《联合站注水工艺.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《联合站注水工艺.（114页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、联合站注水工艺,第一节 油田污水资源,第一章 概 述,第一节 油田污水资源 第一章 概述,在石油的生成、运移和储积的过程中，石油的主要天然伴生物是水。在油藏勘探开发初期，通常情况下，原始地层能量可将部分油、气、水液体驱向井底，并举升至地面，以自喷方式开采，称之为一次采油。一次采油采出液含水率很低。但是，如果油藏圈闭良好，边水补充不足，原始地层能量递减很快，一次采油方式难以维持。为获得较高采收率，需向地层补充能量，实施二次采油，二次采油有注水开发和注气开发方式等。目前全国各油田绝大部分都采用注水开发方式，即注入高压水驱动原油使其从油井中开采出来。但经过一段时间注水后，注入水将随原油被带出，随着开
2、发时间的延长，采出原油含水率不断上升。油田原油在外输或外运之前要求必须将水脱出，合格原油允许含水率为0.5%以下。脱出的水中主要污染物为原油，此污水又是在油田开发过程中产生的，因此称为油田含油污水。由此可见，污水主要来自原油脱水站，及联合站内各种原油储罐的罐底水、将含盐量较高的原油用其他清水洗盐后的污水,注水井洗井回收水,钻井污水,井下作业压裂酸化排水等.,第一节 油田污水资源 第一章 概述,如果含油污水不合理处理回注和排放，不仅使油田地面设施不能正常运作，而且会因地层堵塞而带来危害，同时也会造成环境污染，影响油田安全生产。因此必须合理的处理利用含油污水。,随着油田注水开发生产的进行带来了两大
3、问题。一是注入水的水源问题，人们希望得到能提供供水量大而稳定的水源，油田注水开发初期注水水源是通过开采浅层地下水或地表水来解决，过量开采清水会引起局部地层水位下降，影响生态环境；二是原油含水量不断上升，含油污水量越来越大，污水的排放和处理是个大问题，大量含油污水不合理排放会引起受纳水体的潜移性侵害，污染生态环境。在生产实践中，人们认识到油田污水回注是合理开发和利用水资源的正确途径。,由于现代工业的迅速发展和城市人口的增加，生活用水和工业用水量急剧增加，因此不少国家颇感水源不足。解决水源缺乏的办法之一是提高水的循环利用率。石油行业注水开发油田，随着开采时间的延长采出污水量逐渐增加，将油田污水经处
4、理后代替地下水进行回注是循环利用水的一种方式。如果污水处理回注率为100%，即不管原油含水率多高，从油层中采出的污水和地面处理、钻井、作业过程排出的污水全部处理回注，那么注水量中只需要补充由于采油造成地层亏空的水量便可以了。这样，不仅可以节省大量清水资源和取水设施的建设费用，而且，使油田污水资源变废为宝，实现可持续发展，提高油田注水开发的总体技术经济效益。,合理利用污水资源,第一节 油田污水资源 第一章 概述,第二节 原水中的杂质,第一章 概 述,第二节 原水中的杂质 第一章 概述,油田污水中杂质种类及性质和原油生成地质条件、注入水性质、原油集输处理条件等因素有关。并与回收的洗井回水、钻井污水
5、、作业污水的成分有关.从总体上讲油田污水是一种含有固体杂质、液体杂质、溶解气体和溶解盐类等较复杂的多相体系。从颗粒大小和外观来看可按表1-2-1进行分类。,污水中杂质分类 表 1-2-1,一、原水杂质分类,第二节 原水中的杂质 第一章 概述,原水中的细小杂质，按油田污水处理的观点，可以分为五大类。,1. 悬浮固体,其颗粒直径范围取1100m，此部分杂质主要包括：泥沙 、各种腐蚀产物及垢 、细菌 、有机物 。,2. 胶体,粒径为110-31m，主要由泥砂、腐蚀结垢产物和微细有机物构成，物质组成与悬浮固体基本相似。,3. 分散油及浮油,污水原水中一般有5001000mg/l 左右的原油，偶尔出现瞬
6、时20005000mg/l的峰值含油量，其中90%左右为直径10100m的分散油和大于100m的浮油。,第二节 原水中的杂质 第一章 概述,4. 乳化油,原水中含有10%左右的110-310m的乳化油。,5. 溶解物质,在污水中处于溶解状态的低分子及离子物质，主要包括：溶解在水中的无机盐类,主要包括Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Fe2+、Cl-、HCO3-、CO32-等阴阳离子和溶解的气体如溶解氧、二氧化碳、硫化氢、烃类气体等 。,第二节 原水中的杂质 第一章 概述,二、原水杂质分析,根据净化水的不同去向，选择不同的分析项目。,1. 净化污水回注时分析项目,（1）PH值,（2）悬浮固体,（
7、3）浊度,（4）温度,（5）相对密度,（6）溶解氧,（7）硫化物,（8）细菌数量,（9）阳离子组分,（10）阴离子组分,钙、镁、铁、钡,氯离子 、硫酸根、碳酸根和碳酸氢根,（11）总矿化度,第二节 原水中的杂质 第一章 概述,2. 净化污水排放时分析项目,为了使净化水达到排放标准，净化水质要按污水综合排放标准GB8978-1996有关规定执行。结合石油行业特点除严格按表1-3-2检测第一类指标外，还应对如下第二类主控指标进行分析：PH值、色度、悬浮物、BOD5、COD、石油类、硫化物、氨氮、氟化物、磷酸盐、苯胺类、硝基苯类、阴离子表面活性剂、铜、锌、锰等等。,第三节 水质标准简介,第一章 概
8、述,第三节 水质标准简介 第一章 概述,一、净化污水回注水质标准,1. 注水水质基本要求,注水水质必须根据注入层物性指标进行优选确定。通常要求：在运行条件下注入水不应结垢；注入水对水处理设备、注水设备和输水管线腐蚀性要小；注入水不应携带超标悬浮物，有机淤泥和油；注入水注入油层后不使粘土发生膨胀和移动，与油层流体配伍性良好。,2. 注水水质标准,现将石油天然气行业标准碎屑岩油藏注水水质推荐指标SY/T 5329-94水质主控指标示于表1-3-1。由于净化水主要用于回注油层，所以污水处理工艺必须设法使净化水达到有关注水水质标准。,第三节 水质标准简介 第一章 概述,推荐水质主要控制指标 表1-3-
9、1,注： 1n10 清水水质指标中去掉含油量 新投入开发的油田、新建污水处理站，注水水质根据油层渗透率高低要分别执行相应分级（A1、B1、C1）标准。,第三节 水质标准简介 第一章 概述,3. 注水水质辅助性指标,除了上述对注水注水水质的主要控制指标外，SY/T 5329-94还对注水水质的辅助性指标作出指导性规定。辅助性指标主要包括：,（1）溶解氧：一般情况要求，油田污水溶解氧浓度小于0.05mg/l，特殊情况不能超过0.1mg/l。清水中的溶解氧含量要小于0.50mg/l。 （2）硫化氢：通常清水中不应含硫化物，油田污水中硫化物含量应小于2.0mg/l。 （3）侵蚀性二氧化碳：一般要求侵蚀
10、性二氧化碳含量为： -1.0CO21.0mg/l。 （4） PH值：水的PH值应控制在70.5为宜。 （5）铁 ：当水中含亚铁时， 若有细菌滋生或含有H2S时，水质将不稳定。,第三节 水质标准简介 第一章 概述,二、污水综合排放标准,1. 主要技术内容,该标准按照污水排放去向，分年限规定了69种水污染物最高允许排放浓度及部分行业最高允许排水量。它适用于现有单位水污染物的排放管理，以及建设项目的环境影响评价、建设项目环境保护设施设计、竣工验收及其投产后的排放管理。,标准主要概念定义： 污水指在生产与生活活动中排放的水的总称。 排水量指在生产过程中直接用于工艺生产的水的排放量。不包括间接冷却水、厂
11、区锅炉、电站排水。 一切排污单位指该标准适用范围所包括的一切排污单位。 其他排污单位指在某一控制项目中，除所列行业外的一切排污单位,第三节 水质标准简介 第一章 概述,2. 主要控制指标,该标准将排放的污染物按其性质和控制方式分为两类。对于第一类污染物（详见表1-3-2所示），不分行业和污染排放方式，也不分受纳水体的功能分类，一律在排放口取样，其最高允许排放浓度必须达到表1-3-2要求。,第一类污染物最高允许排放浓度 表1-3-2,第三节 水质标准简介 第一章 概述,对于第二类污染物。在排放口采样按工程建设年限不同必须达到相应指标要求。主要控制指标有：PH值、色度、悬浮物、BOD5、COD、石
12、油类、动植物油、挥发酚、总氰化物、硫化物、氨氮、氟化物、磷（酸盐）、甲醛、苯胺类、硝基苯类、阴离子表面活性剂、总铜、总锌、总锰、彩色显影剂、粪大肠菌群数、总余氯等50余项。,第三节 水质标准简介 第一章 概述,4. 主要分析检测方法,采样点：采样点应按有关污染物排放口的规定设置，在排放口必须设置排放口标志、污水水量计量装置和污水比例采样装置。 采样频率：工业污水按生产周期确定监测频率。生产周期在8h以内的，每2h采样一次。其他污水采样，24h不少于2次。最高允许排放浓度按日均值计算。 排水量：以最高允许排水量或最低允许水重复利用率来控制，均以月均值计。 统计：企业的原材料使用量、产品产量等，以
13、法定月报表或年报表为准。 测定方法：该标准采用的主要测定方法见表1-3-4所示。,第三节 水质标准简介 第一章 概述,水 质 主 要 测 定 方 法 表1-3-4,第三节 水质标准简介 第一章 概述,水 质 主 要 测 定 方 法 表1-3-4 续,第三节 水质标准简介 第一章 概述,三、净化污水回用热采锅炉标准,油田采出水处理的水主要用于回注地层，以水中悬浮物、油的净化处理为主要对象，同时要控制水质的稳定，防止腐蚀结垢和微生物繁殖产生的危害。注汽锅炉的给水除了控制净化指标和水质稳定指标外，还需控制水质软化指标。因此，需在采出水处理后的水质基础上进行深度处理。 稠油油田采出水用于注汽锅炉给水处
14、理的技术在我国还是初级阶段，急需要不断的总结已运行工程经验，还要开展有关科学试验，引进国外相关技术，在设计中积极慎重的应用。,第三节 水质标准简介 第一章 概述,注汽锅炉给水水质条件 表1-3-5,稠油集输系统及注蒸汽系统设计规范SY0027中注汽锅炉的给水水质条件应符合表1-3-5，同时必须满足所选设备的给水水质要求。,第三节 水质标准简介 第一章 概述,采出水用于热采锅炉给水时，其水质指标应达到表1-3-6所示：,进入热采锅炉软化装置水质表 表1-3-6,第一节 工艺流程简介,第二章 污水处理工艺,第二章 污水处理工程 第一节 工艺流程简介,一、重力式流程,自然除油混凝沉降压力（或重力）过
15、滤流程。该流程如图2-1-1所示。重力式处理流程处理效果良好，对原水含油量、水量变化波动适应性强，自然除油回收油品好，投加净化剂混凝沉降后净化效果好。但当处理规模较大时，压力滤罐数量较多、操作量大，处理工艺自动化程度稍低。当对净化水质要求较低，且处理规模较大时，可采用重力式单阀滤罐提高处理能力。,第二章 污水处理工程 第一节 工艺流程简介,图2-1-1 重力式污水处理流程图,污水处理站,第二章 污水处理工程 第一节 工艺流程简介,二、压力式流程,旋流（或立式除油罐）除油聚结分离压力沉降压力过滤流程。该流程如图2-1-2所示。压力式处理流程处理净化效率较高，效果良好，污水在处理流程内停留时间较短
16、，但适应水质、水量波动能力稍低于重力式流程。旋流除油装置可高效去除原水中含油，聚结分离可使原水中微细油珠聚结变大，缩短分离时间，提高处理效率。该流程系统机械化、自动化水平稍高于重力式流程，现场预制工作量大大降低，且可充分利用原水来水水压，减少系统二次提升。,第二章 污水处理工程 第一节 工艺流程简介,图2-1-2 压力式污水处理流程图,第二章 污水处理工程 第一节 工艺流程简介,三、 浮选式流程,接收（溶气浮选）除油射流浮选或诱导浮选过滤、精滤流程。该流程如图2-1-3所示。浮选流程处理效率高，设备组装化、自动化程度高，现场预制工作量小。因此，广泛应用于海上采油平台，在陆上油田，尤其是稠油污水处理中也被较多应用。但该流程动力消耗大，维护工作量稍大。,第二章 污水处理工程 第一节 工艺流程简介,图2-1-3 浮选式污水处理
