大庆油田采出水低温处理技术.pdf

试验?F/ Testing& Research
大庆油田采出水低温处理技术
宋承毅古文革陈忠喜(大庆油田工程有限公司)
摘要处理温度的降低对采出水处理系统影响最大的是滤料再生效果,常规的单独水反冲
洗方式已不能满足污水低温处理的生产需要。大庆油田特高含水期实施低温采出水处理过程
中,通过采用核桃壳滤罐变强度反冲洗、砂滅罐气水反冲洗以及提温反冲洗等技术进行的试
验,开发出适宜的低温滤料反冲洗技术和运行参数,解决了制约采出液低温樂输处理技术推广
应用的瓶颈。研制的高效低温破乳剂解决了在原油凝固点附近进行油水破乳的技术难题,降低
了脱后污水的含油量,实现了低温条件下的油水分离。
关键词采出水低处理滤籵再生
D0:10.3969/j、issn.2095-1493.2013.006.00
大庆油田地处寒带,冬季长达半年,所产原油降低,致使进入联合站的采出液温度越来越低,给
的凝固点高达33-35℃左右,由于油井出油温度污水处理带来的难度及问题已经越发明显,污水系
普遍低于原油凝固点,其采出液的集输处理长期采统出现来水含油增加、沉降效果变差、滤料污染及
用掺热水加热升温工艺,大量的油田气被用作燃料过滤罐损坏数量増多现象,甚至出现水质处理不
气烧掉。自上世纪80年代中期以来,大庆油田先达标。
后在萨南油田、杏南油田、杏北油田、萨北油田、1.1过滤罐滤料污染加剧
喇嘛甸油田开展了较大规模的油井不加热集油及采
实施低温污水处理后,连纮监测过滤罐反冲洗
出液低温集输与处理技术研究,特别是“十五”期结束前后的终止压差和起始压差变化,在采用低温
间在萨北油田开展的联合站系统特高含水采出液低水进行一段时间的滤料再生后,压差呈上升趋势,
温集输处理工艺及其配套技术现场试验,攻克了油试验数据见图1
井定量掺低温水、采出液低温破乳脱水、含油污水
始压整
低温处理的技术难关,形成了一整套低投入、高效
止压
益、完善成熟的地面系统低温运行节气技术体系,
并使该技术的适用范围逐渐从单井、计量站、转油
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站扩大到了油田地面工程系统的最大单元一一联合
站系统"。其中,低温污水处理是整个系统的重要
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环节,通过温度对污水处理系统的影响分析,制定
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和实施了相应的技术对策,实现了低温工况下的油
田采出水达标处理。
图1过滤压差変化曲线
温度的降低对污水处理的影响
可以看出,反冲洗后的过滤起始压差与试验前
由于采出液低温集输规模的扩大及温度界限的相比明显増高,说明由于滤料再生不彻底,使得滤
罐的起始压差逐步升高,同时,在经过一个周期的
第一作者简介:宋承毅,教授级高级工程师,1982年毕业于华东石过滤后,过滤终止压差也相应增高,
油学院油气储运专业,获学士学位,1997年毕业于大庆石油学院化
另外,杏南油田2010年3月大面积推广实施低
工机械专业,获硕士学位,中国石油天然气集团公司高级技术专
家,长期从事采出液低温集输与处理工艺技术研究工作,E-mai.温集输与处理技术,7座联合站所辖的15座污水站
oaaa.地址:無龙江省大庆市让制路区西进站温度降到33-30℃,污水水质出现波动,水质
苑街42号,163712
不合格情况增多,开罐检査发现潓料污染和过滤罐
己?l3年第6期石油石化节能
试验·我/ Testing& Research
损坏现象严重。
搅拌,用强度为71/(m2?s)的滤后水反洗15
1.2污水站来水水质变差
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大庆萨北油田北Ⅱ-2含油污水处理站处理工艺
反冲洗参数调整后,过滤周期结束后板结的滤
为二级沉降加一级核桃壳过滤,对比实施低温含油层得以充分破碎和流化,避免了滤料由于膨胀高度
污水处理前后含油量可以看出,进入低温处理阶过大造成的跑料现象,试验取得了较好的效果。
段,北川-2污水站来水含油量明显高于试验前,由
试验结果表明,采用调整后的反冲洗参数,由
试验前的平均94.0mgL增加到146mgL,增加了于每一次的反洗效果较彻底,使每一次滤料再生后
55.3%;来水悬浮固体含量也同样高于试验前,由的起始压差均能降到一个较低的水平(低温过滤运
试验前的平均42.1mg/L增加到61.4mg/L,增加了行4个半月,起始压差均保持在10kPa以下)。说
45.8%。
明采用先小强度反洗后再大强度反洗的核桃売滤料
1.3过滤负荷加重
再生工艺,可以解决核桃売正常过滤状况下的低温
进入过滤系统的水质与低温污水处理试验前相滤料再生问题。
比,进水平均含油量由试验前的51.6mgL增加到2.1.2气水反冲洗技术
61.9mg/L,増加了20.0%;进水平均悬浮固体含量
气水反冲洗再生方式是用高速的气体冲击剥落
由试验前的32.4mgL増加到39.6mg/,増加了和去除粘附在滤料上的污染物、同时高速的气体能
22.2%。
够彻底击碎滤料污染块,将击碎的破碎污染物冲起
2解决对策
来带出罐外;因此气水反冲洗再生能够去除污染滤
料上的表面粘附物、且具有温度影响小的特点。
针对低温污水处理出现的滤料污染严重、来水
图2是采油二厂南五区三元污水处理站污染滤
水质变差、过滤负荷加剧等问题,通过长期攻关研料采用常规水洗再生烘干后的照片,滤料呈整体团
究,研制出了高效低温破乳剂以及适用于核桃売滤块状态,说明滤料没有达到再生效果;图3是南五
罐的变强度反冲洗技术和适用于石英砂滤罐的气水区气水反冲洗再生后的滤料烘干照片,滤料呈现流
反冲洗技术,使制约低温污水处理的技术难题得以砂状态,滤料再生彻底。
解决。
2.1颗粒滤料的低温再生技术
2.1.1变强度反冲洗技术
变强度反冲洗首先是用小冲洗强度,充分发挥
滤料间的碰撞摩擦作用,加速滤料间相互摩擦以及
表层板结的破碎,使滤料表面的污染物迅速剥离
再利用大强度水冲洗,加强水力剪切作用,进行滤
图2常规水洗烘干后的滤料
料漂洗,使污染物排出过滤罐。该技术强化了碰撞
作用和水力剪切作用,増强了各阶段的效果,是单
强度水反冲洗无法做到的。
比l-2含油污水处理站共有12座3.2m核桃
売过滤罐,在实施低温运行之前均采用单一强度反
冲洗,即用强度为81/(m2?s)的滤后水反洗20
min,同时辅助机械搅拌。通过近几年的实际应用
图3气水反洗烘干后的滤料
发现,采用该反冲洗参数不利于核桃壳滤料的充分
南五区三元污水处理站用常规水洗再生一年以
流化以及表层板结的破碎,经常出现跑料现象,影上已经严重污染(污染成分总量占滤料的14.37%)
响了滤料的再生质量和出水水质。因此,在实施低的滤料,再经过15次气水反沖洗后,污染滤料中
温运行之后,对该站的核桃売过滤罐进行了参数调的核心成分非滤料粉末状物质和有机物大幅度减
整,采用变强度方式进行滤料反冲洗,调整后的反少,见表1
冲洗参数为:前15min用强度为3.5L/(m2?s)的
可见,气水反冲洗技术可有效解决砂滤罐反冲
滤后水反洗,同时辅助机械搅拌;然后,关闭机械洗不彻底的难题,是低温滤料再生的关键技术
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