产能建设地面工程基础知识培训教程

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1、产能建设地面工程基础知识培训教程董喜贵董喜贵授 课 提 纲油田发展历程1、勘探阶段：发现油田，找到“油”2、开发阶段：建设油田，采出“油”油田开发产能建设的主要构成钻井工程采油工程地面工程 油田大多采用滚动开发方式，一般每年都要动用开发新的区块，进行产能建设，以弥补老井产量递减，保持原油稳产、上产产能建设工程主要包括：钻井工程 钻井工程是指通过钻具(钻头、钻杆、钻铤等)对地层钻孔，然后用套管联接并向下延伸到油、气、水层的过程。按照施工目的不同，可分为两类：(1) 探井：包括地质井、参数井、预探井、评价井等；(2) 开发井：包括采油井、采气井、注水(气)井以及调整 井、检查研究井、扩边井等。 采

2、油工程 采油工程是油田开采过程中，根据开发目标通过生产井和注入井对油藏采取的各项工程技术措施的总称。它所研究的是可以经济有效地作用于油藏，以提高油井产量和原油采收率的各项工程技术措施的理论、工程设计方法及实施技术。举升举升工艺工艺增产增注增产增注油层保护油层保护采油工程 地面工程指油田地面以上处理油井采出液至成品原油，以及完成驱替液处理及回注工作的工艺过程。生产主体系统 ：油气集输处理系统 采出水处理系统 注水（聚合物配注）系统 地面工程油气储运系统 地面工程指油田地面以上处理油井采出液至成品原油，以及完成驱替液处理及回注工作的工艺过程。生产辅助系统： 供配电系统 供排水系统计量及自控仪表系统

3、道路和通讯建筑系统 地面工程 随着油田开发方式变化，地面工程系统日趋复杂，投资比例增加，在油田开发中所起的作用也越来越大。油 田 开 发 的 三 个 阶 段 ：1 1、自、自喷喷采油阶段，即一次采油采油阶段，即一次采油2 2、水驱采油阶段，即二次采油、水驱采油阶段，即二次采油3 3、化学驱采油阶段，即三次采油、化学驱采油阶段，即三次采油钻井、采油、地面 投资比例地面采油钻井47.3% 15.5% 37.2% 萨尔图油田南二区西部二类油层聚驱产能建设钻井、采油、地面钻井、采油、地面 投资比例投资比例地 面采 油钻 井56.2% 18.3% 25.5% 萨尔图油田南七-杏一区三元复合驱产能建设授

4、课 提 纲油气集输处理采出水处理注水地面工程主要生产工艺过程油气储运计量间转油站采油井采油井脱水站污水处理站注水站注水井注水井含含油油污污水水原原油油油库水驱开发的工艺流程水驱开发的工艺流程计量间转油站采油井采油井脱水站污水处理站注水站注入井注入井含含油油污污水水原原油油油库聚驱开发的工艺流程聚驱开发的工艺流程注入站聚合物配制站母液母液(一) 油气集输处理 油气集输就是将分散于各井中的原油及天然气进行收集和运输。这是继油藏勘探、油田开发之后的重要生产阶段。油、气井的产物主要是原油、天然气、水和某些杂质的混合物。原油和天然气是油矿的主要产品，它们在外输销售之前要经过净化处理使之符合质量标准。 在

5、油田，从井口采油到原油和天然气外输之间所有的石油生产过程均属油气集输工作范畴。油气集输将分散于各矿井的原油及天然气收集、处理及运输的生产过程1、油气收集与计量 2、油气的分离与净化主要生产环节矿井与石油地面生产设施的总合油气集输系统油气集输工作过程油气集输工作过程1 1、集油流程、集油流程萨尔图流程萨尔图流程优：投资少，见效快缺：不便计量，井间干扰大双管掺输流程双管掺输流程1 1双管掺输流程双管掺输流程2 2双管掺输流程井场双管掺输流程井场采油树双翼井口装置计 量 间各种类型计量间概算价格井式类别类别概算指标(万元)11掺水热洗分开、双管出油砖混43.17彩板49.72掺水热洗分开车厢63.0

6、816掺水热洗分开、双管出油砖混49.95彩板56.91掺水热洗分开车厢71.2218掺水热洗分开、双管出油砖混52.77彩板60.04掺水热洗分开车厢74.4120掺水热洗分开、双管出油砖混55.59彩板62.7719掺水热洗分开车厢75.3924掺水热洗分开、双管出油砖混77.43彩板99.11二级布站三级布站集输界限划分射射射射 状状状状 管网管网管网管网三级管理二级管理支支支支 状状状状 管管管管 网网网网1、普及单管，常温集输2、油气混输，清蜡、防蜡3、井底分离脱水，井下注水4、简化流程，一级、一级半流程5、提高回压，加大（集油）半径 （回压/油压，大庆：0.40.5 胜利：0.6）

7、 新规范，自喷井1.0MPa，抽油机井1.5MPa。油气集输技术展望2 2、转油站、转油站转油站是指在油田油气接收系统中，以液体增压为主的站。在日常管理中也称为接转站或接收站。转油站主要工艺流程站名类别规模（t/d）概算投资（万元）徐2转油站水驱22001200.68葡北10转油站水驱30001166.45新南七转油站水驱70001678.11聚南2-17转油站聚驱120002051.96聚南3-9转油放水站聚驱160002946.91三元南7-3转油站高聚210003008.06三元南6-6转油站三元105001608.36不同规模转油站的概算投资转 油 站 主 要 设 备(1) 分离缓冲游

8、离水脱除器(三合一)(1) 分离缓冲游离水脱除器(三合一)应用地点规格概算价格(万元)新南七站3.61666.85聚南2-17站42089.23三元南6-6转油站41694.38不同规格分离缓冲游离水脱除器概算价格(2) 除油器应用地点规格概算价格(万元)新南七站2.27 16.82聚南2-17站2.27 19.09三元南6-6转油站39.6 24.4不同规格除油器概算价格(2) 除油器(3) 加热炉(3) 加热炉不同规格加热炉概算价格应用地点型号、规格概算价格(万元)新南七站二合一 1.5MW80.78聚南3-9转油放水站二合一 1.0MW156.92相变高效 2.0MW54相变高效 1.5

9、MW50南3-8转油站二合一 2.0MW93.923 3、原油处理、原油处理 从油井产出的油气混合物内含有大量的采出水和泥砂等机械杂质。目前，全国各油田绝大部分开发井都采用注水开发方式开采石油。对原油进行脱水、脱盐和脱除泥砂等机械杂质， 使之成为合格商品原油的过程原油处理，国 内常称原油脱水。 满足行业或国家标准对商品原油含水量、含盐量满足行业或国家标准对商品原油含水量、含盐量的规定。的规定。商品原油含水要求：商品原油含水要求：我国：我国：0.5%0.5%2.0%2.0%。国际上：。国际上：0.1%0.1%3.0%3.0%，多数为，多数为0.2% 0.2% 。原油允许含水量与原油密度有关，密度

10、大脱水难度高的原油允许含水量与原油密度有关，密度大脱水难度高的原油，允许含水量略高。原油，允许含水量略高。 我国绝大部分油田原油含盐量不高，商品原油含盐量无明确我国绝大部分油田原油含盐量不高，商品原油含盐量无明确要求，一般不进行专门的脱盐处理。要求，一般不进行专门的脱盐处理。(1) 原油处理的目的 商品原油交易的需要。商品原油交易的需要。原油密度是原油质量和售价的的重要依据，原油含水增原油密度是原油质量和售价的的重要依据，原油含水增大了原油密度，原油售价降低，不利于卖方。大了原油密度，原油售价降低，不利于卖方。 增大了燃料的消耗，占用了部分集油、加热、加工资增大了燃料的消耗，占用了部分集油、加

11、热、加工资源，增加了原油的生产成本。源，增加了原油的生产成本。 增加了原油粘度和管输费用。增加了原油粘度和管输费用。相对密度相对密度0.8760.876的原油，含水增加的原油，含水增加1%1%，粘度增大，粘度增大2 %2 % ；相；相对密度对密度0.9960.996的原油，含水增加的原油，含水增加1%1% ，粘度增大，粘度增大4%4% 。原油内的含盐水引起金属管路和运输设备的结垢和原油内的含盐水引起金属管路和运输设备的结垢和腐蚀，泥砂等固体杂质使泵、管路和其它设备产生腐蚀，泥砂等固体杂质使泵、管路和其它设备产生机械磨损，降低管路和设备的使用寿命。机械磨损，降低管路和设备的使用寿命。影响炼制工作

12、的正常进行。影响炼制工作的正常进行。原油中水的类型：游离水和乳化水。原油中水的类型：游离水和乳化水。原油处理基本方法：原油处理基本方法：化学破乳剂化学破乳剂重力沉降重力沉降加热加热机械机械离心离心静电脱水静电脱水蒸发脱水蒸发脱水各种常见脱水方法的共同点：创造条件使油水依靠密度差和所各种常见脱水方法的共同点：创造条件使油水依靠密度差和所受重力不同而分层。受重力不同而分层。(2) 原油处理基本方法破乳：乳状液的破坏即破乳。破乳过程：分散水滴接近结合 界面膜破裂水滴合并粒径增大 在油相中沉降分离，即水滴的絮凝、聚结和沉降。常用术语原油乳状液破乳的关键：破坏油水界面膜，使水滴聚结和沉降。絮凝某些高分子

13、聚合物（絮凝剂）的长链分子具有多个活性集团，附着在水滴上使乳化水滴聚集在一起，但界面膜连续没有破裂，水滴没有合并成大水滴。显微镜观察：水滴絮凝在一起呈鱼籽状。聚结小粒径水滴合并成大粒径水滴，并在规定时间内沉降至容器底部水层的过程。 水洗使油水混合物进入乳状液处理器的底部水层，使乳状液向上通过水层，由于水的表面张力较大，原油中的游离水、粒径较大的水滴、盐类和亲水固体杂质等并入水层的过程。沉降速度的影响因素：与水滴粒径的平方成正比；与油水密度差成正比；与原油粘度成反比；在离心场内，产生离心加速度，可加速水滴的沉降。沉降乳化水滴在原油中的沉降速度用Stokes公式描述：破乳剂一般都是人工合成的大分子

14、、高分子或超高分子的表面活性剂。破乳剂作用：降低乳化水滴的界面张力和界面膜强度；消除水滴间的静电斥力，使水滴絮凝；有聚结作用；能润湿固体，防止固体粉末乳化剂构成的界面膜阻碍水滴聚结。 “加药加药”化学破乳剂脱水离子型破乳剂溶于水时，能电离生成离子。按其在水溶液中具有表面活性作用的离子电性，可分为阳离子、阴离子和两性离子等类别。非离子型破乳剂以环氧乙烷、环氧丙烷等有机合成原料为基础，在具有活泼氢起始剂引发下、有催化剂存在时，按一定程序聚合而成。用量少 不产生沉淀 脱出水中含油少 脱水成本低非离子型破乳剂的优点非离子型破乳剂的类型：水溶性：可配制成任意浓度的水溶液。油溶性：净化油的能力比水溶性的高

15、，脱出水含油高。混合型：能增加使用的灵活性。破乳剂的评价脱水率；出水速度；油水界面状态；脱出水的含油率：一般小于0.05%；最佳用量；低温脱水性能。优点：在系统内较早注入可防止乳状液的形成；可在较低温度下脱水，节约燃料，降低原油蒸发体积损失以及因原油密度增大的经济损失。缺点：注入破乳剂剂量过多时，可生成新的、稳定性更高的乳状液；若破乳剂量较大时，仅靠其脱水费用过高 。游离水脱除器 ：重力沉降脱水游离水脱除器 ：重力沉降脱水油水界面常控制在0.5D处，但脱除器水处理量 最大时的最佳界面位置在0.769D处。游离水脱除器设置在加热炉的上游，用来减少 高含水原油的含水量，以减少加热炉的热负荷和所耗燃

16、料，降低加热炉的结垢速度。沉降罐工作原理：下部水层的水洗；上部原油中水滴的沉降。油水界面控制 油层和水层的高度，即罐内油水界面位置由装在虹吸管顶端的液力阀调节。沉降罐工作效率的衡量标准及影响因素衡量标准：沉降时间：油水混合物在罐内的停留时间，表示沉降罐处理油水混合物的能力；操作温度；原油中剩余含水率；脱除水中含油率。影响因素：破乳剂的选择和用量；油水混合物的性质；配液管工艺设计；原油中所含溶解气的析出。重力沉降脱水的优缺点优点：进罐混合物无需加热，节省燃料；操作简单，要求自控水平低；原油轻质组分损失少，原油体积、密度变化小。缺点：不适用于气油比大的原油乳状液；不适用于海洋原油处理；投资、检查、

17、维护费用较高；热损失较大；存在截面流动不均、短路流及流动死区。脱水原理：提高油水混合物的温度，加速乳状液破乳和油水分离。加热脱水的原则：尽可能降低加热脱水温度；加热前尽可能脱除游离水，减少无效热能消耗；有废热可利用场合，优先利用废热加热乳状液；尽可能一热多用，节省燃料。加 热 脱 水加热脱水设备：（1）加热炉原油处理的基本方法（2）加热处理器（heater-treater）集加热、脱水和脱气功能于一体的容器。不适合处理含水量很大的乳状液。立式：脱气段、聚结沉降段、加热水洗段（油水停留时间35min）和游离水脱除段等4部分组成。适用于油田单井井流的处理。卧式：结构与无电极的静电脱水器相同。脱水原

18、理：利用聚结介质亲水憎油并提供很大表面积的性质，促使水滴聚结沉降。机械脱水（机械聚结器）优点：无需加热。缺点：处理较脏或含蜡原油时容易堵塞聚结材料的通道。注：机械脱水一般不作为独立的处理过程，常与其它脱水方法配合使用。离心脱水原理：利用离心场内离心加速度大于重力加速度，促进水滴的沉降和油水分层。离心脱水静电脱水 静电脱水原理：将原油乳状液置于高压直流或交流电场中， 由于电场对水滴的作用，削弱了水滴界面膜的强度，促使水滴碰撞，合并成粒径较大的水滴，在原油中沉降分离出来。水滴在电场中的三种聚结方式：电泳聚结 偶极聚结 振荡聚结电泳聚结 电泳：把原油乳状液置于通电的两个平行电极中， 水滴将向同自身所

19、带电荷极性相反的电极运动， 即带负电荷的水滴向正电极运动，带正电荷的水滴向负极运动。 电泳聚结：电泳过程中水滴的碰撞与合并。电泳聚结主要发生在高压直流电场中。偶极聚结诱导偶极：在高压直流或交流电场中，原油乳状液中的水滴受电场的极化和静电感应，使水滴两端带上不同极性的电荷，形成诱导偶极。偶极聚结：电的吸引力及水滴在电场内的振动，使水滴相互碰撞，合并成大水滴，从原油中沉降分离出来。振荡聚结交流电场中电场方向不断改变，水滴内的各种正负离子不断做周期性往复运动，使水滴两端的电荷极性发生相应变化，界面膜受到冲击，强度降低甚至破裂，水滴聚结沉降。 这一过程称振荡聚结。水滴愈大，离子对界面膜的冲击作用愈大，

20、振 荡聚结的效果愈好。综上所述交流电场中破乳作用在整个电场范围内进行，直流电场中破乳主要在电极区附近进行。交流电场内水滴以偶极聚结、振荡聚结为主；直流电场内水滴主要在电极附近区域进行，以电泳聚结为主，偶极聚结为辅。静电脱水的适用条件1、电法脱水只适宜于油包水型乳状液。原油的导电率很小，乳状液通过极间空间时，电极间电流很小，能建立起脱水所需的电场强度。水包油型乳状液通过极间空间时，由于带有酸碱盐等离子的水是良导体，导致极间电压下降，电流猛增，产生电击穿现象。2、一般进入电脱水器的原油含水率低于30%。含水率较高的油包水型乳状液，电法脱水也易产生电击穿现象。静电脱水设备静电脱水器1、静电脱水器构造

21、脱水器电场：交流，直流，交直流、高压/高频直流电场交流电脱水的特点：交流电场不宜处理含水率较低的原油乳状液，即交流电场脱水后净化油含水率高，约为直流的35倍；交流电压呈正弦曲线变化，脱水效率较低，处理量低；交流电场中水滴易排成水链使电场短路；水滴界面膜受到的振荡力较大，脱出水清澈，水 中含油率低；电路简单，无需整流设备。交直流双电场脱水的特点在原油含水率较高的脱水器的中下部建立交流电场，而含水率较低的中上部建立直流电场。 提高了净化原油的质量，处理每吨原油的耗电量降为原直流电脱水的1/2以下。不同电脱水工艺脱水效果比较电场稳定性的影响因素乳状液的含水率：以15%30%为宜；油水界面的有效控制；

22、不容许在电脱水器内析出溶解气；及时处理油水界面处的“脏油层”。静电脱水优点：能在较低温度下破乳，节省燃料，也减少原油的密度和蒸发损失；静电脱水处理器的处理量大，在相同处理量下容器较小，更适用于海洋平台；脱水温度低，净化原油含水率低，结垢和腐蚀倾向减小。缺点：增加设备投资、控制和维修费用。适用油品：相对密度等于或接近1的原油（天然沥青、重质和特重原油）。脱水原理：将乳状液加热到水沸点温度以上使水汽 化，达到油水分离的目的。 蒸发脱水的特点：能保证原油含水率达到商品原油的规定，但处理成本却大幅上升， 约为破乳剂脱水的20倍左右。蒸发脱水处理定义：担负原油脱水和增压输送的站(3) 原油脱水站外输泵外

23、输泵破乳剂一段加热炉一段加热炉游离水脱除器游离水脱除器二段加热炉二段加热炉净化油缓冲罐净化油缓冲罐破乳剂外输污水沉降罐污水沉降罐转油站来油电脱水器电脱水器油油油水水原油脱水站工艺流程示意图(3) 原油脱水站站名游离水脱除器单价(万元)电脱水器单价(万元)新南四脱水站41889.47416(平挂电极)66.17416 (竖挂电极)68.91南7-1脱水站424158.12420123.55原油脱水站主要设备概算价格(3) 原油脱水站不同规模原油脱水站概算价格站名规模价格(万元)葡西脱水站2268t/d1575.33新南四脱水站30000t/d4269.78三元南7-1脱水站30000t/d685

24、7.95(二)油气储运 凡是用来接收、储存和发放原油或石油产品的企业和单位都称为油库。 油库是协调原油生产、原油加工、成品油供应及运输的纽带，是国家石油储备和供应的基地，它对于保障国防和促进国民经济高速发展具有相当重要的意义1、油库油库类型油库类型1) 按油库的管理体制与业务性质分油库独立油库企业附属油库民用油库军用油库储备油库中转油库分配油库供应油库野战油库储备油库炼厂原油及成品油库农机站油库油田原油库机场及港口油库其它企业附属油库2) 按油库的储油方式分地面油库隐蔽油库山洞油库水封石洞油库海上油库(飘浮式、着底式)地面油库山洞油库水封石洞油库海上油库(飘浮式)海上油库(着底式)油库的分级及

25、分区油库的分级及分区等级总容量(立方米) 一级二级三级四级50000及50000以上10000至50000以下2500至10000以下500至2500以下油库的等级划分 油库内的各项设施散发的油气量和火灾危险程度以及生产操作方式各不相同，而且差别较大。因此，有必要按生产操作、火灾危险程度、经营管理特点将各项设施分区布置。将特殊的区域加以隔离，限制一定人员出入，有利于安全管理，并便于采取消防措施。储油区装卸区辅助生产区行政管理区油油 罐罐 油罐储油是目前应用最为普遍的一种储油方式，它很少受自然条件和地理位置的制约，储油容量可以根据需要灵活确定。一般油库储油区的主体就是由若干油罐组成的。按油罐建筑

26、特点划分地上油罐地下油罐半地下油罐山洞罐按油罐材质划分，可分为金属罐和非金属罐两大类金属罐按形状分：立式圆柱形卧式圆柱形特殊形状：球罐、准球形顶底立式圆柱形罐、滴状罐、 多折滴状罐固定顶活动顶桁架式锥顶罐拱顶罐梁柱式顶罐无力矩顶罐呼吸顶罐气囊顶罐套顶罐浮顶罐按油罐材质划分，可分为金属罐和非金属罐两大类非金属罐：土油罐砖油罐石砌油罐钢筋混凝土油罐名称规格（m3）价格(万元)浮顶铝吸盘100068.132000107.53000156.795000218.8910000429.71浮顶单盘式20000714.48浮顶双盘式500001794.6浮顶罐1000003497.95不同规格储油罐的价格2

27、 2、输油管道、输油管道 原油运输有公路、铁路、水运和管道输送等四种方式。海运最为经济，但受地理环境限制；公路运输量小且运费高，一般用于少量油品的较短途运输；铁路运输成本高于管输，油气损耗大，且罐车往往是空载返程，大量运油不经济，而且铁路运力有限，往往使输油量受到限制。因此，管道运输成为原油最主要的运输方式管道输送具有以下优点：(1) 运输量大：一条720管道年输油量约为20106t 一条1220管道年输油量约为100106t 分别相当于一条铁路及两条双轨铁路的年运输量(2) 管道大部分埋设于地下，占地少，受地形地物限制少，可以缩短运输距离(3)密闭安全，能够长期连续稳定运行。管道输油受恶劣气

28、候影响小，无噪音，油气损耗小，对环境污染少(4)便于管理，易于实现远程集中监控。现代化管道运输系统的自动化程度很高，劳动生产率高(5)能耗少运费低。管道输油能耗约为铁路的1/71/3，是陆路运输中成本最低的(6)适用于大量、单向、定点运输石油等流体货物(3) 悬浮固体 1、油田采出水中杂质的分类 其颗粒直径范围为1100m，因为大于100m的固体颗粒在处理过程中很容易被沉降下来。(1) 分散油及浮油污水原水中的原油，90%左右为10100m的分散油和大于100m的浮油。 (2) 乳化油及溶解油 原水中有10%左右的110-310m的乳化油。此外还有极少的溶解油，其粒径小于110-3m。(三)

29、采出水处理(5) 溶解物质 在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。基本上以离子的形式存在，其粒径都在110-3m以下，主要包括如下离子：Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Fe2+、Cl-、HCO3-、CO32-等；溶解的气体。如溶解氧、二氧化碳、硫化氢、烃类气体等，其粒径一般为310-4510-4m。 (4) 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。 2、油田开发对注水水质要求注入水不应携带超标悬浮物、有机淤泥和油注入水不应携带超标悬浮物、有机淤泥和油注入水不应携带超标悬浮物、有机淤泥和油要严格限制水中固

30、体颗粒的粒径，以防堵塞地层要严格限制水中固体颗粒的粒径，以防堵塞地层要严格限制水中固体颗粒的粒径，以防堵塞地层在运行条件下注入水不应结垢在运行条件下注入水不应结垢在运行条件下注入水不应结垢注入水对设备和管线的腐蚀性要小注入水对设备和管线的腐蚀性要小注入水对设备和管线的腐蚀性要小3、大庆油田主要注水水质控制指标(1) 含油浓度(Oil)水驱普通污水 20mg/L水驱深度污水 8mg/L聚驱污水 30mg/L(2) 悬浮固体(Suspended Solid, SS)1) 悬浮固体含量(mg/L) 2) 粒径中值(D50， m)水驱普通污水：SS 10mg/L，D50 5m水驱深度污水：SS 3mg

31、/L，D50 2 m聚驱污水： SS 20mg/L，D50 5 m 指污水中悬浮固体累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径。它的物理意义是粒径大于它的颗粒占50%，小于它的颗粒也占50%，用来表征悬浮固体的平均粒度大小。粒径中值粒径中值(D(D5050，m mm)m)悬浮固体粒径悬浮固体粒径悬浮固体粒径( m)m)m)累计体积分率累计体积分率累计体积分率(%)3、硫酸盐还原菌(Sulfate Reducting Bacteria, SRB) FeS等腐蚀产物在电脱水器、污水沉降罐等处形成中间过渡层，严重影响脱水站和污水站的正常运行。 SRB是一种厌氧菌，在厌氧环境下将无机硫酸盐还原成硫化氢

32、，对钢罐及管线形成腐蚀，产生的FeS等腐蚀产物。S2- + 2HCO3H2S + 2HCO3-Fe2+ + H2SFeS + 2H+水驱普通污水：水驱普通污水：SRB 100 SRB 100 个个/ /mLmL硫酸盐还原菌控制指标水驱深度污水：水驱深度污水：SRB 25 SRB 25 个个/ /mLmL聚驱污水：聚驱污水： SRB 100 SRB 100 个个/ /mLmL(1) 处理方法及工艺类型4、 大庆油田采出水处理工艺 一般采用物理法与化学法相结合的处理方法一般采用物理法与化学法相结合的处理方法( (物化法物化法) )具体包括：具体包括：重力分离重力分离混凝混凝化学杀菌化学杀菌过滤过滤

33、二级沉降、一级过滤二级沉降、一级过滤1) 1) 普通污水处理工艺普通污水处理工艺气浮、一级过滤气浮、一级过滤1) 1) 普通污水处理工艺普通污水处理工艺油罐缓冲罐气浮选机外输罐反冲洗泵缓冲罐压力滤罐反冲洗罐横向流聚结除油器、一级过滤横向流聚结除油器、一级过滤1) 1) 普通污水处理工艺普通污水处理工艺1) 1) 普通污水处理工艺普通污水处理工艺目前，对于聚驱普通污水处理站，其过滤工艺一般按两级压力过滤来设计。2) 2) 深度污水处理工艺深度污水处理工艺 在普通工艺处理后的采出水，再经一级或两级压力过在普通工艺处理后的采出水，再经一级或两级压力过滤滤 两级沉降一级压力过滤工艺设计处理规模2.01

34、04m3/d，概算投资：3549.87万元。一级横向流聚结除油器一级石英砂过滤罐压力过滤工艺设计处理规模2.0104m3/d，概算投资：4138.05万元。一级横向流聚结除油器一级核桃壳过滤罐压力过滤工艺设计处理规模2.0104m3/d，估算投资：2385.57万元。普通污水处理站概算投资两级压力过滤工艺设计处理规模1.0104m3/d，概算投资：1150.51万元设计处理规模2.0104m3/d，概算投资：1618.46万元设计处理规模2.5104m3/d，概算投资：1944.54万元设计处理规模3.0104m3/d，概算投资：2254.11万元设计处理规模4.0104m3/d，概算投资：2

35、817.82万元深度污水处理站概算投资1)除油罐(2) 常用的水处理设备除油罐1.进水管；2.出油管；3.集水总干管；4.出水管；5.出水箱；6.集油槽；7配水管；8.中心筒；9.集水干管 除油罐基本结构除油罐基本结构除油罐工作过程演示除油罐工作过程演示经过自然除油后，污水中的一般浮油全部去除，经过自然除油后，污水中的一般浮油全部去除，1010m mm m以上的分散油也大部分去除，水中主要含有乳以上的分散油也大部分去除，水中主要含有乳化油及小颗粒的悬浮物，这些乳化油需要用混凝方化油及小颗粒的悬浮物，这些乳化油需要用混凝方法来去除。从投加混凝剂起，到水中产生大颗粒的法来去除。从投加混凝剂起，到水

36、中产生大颗粒的凝聚体即矾花为止，总称为混凝过程。凝聚体即矾花为止，总称为混凝过程。硫酸铝硫酸铝硫酸铝( Al( Al( Al222(SO(SO(SO444) )333 18H18H18H222O)O)O)聚合氯化铝聚合氯化铝聚合氯化铝(PAC)(PAC)(PAC)硫酸亚铁硫酸亚铁硫酸亚铁(FeSO(FeSO(FeSO444 7H7H7H222O)O)O)聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺。 常用的混凝剂有常用的混凝剂有常用的混凝剂有: :横向流聚结除油器结构示意图2)2)过滤罐过滤系指污水流经过滤系指污水流经一个较厚一个较厚( (一般为一般为700mm700mm左右左右) )而多孔的而多孔的石

37、英砂或者其它粒状石英砂或者其它粒状物质的过滤床，杂质物质的过滤床，杂质被留在这些介质的孔被留在这些介质的孔隙里或表面，从而使隙里或表面，从而使水得到进一步净化。水得到进一步净化。过滤罐基本结构过滤罐基本结构一是按水流通过滤床的方向来分，可分为下向流、上向一是按水流通过滤床的方向来分，可分为下向流、上向流、双向流、辐射流和水平流等类型；流、双向流、辐射流和水平流等类型；二是按所用的滤料来分，可分为砂、煤二是按所用的滤料来分，可分为砂、煤( (或无烟煤或无烟煤) )、煤、煤- -砂、多层、混合滤料或硅藻土等类型；砂、多层、混合滤料或硅藻土等类型；三是按滤速来分，可分为慢滤罐、快滤罐和高速滤三是按滤

38、速来分，可分为慢滤罐、快滤罐和高速滤；四是按过滤水的水流性质来分，可分为压力式和重力式四是按过滤水的水流性质来分，可分为压力式和重力式两种。两种。 过滤罐类型大庆油田常用过滤罐大庆油田常用过滤罐石英砂过滤罐石英砂过滤罐多层滤料过滤罐多层滤料过滤罐核桃壳过滤罐核桃壳过滤罐纤维球过滤罐纤维球过滤罐污水处理站主要设备价格统计表 沉降罐横向流除油器核桃壳过滤罐石英砂过滤罐规格设备费规格设备费规格设备费规格设备费1000m392.132.46.02434.402.6035.193.031.961500m3134.724.012.02884.712.8038.694.053.582000m3175.544

39、.022.028143.673.0047.373000m3223.133.2054.385000m3346.378000m3588.50(3)(3)常用的化学药剂常用的化学药剂 油田含油污水中垢的种类很多，其中危害最大的是：油田含油污水中垢的种类很多，其中危害最大的是：碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸钡垢等。油田污水处理中应用碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸钡垢等。油田污水处理中应用的防垢方法有两类，一类是化学防垢法，另一类是物理防的防垢方法有两类，一类是化学防垢法，另一类是物理防垢法。其中，应用比较广泛的是化学防垢法，即向污水中垢法。其中，应用比较广泛的是化学防垢法，即向污水中加入防垢剂来防垢。油田上常用的

40、防垢剂有无机磷酸盐、加入防垢剂来防垢。油田上常用的防垢剂有无机磷酸盐、有机磷酸及其盐类、聚合物、复配型聚合物。有机磷酸及其盐类、聚合物、复配型聚合物。1)1)防垢剂防垢剂 由于油田污水中含有溶解氧、硫化氢和由于油田污水中含有溶解氧、硫化氢和COCO2 2等腐蚀性等腐蚀性气体，它们对污水处理及回注污水的注水系统钢管线及设气体，它们对污水处理及回注污水的注水系统钢管线及设施普遍存在腐蚀现象。各油田的污水由于水中溶解氧含量、施普遍存在腐蚀现象。各油田的污水由于水中溶解氧含量、pHpH值及含盐量值及含盐量( (总矿化度总矿化度) )不同，所以腐蚀性有很大差别。不同，所以腐蚀性有很大差别。在水处理过程中

41、，可以通过向水中加入缓蚀剂的方法，以在水处理过程中，可以通过向水中加入缓蚀剂的方法，以减轻水的腐蚀性。减轻水的腐蚀性。2)2)缓蚀剂缓蚀剂 在适宜的条件下，大多数细菌在污水中都可生长繁殖。因在适宜的条件下，大多数细菌在污水中都可生长繁殖。因此，对污水进行杀菌处理是十分必要的。一般是投加化学剂。此，对污水进行杀菌处理是十分必要的。一般是投加化学剂。3)3)杀菌剂杀菌剂杀菌剂按化学成分可分为杀菌剂按化学成分可分为无机杀菌剂无机杀菌剂和和有机杀菌剂有机杀菌剂两大两大类。属于无机杀菌剂的有类。属于无机杀菌剂的有氯、臭氧、次氯酸钠氯、臭氧、次氯酸钠等。属于有等。属于有机杀菌剂的有机杀菌剂的有氯酚类、季胺

42、盐类、有机硫类和氯胺类氯酚类、季胺盐类、有机硫类和氯胺类。(四) 注水 通过注水井向油层注水，是保证油层压力，提高油藏采油速度和采收率而被广泛采用的一项重要开发措施。注水工程由注水井场、管网和泵站组成，注水工艺流程应满足油田开发对注水压力、水量的要求。注水工艺流程的形式是根据井网、地层渗透率、来水性质等因素决定。目前国内注水工艺流程主要有以下几种： 1、主要工艺流程（1）单管单井配水流程 该流程的特点是配水间在井场，每条干线辖115口井，分层测试方便。适用于油田面积大、注水井多、注水量较大的行列注水开发区块。大庆油田多采用该流程。 （2）单管多井配水流程 该流程由注水站将水经单管水干线输送到多

43、井配水间。每条干管承担34座配水间，每座配水间控制46口井，通过配水间控制、计量后进注水井。它的特点是便于调整注水管网，配水间可与油气计量站合一，便于管理。这种流程适用于油田面积大、注水井多、注水量大的面积注水开发的区块。大庆、胜利、辽河等油田多采用该流程。（3）分压注水流程 当多油层油田的油层渗透率差别很大时，宜采用分压注水流程，既降低注水能耗，又满足了不同渗透率油层的注水需求。（4）增压注水流程 对于同一区块的部分特低渗透层的注水井，同一管网的注入压力往往注不进水，需采用增压注水工艺。增压注水技术在中原油田已广泛应用。 2、注水泵(1) 多级离心注水泵 2、注水泵多级离心泵的单泵排量在50

44、400m3/h。为了提高注水泵效，除对已建注水泵采用打光叶轮，改造流道等技术措施外，主要是推广使用大中型高效注水泵。目前，大庆使用的D250、D280、D300、D400注水泵运行效率达7681。国外中比转数的多级离心泵都在向大排量、高比转数方向发展，泵效有些已高达82.5以上。 (1) 多级离心注水泵 (2) 柱塞泵 (2) 柱塞泵 国内油田对于注水排量50m3/h的注水泵，大都选用柱塞泵。柱塞泵运行效率高,一般在8182左右。由于它具有排量小、匹配组合灵活的优点，多用于注水量小的外围油田和产量低的断块油田。大庆油田自1980年以来在杏西、宋芳屯、龙虎泡、朝阳沟、升平等低产油田应用了柱塞泵。

45、柱塞泵的缺点是运行噪音大，易损件多，维修周期短。不同规格注水泵价格序号离心泵柱塞泵规格价格(万元)规格价格(万元)1DF15534.036.00 m3/h5.662DF20035.5915.00 m3/h11.353DF25041.4921.00 m3/h22.294DF30049.0724.50 m3/h21.405DF40055.2835.00 m3/h36.291、离心泵注水站 设计规模1.20104m3/d，投资：694.76万元设计规模1.44104m3/d，投资：1079.98万元设计规模2.00104m3/d，投资：1406.71万元设计规模2.16104m3/d，投资：1877

46、.09万元设计规模2.56104m3/d，投资：2430.36万元设计规模2.88104m3/d，投资：3192.20万元不同规模注水站投资2、柱塞泵注水站 设计规模300m3/d，投资：199.62万元 设计规模600m3/d，估算投资：313.46万元 设计规模1500m3/d，估算投资：430.74万元 不同规模注水站投资(五) 集中处理站 油田内部主要对原油、天然气、采出水进行集中处理的站，也称联合站。 站名功能及规模投资(万元)聚南3-9联合站转油放水站(16000t/d)污水站(40000t/d)17080.41三元南7-1联合站脱水站(30000t/d)污水站(35000t/d)22381.64不同类型及规模联合站概算投资汇 报 提 纲设计施工结算物资谢 谢