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油田主力油田已進入后開發(fā)后期，從二十世紀九十年代，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、油水界面膜強度增大，界面電荷增強；

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），沉降時間成倍增長（罐容成倍增加），仍不能達到分離要求（XX聯(lián)合站進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；反沖洗強度大、時間長、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)，以較低的運行成本，有效地處理高含聚、高粘稠、高含油污水，達到配聚、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間長、油水分離難；過濾分離的工作周期極短，反沖洗強度大、時間長、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，首先進入紊流矩陣單元，在紊流的作用下，小油滴重新組合，然后進入收集單元，在極短的時間內(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，分開進入各個紊流腔室。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，實現(xiàn)油水快速分離。

RSK油田高含聚污水處理技術(shù)特點

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，運行成本低；在原有除油處理工藝進行改造，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100mg/L的污水，在投加聚鋁量70mg/L條件下，取得了良好的試驗結(jié)果，處理后污水含油指標(biāo)由試驗前的800－3000mg/L下降到30mg/L左右，COD指標(biāo)由試驗前的4000－9000mg/L下降到280mg/L左右,經(jīng)過對處理后的污水進行配聚合物試驗，水質(zhì)完全達到了注聚用水要求指標(biāo)。

表1、RSK含聚污水處理技術(shù)小試試驗數(shù)據(jù)對比表

項 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)合站進行安裝調(diào)試。

　　試驗日期：2005年10月4日－2005年10月7日

　　試驗水樣：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)場試驗于2005年10月4日正式開始，采取連續(xù)運行的方式，受閘門限制，實際處理污水能力在1500方/日。中心化驗室連續(xù)4天/5次對現(xiàn)場進行跟蹤取樣化驗分析，試驗期間加藥濃度平穩(wěn)，來水波動不大，設(shè)備運行良好，試驗取得初步成功。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)合站運行跟蹤化驗數(shù)據(jù)

時間

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)場試驗情況摘自XX采油廠向XX油田的匯報材料