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1、 海上油田污水来源于在油气生产过程中所产出的地层伴生水。海上油田污水来源于在油气生产过程中所产出的地层伴生水。 为获得合格的油、气产品,需将伴生水与油气进行分离,分离后的为获得合格的油、气产品,需将伴生水与油气进行分离,分离后的伴生水中,含有一定量的原油及其他杂质,这些含有一定量原油和其他伴生水中,含有一定量的原油及其他杂质,这些含有一定量原油和其他杂质的伴生水称之为含油污水。杂质的伴生水称之为含油污水。 1.1.含油污水水质含油污水水质 含油污水一般偏碱性,硬度较低,含铁少,矿化度高。含油污水一般偏碱性,硬度较低,含铁少,矿化度高。 含油污水中含有以下有害物质:含油污水中含有以下有害物质:
2、(1 1)分散油:油珠在污水中的直径较大,为)分散油:油珠在污水中的直径较大,为10100m10100m,易于从污水,易于从污水中分离出来,浮于水面而被除去。这种状态的油占污水含油量的中分离出来,浮于水面而被除去。这种状态的油占污水含油量的0%80%0%80%。 (2)乳化油:其在污水中分散的粒径很小,直径为)乳化油:其在污水中分散的粒径很小,直径为0.110m,与水,与水形成乳状液,属于形成乳状液,属于O/W “水包油水包油”型乳状液。这部分油不易除去,必须型乳状液。这部分油不易除去,必须反相破乳之后才能将其除去,其含量占污水含油量的反相破乳之后才能将其除去,其含量占污水含油量的10%15%
3、。 (3)溶解油:油珠直径小于)溶解油:油珠直径小于0.1m。 由于油在水中的溶解度很小,为由于油在水中的溶解度很小,为515mg/L,这部分油是不能除去的。,这部分油是不能除去的。其占污水含油量的其占污水含油量的0.2%0.5%。 (4)污水中含有的阳离子常见的有)污水中含有的阳离子常见的有Ca2+ 、Mg2+、Ba2+、Sr2+ 等,等,这些离子在水中的溶解度是有限的。这些离子在水中的溶解度是有限的。 一旦污水所处的物理条件(温度、一旦污水所处的物理条件(温度、压力等)发生变化或水的化学成分发生变化,均可能引起结垢。压力等)发生变化或水的化学成分发生变化,均可能引起结垢。 (5)污水中还可
4、能含有溶解的硫化氢等有害气体,其中氧是很强的)污水中还可能含有溶解的硫化氢等有害气体,其中氧是很强的氧化剂,它易使二价铁离子氧化成三价铁离子,从而形成沉淀。也能氧化剂,它易使二价铁离子氧化成三价铁离子,从而形成沉淀。也能与铁反应生成碳酸铁沉淀,与铁反应则生成黑色的硫化亚铁腐蚀物。与铁反应生成碳酸铁沉淀,与铁反应则生成黑色的硫化亚铁腐蚀物。 (6)污水中常见的细菌有硫酸盐还原菌、腐生菌和铁细菌。这些细菌)污水中常见的细菌有硫酸盐还原菌、腐生菌和铁细菌。这些细菌均能引起对污水处理、回注设备及管汇的腐蚀和堵塞。均能引起对污水处理、回注设备及管汇的腐蚀和堵塞。2.含油污水处理的目的及要求含油污水处理的
5、目的及要求 含油污水经过处理后,要进行排放或者作为油田回注水、人工举升含油污水经过处理后,要进行排放或者作为油田回注水、人工举升井动力液等。井动力液等。 处理含油污水的目的是要求排放水或回注水达到相应的排放或回注处理含油污水的目的是要求排放水或回注水达到相应的排放或回注标准,同时应充分考虑防止系统内腐蚀。标准,同时应充分考虑防止系统内腐蚀。 排放的污水水质要求是:渤海海域排放污水含油量小于排放的污水水质要求是:渤海海域排放污水含油量小于30mg/L;南;南海海域为小于海海域为小于50mg/L。 对回注的污水水质要求是:达到本油田规定的注水水质标准。对回注的污水水质要求是:达到本油田规定的注水水
6、质标准。 含油污水处理方法有物理方法和化学方法,但在生产实践过程中两种方含油污水处理方法有物理方法和化学方法,但在生产实践过程中两种方法往往结合应用。法往往结合应用。 1.沉降法沉降法 沉降法主要用于除去浮油及部分颗粒直径较大的分散油。沉降法主要用于除去浮油及部分颗粒直径较大的分散油。 2.混凝法混凝法 所谓混凝法就是向污水中加入化学混凝剂(反向破乳剂)使乳化液破乳,所谓混凝法就是向污水中加入化学混凝剂(反向破乳剂)使乳化液破乳,使油颗粒发生凝聚,油珠变大,上浮速度加快。使油颗粒发生凝聚,油珠变大,上浮速度加快。 电泳试验证明,污水中的油珠带负电荷,因此只要加入水解后能形成带电泳试验证明,污水
7、中的油珠带负电荷,因此只要加入水解后能形成带正电的胶体物质,使其和油珠所带的负电荷中和,就能达到凝聚作用。正电的胶体物质,使其和油珠所带的负电荷中和,就能达到凝聚作用。 3.气浮法气浮法 气浮法就是向污水中通入或在污水中产生微细气泡,使污水中的乳化油气浮法就是向污水中通入或在污水中产生微细气泡,使污水中的乳化油或细小的固体颗粒附在空气泡上,随气泡一起上浮到水面,然后采用机械的或细小的固体颗粒附在空气泡上,随气泡一起上浮到水面,然后采用机械的方法撇除,达到油水分离的目的方法撇除,达到油水分离的目的。喷嘴式气浮法叶轮式气浮法机械碎细气浮电解凝聚气浮压气式部分原水式回流式全流加压式溶气气浮气浮法 气
8、浮法按采用的供气方式不同又可分为以下几种方法:气浮法按采用的供气方式不同又可分为以下几种方法: 4. 过滤法过滤法 过滤就是通过滤料床的物理和化学作用来除去污水中的微小悬浮过滤就是通过滤料床的物理和化学作用来除去污水中的微小悬浮物和油珠及被杀菌剂杀死的细菌及藻类等。物和油珠及被杀菌剂杀死的细菌及藻类等。 过滤法是一种用于含油污水深度处理的方法。过滤法是一种用于含油污水深度处理的方法。 污水经过自然沉降除油,气浮分离,混凝沉降后,再经过滤进一污水经过自然沉降除油,气浮分离,混凝沉降后,再经过滤进一步处理,就可达到污水排放或回注油层的标准。步处理,就可达到污水排放或回注油层的标准。序序 号号材材
9、料料粒粒 径径(mm)填层厚度填层厚度(mm)1 1无烟煤无烟煤1.21.2100010002 2细砂细砂0.80.84004003 3粒砂粒砂2.02.05.05.01001004 4细砾石细砾石5.05.010.010.01001005 5粗砾石粗砾石10.010.015.015.02002006 6粗砾石粗砾石15.015.025.025.07497495.生物处理法生物处理法 用微生物氧化分解有机物这种作用来处理污水的方法就叫做生物用微生物氧化分解有机物这种作用来处理污水的方法就叫做生物处理法。处理法。6.水力旋流器法水力旋流器法 水力旋流器进行含油污水处理,是近期才发展起来的一种方法
10、,水力旋流器进行含油污水处理,是近期才发展起来的一种方法,在我国海上油田得到了成功应用。在我国海上油田得到了成功应用。 水力旋流器进行污水处理,是让含油污水在一个圆锥筒内高速旋转,水力旋流器进行污水处理,是让含油污水在一个圆锥筒内高速旋转,由于油水密度不同,密度大的水受离心力的作用甩向圆锥筒筒壁,而由于油水密度不同,密度大的水受离心力的作用甩向圆锥筒筒壁,而密度稍小的油滴则被挤向筒的中心,因此油和水可以从不同的出口分密度稍小的油滴则被挤向筒的中心,因此油和水可以从不同的出口分别流出,达到使含油污水脱油的目的。别流出,达到使含油污水脱油的目的。图图1 埕北油田污水处理系统工艺流程示意图埕北油田污
11、水处理系统工艺流程示意图图图2 渤西油气田油气处理厂污水处理工艺示意图渤西油气田油气处理厂污水处理工艺示意图 出口管线收油管线喷淋管线斜板填料压板中心反应筒排污管线进口管线呼吸管分 隔集油槽收油管线进口管线分 隔集水管线水 箱工艺原理:工艺原理: 含油污水由进口管线经过中心含油污水由进口管线经过中心反应筒,进入喷淋管线,在上部分反应筒,进入喷淋管线,在上部分离区进行初步的重力分离,较大的离区进行初步的重力分离,较大的油珠颗粒先行分离出来,然后采出油珠颗粒先行分离出来,然后采出水通过斜板区,油水进一步分离。水通过斜板区,油水进一步分离。分离后的采出水在下部集水区进入分离后的采出水在下部集水区进入
12、集水管、汇集后的采出水由中心柱集水管、汇集后的采出水由中心柱管上部流出除油罐。在斜板区分离管上部流出除油罐。在斜板区分离出的油珠颗粒上浮到水面,进入集出的油珠颗粒上浮到水面,进入集油槽后由出油管排出到收油装置。油槽后由出油管排出到收油装置。 呼吸阀呼吸阀透光孔透光孔平衡管平衡管集油槽集油槽分布管分布管出油口出油口出水口出水口进水口进水口排泥口排泥口人孔人孔人孔人孔收水收水筒筒粗粒化滤料粗粒化滤料斜管滤料斜管滤料斜管滤料斜管滤料堵板堵板污油污油污油污油除油罐结构图除油罐结构图除油罐流程演示除油罐流程演示收油罐收油罐调节罐调节罐沉降罐脱水沉降罐脱水污水池污水池 一、指标要求一、指标要求 1、进口水
13、质要求:含油、进口水质要求:含油1000mg/l,含砂量,含砂量200mg/l(颗粒直径(颗粒直径76m)2、出口水质:含油、出口水质:含油50mg/l,悬浮物含量,悬浮物含量100mg/l二、投产前预备工作二、投产前预备工作1、检查沉降罐排污阀门、排泥阀门是否封闭;、检查沉降罐排污阀门、排泥阀门是否封闭;2、检查沉降罐进出口阀门是否封闭,收油阀门是否封闭;、检查沉降罐进出口阀门是否封闭,收油阀门是否封闭;3、检查流量计、压力表等附件是否完好;、检查流量计、压力表等附件是否完好;4、检查各阀门是否灵活好运;、检查各阀门是否灵活好运;三、投产运行三、投产运行1、缓慢打开沉降罐进液阀门;、缓慢打开
14、沉降罐进液阀门;2、通过高低液位看窗观察沉降罐液位上升情况,若高液位看窗见液,、通过高低液位看窗观察沉降罐液位上升情况,若高液位看窗见液,则打开沉降罐出水阀门;则打开沉降罐出水阀门;操作规程操作规程3、检查各阀门、管线、法兰连接点有无渗漏;、检查各阀门、管线、法兰连接点有无渗漏;4、运行正常后,通过看窗观察高、低液位,及时进行收油;、运行正常后,通过看窗观察高、低液位,及时进行收油;5、观察沉降罐运行情况,发现溢流管有液流出(通过声音、温度判、观察沉降罐运行情况,发现溢流管有液流出(通过声音、温度判定),应立即打开排污阀降低液位,然后上报;定),应立即打开排污阀降低液位,然后上报;四、收油操纵
15、四、收油操纵1、封闭沉降罐水出口阀门,将液位憋高;、封闭沉降罐水出口阀门,将液位憋高;2、打开收油阀门,观察收油情况,当从高液位看窗观察发现有大量、打开收油阀门,观察收油情况,当从高液位看窗观察发现有大量原油时,则立即打开收油阀门进行收油;原油时,则立即打开收油阀门进行收油;3、当收油管线不出油或出明水时,则收油停止,打开水出口阀门,、当收油管线不出油或出明水时,则收油停止,打开水出口阀门,封闭收油阀门;封闭收油阀门;五、停运操纵五、停运操纵1、封闭沉降罐进、出口阀门;、封闭沉降罐进、出口阀门;2、若长时间停用或进行检验,则首先缓慢打开排泥阀门排泥,然后、若长时间停用或进行检验,则首先缓慢打开
16、排泥阀门排泥,然后封闭排泥阀门打开排污阀门,将液排往干化池,当低液位看窗观察到污封闭排泥阀门打开排污阀门,将液排往干化池,当低液位看窗观察到污油时,将液改排到污水回收池。液体排空后,最后打开中心筒排污阀排油时,将液改排到污水回收池。液体排空后,最后打开中心筒排污阀排空液位;空液位;操作规程操作规程3 3、排完液后,封闭所有排污阀门。、排完液后,封闭所有排污阀门。 要求:要求:一是除油罐日常运行必须做到连续平稳,除油罐污水出一是除油罐日常运行必须做到连续平稳,除油罐污水出口含油要求口含油要求100mg/l100mg/l。如果发现采出水含油过高,必须查明原因;一旦。如果发现采出水含油过高,必须查明原因;一旦发现连续数天除油罐出口含油指标大于进口,应仔细分析原因,必要时发现连续数天除油罐出口含油指标大于进口,应仔细分析原因,必要时进行清罐处理,并对罐内设施进行检查维护。二是除油罐应建立定期排进行清罐处理,并对罐内设施进行检查维护。二是除油罐应建立定期排污制度。除油罐每月定期排泥污制度。除油罐每月定期排泥1-21-2次,排泥后应对管线进行吹扫;定期检次,排泥后应对管线进行吹扫;定期检查收油管线