改性纤维球过滤技术在JZ25-1S油气田的应用

总第155期2015年第1期山西化工SHANXICHEMICALlNDUSTRYTota1155No．1。2015：ll．至}黪薄波蠹搿：糍改性纤维球过滤技术在JZ25．1S油气田的应用’王晶，段锋，呼文财，王晓磊(1．中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津300452；2．天津工业大学，天津300387)摘要：为满足JZ25—1s油气田新的注水要求(油质量浓度≤5．0mg／L、悬浮物质量浓度≤3．0mg／L)，选择改性纤维球滤料，改进过滤器设计。结果表明，新增改性纤维球过滤器后，水源井水中悬浮物质量浓度由7．6mg／L降至2．7rag／L,针对舍油污水，污水中油质量浓度及悬浮物质量浓度分别降至4．4mg／L和2．7mg／L，低于超声波精细过滤器的9．9mg／L和8．0mg／L，且节约成本。关键词：改性纤维球；过滤器；注水；含油污水中图分类号：TE45文献标识码：A文章编号：1004．7050(2015)01-0070．03注水过滤器作为油田注水处理的最后一级设备，其处理效果直接关系注水水质能否达标。目前，主流注水过滤器所用滤料或过滤元件多为刚性材料，考虑到滤料漏失问题，不能填充小粒径滤料，也就限制了该类型过滤器的处理能力。对渤海油田注水处理现状的调研发现，刚性滤料过滤器处理效果均达不到JZ25—1S油气田的注水指标(油质量浓度≤5mg／L、悬浮物质量浓度≤3mg／L)。改性纤维球滤料由亲水憎油性纤维丝制成，过滤时滤层孔隙沿水流方向逐渐变小，形成了理想的上大下小孑L隙分布状态，依靠直接拦截、惯性拦截和电化吸附去除油及有机物，增强了截污能力Ct-~]。本文采用改性纤维球滤料填充过滤器，并对现有过滤器进行设计，处理JZ25—1s油气田的水源井水及含油污水，来满足该油气田的注水水质要求。1实验部分1．1过滤器工艺优化1．1．1增加滤料压板由于纤维球滤料为柔性材料，具有可压缩性，所收稿日期：2014-01一u作者简介：王晶，男，1986年出生，2009年毕业于西安石油大学，学士学位，工程师，主要从事油田化学药剂的应用工作。通讯作者：王晓磊，女，1984年出生，2012年毕业于天津工业大学，博士，讲师，主要从事水处理研究。以，在过滤器内部增加滤料压板设计]，通过调节气缸压力来调整压板对纤维球滤料的压实程度及孔隙率，最终调节纤维球过滤器的过滤精度。1．1．2增加反冲洗气设计纤维球滤料密度小于水，且填充方式与刚性滤料不同，所以在过滤器反洗时，在反洗水中引入气源[4]，对其进行搅拌，该搅拌较常规机械搅拌，更加充分、反冲洗效果更好。优化后的过滤器过滤原理图如图l所示。正常过滤状态气反冲状态设备补压完成反洗图1纤维球过滤器过滤原理圈1．2过滤器现场应用试验JZ25—1S油气田提出清污分注的现场需求，即水源井水与含油污水分别进行处理，注入不同地层(之前为水源井水及含油污水混合后作为注水使用)。为此，分别针对水源井水及含油污水开展改性2015年第1期王晶。等：改性纤维球过滤技术在Jz25—1s油气田的应用·71·纤维球过滤器的现场应用。处理含油污水时，在核桃壳过滤器后面增加4个改性纤维球过滤器，与在用的超声波精细过滤器进行应用效果对比，考察含油污水2种过滤器的处理效果；处理水源井水时，在除砂器后面增加4个改性纤维球过滤器。现场水处理系统流程图见图2。井图2现场水处理系统流程简图悬浮物含量及含油量的测定参照行业标准SY／油质量浓度降为4．4mg／L、悬浮物质量浓度降为T5329～2012引。2．7mg／L，分别下降了74．7和78．6，其处理效2结果与讨论2．1改性纤维球过滤器对水源井水处理的应用水源井水实际处理量为2900m。／d，改性纤维球过滤器设计处理量为3500m。／a，反洗气反冲洗强度为20L／s，反冲洗周期为12h／次。水源井水经改性纤维球过滤器处理前、后的悬浮物含量如图3所示。由图3可见，改性纤维球过滤器处理后水源井水中悬浮物质量浓度由7．6mg／L降至2．7mg／L，能够满足悬浮物质量浓度≤3．0mg／L的要求，而且出水水质平稳。由于水源井水中不含油，所以未对含油量进行检测。蛏由I灶日期图3水源井水中悬浮物质量浓度变化趋势图2．2改性纤维球过滤器对含油污水处理的应用含油污水实际处理量为1100m。／d，改性纤维球过滤器设计处理量为3500m。／d，反洗气反冲洗强度为20L／s，反冲洗周期为12h／次。在过滤器人口水质基本相同的情况下，考察改性纤维球过滤器与超声波精细过滤器对含油污水中油及悬浮物的处理效果。由图4和图5分别所示的过滤器进、出口油质量浓度及悬浮物质量浓度的变化趋势图可见，过滤器人口油质量浓度为17．4mg／L、悬浮物质量浓度为12．6mg／L，经改性纤维球过滤器处理后果明显优于现场使用的超声波精细过滤器的处理效果(出