采出水处理新流程配套及新工艺试验完善_精品文档Word格式.doc
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作为常规处理技术,处理后的水质含油、悬浮物等含量仍较高,满足不了低渗或特低渗油藏对高水质的要求。
油田采出水处理技术在油田的正常生产、持续发展、环境保护等方面发挥着重要作用。
目前国内油田污水处理的基本方法为除油—混凝—过滤—回注,在除油过滤方面,各油田多采用深床过滤原理,拦截固相颗粒,过滤设备主要有石英砂过滤器、核桃壳过滤器、双滤料过滤器、多层滤料过滤器以及双向过滤器,这些技术各有优缺点。
其中石英砂、核桃壳过滤器是目前我国油田水处理站中应用最广、处理效果较好的两种形式。
但是,上述两种过滤器由于滤料粒度小,反冲洗易流失,尤其核桃壳滤料具有亲油性,滤料易受污油和胶质污染,滤料再生困难,反冲洗效果较差。
纤维球过滤器是我国近几年发展起来的深床高精度过滤器,其滤料纤维细密,过滤时可以形成上大下小的理想滤料空隙分布,纳污能力大,去除悬浮物的效果高,目前在部分油田广泛应用。
在低渗透油藏污水处理回注技术应用上国内相对较少,国外主要是在采用常规处理工艺时辅以精细过滤技术,处理设备包括预滤器和精滤器,应用较好预滤器有美国PWT公司和HYDOROMATIOM公司生产的核桃壳过滤器、美国C-ENATCO公司生产的双高速过滤器和美国贝壳公司研制的双滤料过滤器,对于进一步提高处理水质的精滤器有Pall中心过滤装置和Pall FloodGoand高压筒式过滤器。
检索内容:
《油田采出水处理的发展及展望》,张维智等,《石油规划设计》2008年9月;
《油田采出水处理技术与发展趋势研究》,张逢玉等,《环境科学与管理》2007年10月;
《油田采出水处理技术现状及发展趋势》,刘建兴等,《工业用水与废水》2007年10月;
《油田采出水处理技术进展》,张学佳等,《工业安全与环保》2007年8月;
《油田采出水处理现状及新技术应用》,王底举等,《江汉石油学院学报》2004年10月;
(二)技术发展趋势
随着人们对油田采出水经处理后作为采油注水一系列优势的认可,油田采出水回注技术和经过深度处理后排放技术,已越来越受到国内外研究者的重视。
从污水处理的必要性、技术方法的可行性以及工艺设备的经济性等方面来考虑,研制和开发新型的水处理药剂,先进设备的研制和新技术的应用,以及生物处理技术和膜分离技术的研究和推广,成为采出水处理系统研究的发展趋势。
油田采出水处理配套工艺技术一直是油田注水系统设计、运行、管理关注的问题,是实现油田注水高效开发的关键因素之一,采出水处理系统现场应用的采出水处理工艺可分为:
重力混凝沉降除油工艺技术、压力密闭除油技术、气浮选除油技术、液一液旋流除油技术、过滤技术、低渗透油田注入水精细处理技术等。
根据采出水的前期研究结果,对采出水处理流程中的除油罐容量适度加大,简化后续过滤工艺,配套针对性较强的水质调节技术(一区一站一对策),减缓采出水系统的腐蚀趋势,提高采出水综合处理效果。
即反应沉降+一级过滤工艺技术适合长庆油田采出水的特点,并在其它油田得到成功推广。
(三)生产需求和市场前景
安塞油田目前已形成年产300万吨的生产规模,有注水井1565口,平均日配注35799m3,根据产建部署,2015年将达到400万吨,油田年产出水量将达到380万方,提高水质指标,配套采出水处理新工艺,对油田生产和环境保护有着极其重要的作用,对油田发展显得更为重要。
首先安塞油田地处鄂尔多斯盆地,黄土高原,水资源极其匮乏,大部分开采区块地下水不足,也无地表水可用。
部分区块因水源不足,自2004年年底实现了采出水的全部有效回注,随着近几年油田的大规模建产,采出水回注量逐年增加。
2008年注水1150×
104m3,其中采出水回注量277.5814×
104m3,占注水总量的24.13%。
采出水的回注缓解了油田用水紧张局面问题,并能创造较好的经济效益。
安塞油田为典型的“三低”油田,污水有效达标回注是油田高效开发的关键,油田污水处理工艺技术受到各方面的重视,研究与之相配套的新工艺新流程是解决目前采出水处理技术的关键,具有很好的社会意义。
综上所述,安塞低渗油田污水回注处理技术显的尤为重要,采出水处理技术应用前景较好,对国内低渗油藏的开发具有较大的指导意义。
由于现有的处理工艺尚未完善,采出水处理后水质尚达不到油田公司采出水回注含油<20mg/l,悬浮物<10mg/l的指标要求,虽然自2004年采出水已实现100%回注,但处理水质不达标,势必会对地层造成污染。
所以,继续对现有采出水处理工艺进一步完善。
二、研究目标和主要研究内容
(一)研究目标
1、通过对采出水处理系统沉降—除油—过滤环节进行分析,监测各个环节的水质,确定影响水质处理的关键环节。
2、根据水质检测结果,对水质处理不达标的环节,分析评价该环节的处理工艺,进一步完善工艺流程,提高水质标准。
3、采出水处理系统以张渠、贺一转调整改造为研究对象,分析改造后工艺的实用性,建立一套新的采出水处理配套工艺,实现采出水达标回注。
(二)主要研究内容
油田采出水处理主要包括絮凝沉降、过滤除油、污泥处理、杀菌防腐等工艺,本课题研究范围主要为过滤除油及配套新工艺,处理内容主要为悬浮物、含油量和细菌含量等。
1、采出水处理过程中投加的药剂不仅种类繁杂,而且对水质的针对性强,结合采出水前期研究成果,通过现场大量实验,筛选出处理药剂;
同时根据工艺流程特点,优化加药方式、加药浓度,综合考虑药剂种类间隔周期及相互作用,对现场应用效果做出评价。
2、研究应用适合于安塞油田开发区块分散、处理规模相对较小的集高效除油、精细过滤为一体的含油污水处理装置,通过完善工艺流程,对处理设备内部结构、大罐排泥装置进行试验定型,完善储罐及管网设备防腐工艺,建立形成一套实用性强,处理效果好的工艺体系。
3、对不同处理设备、不同的处理工艺模式进行评价,最终确定相应的安塞油田不同开发区块的采出水处理工艺技术;
并从技术、经济、安全等方面评价分析在油田的适应性。
三、关键技术和技术研究路线(方案)比选
(一)技术关键
1、优选经济适用的污水过滤处理工艺;
2、针对不同开发层位对污水处理水质标准要求,对不同水处理装置进行有效集成,形成满足不同要求的一体化污水处理新流程新工艺;
3、研究制约提高水质标准的主要因素,优化加药方式、加药浓度,筛选出适合不同水质的药品类型及投加浓度。
(二)技术研究路线
四、主要技术经济考核指标
1、形成经济适用的一体化污水处理工艺体系;
2、处理水质达到长庆油田分公司制定的水质标准;
油田采出水回注技术推荐指标
注入层平均空气渗透率×
10-3μm2
<
1.0
1.0~10.0
10.0~100.0
>
100.0
控制指标
悬浮物浓度,mg/L
5
10
15
悬浮物粒径,μm
3
含油量,mg/L
20
30
平均腐蚀率,mm/a
0.076
SRB菌,个/ml
TGB菌,个/ml
100
辅助指标
总铁量,mg/L
0.5
PH
6~9
溶解氧,mg/L
0.05
硫化物,mg/L
2.0
二氧化碳,mg/L
-1.0~1.0
油田不同层位采出水回注主要技术指标
油 田
区 块
层 位
渗透率
主要指标
(×
10-3μm2)
悬浮物含量(mg/L)
含油量(mg/L)
安塞油田
塞152
长2
17.38
<10
<20
靖 东
33.8
五、项目验收最终成果及成果形式
提交《安塞油田采出水新流程新工艺试验完善》研究成果报告及相关的研究资料库和电子文档。
六、项目研究进度计划(按照里程碑阶段编制进度计划,填写计划进度表,并用甘特图表示)
(一)计划进度表
说明:
阶段目标为经过该阶段研究应取得的阶段成果,目标应具体、量化,具有可考核性。
研究阶段
起止时间
研究内容
阶段目标
准备阶段
2009年1月~2009年3月
通过对现有工艺流程进行分析,收集大量的现场资料,寻找水处理的薄弱环节。
明确采出水处理水质不达标的主要因素
实施阶段
2009年4月~2009年7月
1、对反应罐的内部结构、大罐排泥装置进行试验定型;
2、完善储罐及管网设备防腐工艺;
3、优选污泥浓缩干化处理设备;
4、结合前期采出水研究成果,对采出水处理药剂进行筛选评价,并开展现场试验;
5、根据工艺流程特点优选加药方式及加药浓度;
6、对张渠集中处理站、贺一转实施工艺流程改造,做好监督,收集现场资料。
对采出水处理新工艺的现场试验进行定型
现场试验及评价阶段
2009年8月-2009年11月
对张渠、贺一转采出水处理新工艺现场应用效果进行评价
明确新工艺现场的适用性及优缺点
总结阶段
2009年12月
编写总结及汇报材料
(二)计划进度甘特图
七、资源计划
(一)人力资源计划
研究人员姓名
职称/职务
所学
专业
单位
/部门
人工费率
(元/月)
在项目各阶段研究时间和主要承担任务描述
报告编写阶段
包立军
副所长
采油工程
采油工艺研究所
组织协调
监督检查
报告审核
毕凯
工程师/主任
实施方案的审核及修改
现场实施及组织协调进度的监督及督促
编写总体报告及相关材料
张旺
工程师
注水系统优化调整方案的编写
注水系统优化调整的现场实施及组织协调
收集调整后各站点的运行情况,并分析编写报告
李艳
助理工程师
现状调查,资料的收集及整理
资料收集整理,数据的收集及核实
分析资料,制作图表
吴文妮
现状分析及治理对策的制定
现场实施
工作量的核实及资料数据的整理,数据分析
侯军刚
现状分析并编写开题报告
收集流程改造后各站点的运行情况并分析及整理
李岩
方案审核,组织协调
现场实施监督
参与报告编写
(二)设备资源计划