隔器(可反洗)+偏配,解決的主要問題： 大斜度井管柱順利下入起出及膠

15、筒均勻密封 提高管柱有效期,高壓分注,高壓分注,適用條件：直井選用Y221封隔器 斜井選用Y241封隔器 技術(shù)指標：耐壓差：40MPa 耐溫：135,注單層,高壓分注,注多層,恒流配水技術(shù),適用條件：目的層地質(zhì)認識較清楚、 配注量長期不變。 管柱組成：水力錨+Y341封+免投撈恒流 配水器+Y221(或Y241)封隔器 特 點： 采用恒流技術(shù)，實現(xiàn)定量注水; 采用免投撈技術(shù)實現(xiàn)坐封后直接注水; 可多級多段使用。 技術(shù)指標：耐壓差：40MPa 耐 溫：135,一、含油污水處理工藝技術(shù) 二、分注工藝技術(shù) 三、分層測試工藝技術(shù),分層 配水 管柱,偏心式配水管柱,空心式配水管柱,固定式配水管柱,優(yōu)點：

16、 分注層數(shù)不受限制 可以調(diào)配任意層 缺點： 投撈成功率低（約70-80） 停注時易發(fā)生管內(nèi)及層間串通,偏心式配水管柱,優(yōu)點： 投撈成功率高（可達95以上） 停注時能防止管內(nèi)及層間串通 缺點： 分注層數(shù)少（最多可達4層） 調(diào)配工藝煩瑣，調(diào)配最下一級層段須將所有配水芯子都撈出 對有溢流井容易造成環(huán)境污染 通經(jīng)小，大直徑儀器通過時受到限制,空心式配水管柱,調(diào) 配：起管柱作業(yè) 工作壽命：短,固定式配水管柱,目前油田分層管柱以偏心為主，分注井分層測試是根據(jù)偏心配水管柱的特點，在測試各層分層水量的基礎(chǔ)上，選擇投撈式分層壓力計進行單層試井，錄取分層壓降數(shù)據(jù)，利用現(xiàn)代試井解釋方法，解釋注水開發(fā)層段目前的分層壓

17、力、滲透率、流動系數(shù)、污染狀況及儲層邊界信息等參數(shù)，為分析儲層壓力動態(tài)、合理匹配井組注采平衡、研究剩余油分布、防止地層出現(xiàn)異常壓力狀況，指導(dǎo)油田開發(fā)方案調(diào)整，改善措施效果等方面提供依據(jù)。,分層測試,分層流量測試,集流式井下流量計：流量計需座封在井下配注器的工作筒內(nèi)，油管中的流體集中流過流量計內(nèi)部，計量出流量后，再流向下面的注水層段。特點是測量誤差小，測量精度高，不足是需配套測試密封段，密封段須座封在配水器的工作筒內(nèi)，否則測量不準確。,非集流式井下流量計：流量計懸掛在油管中心或上提過程中，流體從流量計外部或內(nèi)部流過，在一定條件下，測量出流體的流速而得到流體的流量。特點是測量范圍大，操作簡便，在油

18、管中可測量任一點的流量，不足是測試時下井速度不可太快，測試斜井時，儀器扶正器要嚴格。,分層壓力測試,根據(jù)分層配水器結(jié)構(gòu)、尺寸和注水壓力狀況，選擇可投撈堵塞式分層壓力計。 壓力量程： 0-200MPa（國產(chǎn)0-105MPa） 精 度： 0.02% （國產(chǎn) 0.05% ） 耐 溫: 200 （國產(chǎn)150 ） 一次測試時間可在半年以上,結(jié)構(gòu)示意圖,分層壓力測試儀,分層測試方法,使用儀器：流量計分層壓力計 測試方法： 用超聲或電磁流量計測各層段分層流量； 撈出偏心配水堵塞器，投入分層壓力計分層試井； 利用分層流量和分層壓降資料分析計算地層壓力及其它分層參數(shù)； 可同時投入多支壓力計，測取多個層段壓力，多層段同時測試。,可投撈的測試井分層測試,分層測試方法,不可投撈的測試井分層測試,流量計測試各注水層段的分層水量或利