长庆油田采出水处理现状及发展方向_崔斌

2009年第25卷第4期★石油化工安全环保技术★PETROCHEMICALSAFETYANDENVIRONMENTALPROTECTIONTECHNOLOGY59工业污染防治与生态保护收稿日期:2009-05-27。作者简介:崔斌,男,1993年毕业于原西南石油学院机械系,学士,2002年毕业于原西南石油学院石油工程学院,获硕士学位,现从事设计管理工作,工程师。E-mail:cb2cq@petrochina.com.cn长庆油田采出水处理现状及发展方向崔斌,赵跃进,赵锐,白建华,陈小锋(中国石油长庆油田分公司,陕西西安710021)摘要:油田采出水处理技术的发展对于油田的生存和发展起着举足轻重的作用。对长庆油田的现状和存在问题进行了分析,并对近两年来采用的新工艺、新技术进行了剖析,为油田采出水的出路指明发展方向。关键词:采出水;现状;存在问题;发展方向长庆油田经过30多年的发展,已成功开发了马岭、安塞、靖安、西峰及绥靖等油田。在油田不断开发的同时,采出水处理工艺也经历了多次变化和完善,在一定时期内保证了油田不同发展阶段的开发需要。截止2007年底,全油田共建成正规污水处理站场35座,设计处理能力3.92×104m3/d,小区块简易处理站点69座,处理能力1.31×104m3/d。全油田采出水处理及回注率达100%,有效回注率53.4%。1长庆油田采出水现状长庆油田的低渗、特低渗油藏及地层水性质的复杂性,决定了对回注水质提出较高的要求,给采出水处理工艺造成了一定难度。随着油田发展各段历程中工艺技术的不断创新发展,油田采出水处理工艺也经历了不同发展阶段。20世纪70年代末至80年代中期,在油田开发初期,采出水主要以排放为主,主要工艺流程为:原油脱水工艺采用两段电化学脱水,采出水经沉降罐除油后进入混凝沉降罐进一步油水分离,最后经过压力过滤罐除去机械杂质。20世纪80年代后期,90年代初,采出水主要采用压力过滤流程,以立式除油罐、压力粗粒化除油罐除油,压力滤罐过滤除机杂。该流程由于对采出水中的细菌没有从根本上控制,腐蚀破漏严重;同时,石英砂过滤罐的结构存在问题,造成过滤罐支架频繁倒塌,采出水过滤装置经常失效,影响装置的正常运行,处理后的采出水水质不稳定,导致采出水回注难以持续下去。进入90年代后期,油田公司采用先进的采出水处理工艺,配备了较完善的除油、过滤设施,大力推进了采出水的有效回注。目前,长庆油田采出水处理主要工艺流程有:1.1一级沉降+二级过滤的三段处理工艺采出水经除油罐油水分离后进入过滤器进行深度处理,同时,过滤器一般都采用了自控反冲洗操作流程,定期对过滤器进行反冲洗。该工艺除油效率高,出水水质稳定。其工艺流程见图1。图1采出水三段处理工艺流程示意1.2一级沉降+一级过滤的二段处理工艺该工艺流程以采出水回注或回灌为目标,在老区改造中应用较多,目前站点主要有:环首站、中集站、北集站、南联站、悦联站、华联站、元首站。其工艺流程见图2。60★石油化工安全环保技术★2009年第25卷第4期图2采出水二段处理工艺流程示意1.3一级沉降的一段处理工艺对于部分边远小区块或小油藏区块,初期采出水量不能满足配注要求,先采用简易采出水处理流程,待达到一定规模后,配套正规流程。该流程原油脱水后,采出水经简单除油后直接回注或回灌。工艺流程见图3。图3采出水一段处理工艺流程示意另外,在部分边远高含水小区块,为降低生产费用,采用了原油沉降脱水后采出水直接回注或回灌的简易工艺,如樊中区、中五转、镇北等小区块。2采出水系统存在的主要问题及原因分析(1)采出水矿化度高造成系统腐蚀结垢严重。长庆油田采出液矿化度含量远高于东部油田,通常在3～12×104mg/L,成垢离子含量较高(100～7000mg/L),造成采出水处理系统腐蚀结垢严重,特别是由于不同地层的采出水不配伍,在进入同一系统后,造成地面管汇、设备的腐蚀结垢,甚至造成设施报废,严重危及油田开采生产;另外,不稳定结垢型采出水回注入地层,因环境温度、压力变化及与地层水不配伍,导致地层结垢堵塞严重。(2)由于油田开采及油气集输工艺过程中不断加入各种药剂,造成系统悬浮固体总量不断增加;原水中固体颗粒较细,颗粒难以聚并和去除;另外,部分区块含有较高的S2-(120～900mg/L),水中硫酸盐还原菌含量高达105个以上,原水中硫酸盐还原菌数量的增加,导致系统中生成大量的硫化亚铁胶态颗粒,使原水中杂质增多。(3)含油污水处理基本采用除油罐作为预处理设施,但由于除油罐的设计结构、填料选择、集油槽尺寸等参数及施工质量等原因造成出口水质不达标,甚至个别站的除油罐出水口的含油量大于进口的情况,造成后续的过滤阶段负荷过重,导致过滤器滤料严重污染,有时不能正常运行。(4)目前常用的精细过滤器中,核桃壳过滤材料易跑漏或板结,改