分质注水水处理工艺技术研究 40页

分质注水工艺技术对策研究河南油田设计院2011年06月Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n分质注水工艺技术对策研究河南油田已经进入高含水开发后期，为了提高低渗透、特低渗透油藏、上倾尖灭区等开发效果，对于经济效益相对不佳的低渗透和特低渗透油藏，需最大程度的保护油层，提高注入水水质。研究分质污水处理工艺流程迫在眉睫。目前采出水回注处理工艺处理后水质能达到低渗透油田回注水的要求的B1级和对于特低渗透油藏要求的A1级，但因为达到A1级标准污水处理成本高，难度大，因此各油田针对这种地层要求的水质，做法各不相同。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n汇报提纲二、污水分质处理技术一、采油一厂污水处理及注水现状三、技术思路四、江联污水分质注水处理实例五、建议Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n魏联安棚站双联江联采油一厂污水处理及注水现状采油一厂自1978年投入开发以来，东部在双联、江联、下联、魏联、安棚建成污水处理站5座，处理后污水用于回注或外排。总污水处理设计能力7.6×104m3/d，实际处理污水量6.69×104m3/d，负荷率88%。采油一厂地面污水处理现状图下联Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n设计能力：3×104m3/d；实际处理能力：2.6×104m3/d。设计出水指标：oil≤8mg/l，ss≤5mg/l。实际出水指标：oil≤10mg/l，ss≤12mg/l。脱出水2×5000m3预沉降罐3×3000m3沉降罐18台石英砂过滤罐提升泵2×500m3缓冲罐12台核桃壳过滤罐去注水采油一厂污水处理及注水现状双河联合站6台脱硫塔“两级沉降+两级过滤”流程Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.5\n设计能力：2×104m3/d；实际处理能力：1.6×104m3/d。设计出水指标：oil≤8mg/l，ss≤5mg/l。实际出水指标：oil≤8mg/l，ss≤5mg/l。脱出水2×5000m3沉降罐气浮装置提升泵800m3综合水池采油一厂污水处理及注水现状江河联合站10台陶瓷过滤罐8台核桃壳过滤罐去注水1台脱硫塔“一级沉降+气浮+两级过滤”流程Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.6\n设计能力：1.0×104m3/d；实际处理能力：1.26×104m3/d。设计出水指标：oil≤8mg/l，ss≤5mg/l。实际出水指标：oil≤10mg/l，ss≤5mg/l。脱出水2×5000m3预沉降罐涡凹气浮100m3吸水池采油一厂污水处理及注水现状下二门联合站8台石英砂过滤罐6台核桃壳过滤罐去注水3台脱硫塔2×500m3缓冲罐2×700m3一级沉降罐提升泵提升泵“气浮+两级沉降+两级过滤”流程Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.7\n设计能力：1×104m3/d；实际处理能力：0.6×104m3/d。老站：设计：oil≤8mg/l，ss≤5mg/l；实际：oil≤10mg/l，ss≤5mg/l。新站：设计：oil≤5mg/l，ss≤3mg/l；实际：oil≤5mg/l，ss≤3mg/l。脱出水2000m3一级沉降罐1000m3二级沉降罐提升泵100m3缓冲罐采油一厂污水处理及注水现状安棚联合站金刚砂过滤罐双膨胀滤芯过滤罐去注水500m2沉降罐去注水多层滤料过滤罐石英砂过滤罐下联转水“两级沉降+两级过滤”流程提升泵Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.8\n设计能力：4000m3/d；实际处理能力：5200m3/d。设计出水指标：oil≤8mg/l，ss≤5mg/l。实际出水指标：oil≤10mg/l，ss≤8mg/l。脱出水2×2000m3预沉降罐3×500m3沉降罐5台石英砂过滤罐提升泵100m3缓冲罐4台金刚砂过滤罐去注水采油一厂污水处理及注水现状魏岗联合站“两级沉降+两级过滤”流程Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.9\n采油一厂各大联合站污水处理工艺流程对比处理站处理工艺下联、江联沉降+气浮+两级过滤双联、魏联、安棚老站两级沉降+两级过滤安棚新站沉降除油+一级过滤+精细过滤采油一厂污水处理及注水现状Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.10\n采油一厂各联合站实际处理后水质对比联合站实际出水水质设计指标与设计值比悬浮物含量(mg/L)含油(mg/L)悬浮物含量(mg/L)含油(mg/L)双河≤10-12≤10≤3≤8不满足（二级过滤在施工）江河≤5≤8≤5≤8满足下二门≤5≤10≤5≤8基本满足魏岗≤8≤10≤5≤8不满足（二级沉降和二级过滤均在施工）安棚≤3≤5≤3≤5满足≤5≤10≤5≤8基本满足采油一厂污水处理及注水现状Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.11\n目前采油一厂已进行精细注水的低渗透油藏的区块：（1）下二门油田梨树凹区块；（2）安棚油田安棚深层系；（3）魏岗油田的张店油田和东庄油田。针对这4个区块所要求的不同注水水质，采取不同的精细处理工艺。采油一厂低渗透油藏注水现状指标污水SY/T5329A1东庄油田、张店油田安棚深层系梨树凹含油量(mg/l)≤5.0≤5.0≤5.0≤5.0悬浮固体含量(mg/l)≤2.0≤3.0≤3.0≤1.0悬浮颗粒直径中值(m)≤1.5≤2.0≤2.0≤1.0Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n下二门梨树凹注水工艺流程框图含油污水予除油沉降气浮梨树凹注水站井口精细过滤注水井过滤（1）下二门油田梨树凹区块连续流+一体化过滤梨树凹注水水质指标：含油≤5mg/L，悬浮物≤3mg/L，粒径中值≤2m)采油一厂低渗透油藏注水现状Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n安棚深层系注水工艺流程框图过滤深层系注水浅、中层系注水两级过滤（2）安棚油田安棚深层系安棚深层系注水水质指标：含油≤5mg/L，悬浮物≤3mg/L，粒径中值≤2m。采油一厂低渗透油藏注水现状含油污水预除油沉降沉降下联转水精滤双膨胀滤芯Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n（3）魏岗油田的张店油田和东庄油田张店油田和东庄注水水质：含油≤5mg/L，悬浮物≤2mg/L，粒径中值≤1m。采油一厂低渗透油藏注水现状含油污水两级沉降魏岗注水两级过滤张店注水站井口精细过滤注水井东庄注水站井口精细过滤注水井张店油田、东庄油田低渗透区块的注水工艺流程框图Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n综上所述：（1）采油一厂各大联合站处理水质基本上达到双10以下。（2）注水水质要求越来越高，针对不同的水质要求，一些低渗透区块，采取了不同的处理工艺，基本满足了注水要求。但还有一些区块未进行分质处理。（3）水质沿程污染是制约集中处理的重要因素。采油一厂低渗透油藏注水现状Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n汇报提纲二、污水分质处理技术一、采油一厂污水处理及注水现状三、技术思路四、江联污水分质注水处理实例五、建议Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n污水分质处理技术行业标准《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》（SY／T5329－94）国内各油田污水处理后水质针对不同地层采用A、B、C九个标准级别，相对于各级别，污水处理工艺流程主要有以下几种：Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n污水分质处理技术（1）针对C级：一般采用“两级沉降+一级过滤”或“一级沉降+两级过滤”即可满足要求，目前国内此技术能完全满足要求。（2）针对B级：一般采用“两级沉降+两级过滤”，目前两级沉降中也考虑了气浮等其他处理方式，以满足进过滤的水质需要，过滤多采用颗粒介质滤料，基本能满足要求。（3）针对A级：一般采用“两级沉降+两级过滤+深度处理”，深度处理主要是精细过滤。国内各油田技术发展方向Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n污水分质处理技术过滤是含油污水处理中水质净化（除油和除悬浮物）的关键环节之一，水质提高在很大程度上依赖于过滤精度的提高。在油田使用的精细过滤设备主要有三种:改性纤维球过滤器、滤芯过滤器和膜过滤器。国内各油田技术发展方向Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n污水分质处理技术国内各油田技术发展方向改性纤维精细过滤器纤维球过滤器是我国近几年发展起来的深床高精度过滤器，其滤料纤维细密，过滤时可以形成上大下小的理想滤料空隙分布，纳污能力强，除去悬浮物的效果高于石英砂、核桃壳滤料，而且反洗时不会出现滤料流失现象。目前在大港油田的马西污、南三污、官二污等污水处理站以及我们的新疆油田有应用。滤后水质：oil≤5mg/l，ss≤3mg/l，粒径中值≤2μm。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n污水分质处理技术国内各油田技术发展方向Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n污水分质处理技术国内各油田技术发展方向双层膨胀滤芯过滤器双层膨胀滤芯分离技术是微滤膜分离技术与弹性纤维绕制技术相结合使用的固液分离技术。通过双层膨胀滤芯过滤器有效提高了污水处理效果，出水油和悬浮物浓度明显降低。目前在安棚联合站站使用，出水指标能达到处理后指标：oil≤5mg/l,ss≤3mg/l,粒径中值≤2μm，能达到安棚低渗透油藏注水水质的要求。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n污水分质处理技术国内各油田技术发展方向微孔滤芯（PE烧结管）过滤器微孔滤芯精细过滤器采用微孔PE烧结管过滤。PE烧结过滤管是采用低压超高分子量聚乙烯(PE）经烧结而制成的微孔管。其管壁可视为无数像蜂窝一样堆砌而成。弯弯曲曲，重重叠叠，这些微孔起到了对过滤对象中超精度颗粒的截留作用，从烧结工艺上控制微孔形成的孔径，就能制成截滤精度不同的过滤器，最高精度可达到1微米。此过滤器在胜利、江苏等油田得到推广应用，技术比较成熟。设计院设计的延长油田毛家河联合站项目也采用此过滤器。滤后水含油≤2mg/L、SS≤2mg/L、粒径中值≤1.5μm。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n污水分质处理技术国内各油田技术发展方向PVC合金中空纤维超滤膜PVC合金中空纤维膜中“PVC”即为聚氯乙烯，“合金”是将PVC进行改性，使其亲水疏油、韧性更好、寿命更长。该膜为中空型、内压式设计，水从膜丝内部进入，净水从膜丝径向流出。在大庆油田榆树林东十六站应用。主要流程：曝气罐→CAF涡凹气浮→流砂过滤器→PVC膜过滤装置。序号来水指标500m3罐出口指标CAF涡凹气浮池流砂过滤器PVC膜过滤1oilssoilssoilssoilssoilssμ25003003020052052-4110.5Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n污水分质处理技术国内各油田技术发展方向“连续流+一体化”过滤该装置根据混凝动力学、微涡旋及气浮原理设计，装置特点：将连续过滤和滤料循环清洗再生实现了一体化，结构简单、适应性强、处理后的液体稳定、流程短、能耗低、便于自控、实现无人化的操作管理，为油田产出水的净化处理提供了一种新型结构连续流过滤装置，最适合小断块拉油就地处理回注和联合站大罐排污水、反冲洗水及洗井水单独处理。目前在下二门梨树凹等区块应用。经现场效果看，出水指标高于：oil≤5mg/l,ss≤3mg/l,粒径中值≤2μm的标准。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n污水分质处理技术国内各油田技术发展方向连续流油泥水分离罐储气罐滤料再生罐改型多功能过滤罐提升泵加料池料泵料泵料泵反冲洗泵Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n污水分质处理技术设计院的过滤技术研究陶瓷膜精细过滤器设计院在宝浪联合站进行了陶瓷膜处理污水试验，小试研究结果表明：宝浪油田的采出污水经现有的二级过滤处理，再经过膜分离设备处理后，产出水的水质可以达到机械杂质含量小于１mg/L，粒径中值小于１um，污油含量接近零的技术指标；膜清洗周期大于三天，清洗方法简单，清洗后膜通量的恢复率为99.93%。污水进口循环罐真空泵膜组件配电柜滤出水出口浓缩水出口Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n污水分质处理技术设计院的过滤技术研究HNWS型模块化污水处理装置该装置为设计院独立研发，是集沉降、过滤等功能于一体的污水处理装置，由四大模块构成，分别是：旋流除油模块、高效沉降模块、初级过滤模块和精级过滤模块，初级过滤模块采用多层滤料过滤，精级过滤模块采用改性纤维球过滤。在延长石油股份有限公司苗家坪联合站、子北涧峪岔联合站的深度污水处理中使用，运行效果良好。控制指标oilSS粒径中值来水水质指标≤200mg/L≤400mg/L出水水质指标1.50mg/L2mg/L2μmEvaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n污水分质处理技术国内各油田技术发展方向Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n汇报提纲二、污水分质处理技术一、采油一厂污水处理及注水现状三、技术思路四、江联污水分质注水处理实例五、建议Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n标准分级处理工艺C两级沉降+石英砂/金刚砂过滤+核桃壳/双层滤料过滤B沉降+气浮+石英砂/金刚砂过滤+核桃壳/双层滤料过滤AA3前端过滤+改性纤维球/双层膨胀滤芯等或前端过滤+井场单井不锈钢滤网过滤器A2前端过滤+连续流一体化或HNWS型模块化污水处理装置或前端过滤+微孔滤芯（PE烧结管）过滤A1前端过滤+PVC合金中空纤维超滤膜（1）根据研究，针对不同的水质分级标准，处理工艺具体分类如下：技术思路Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n技术思路（2）区域分质注水原则：①对于注水量较大，较集中的区域采用集中处理。在联合站内集中处理。例如安棚，下二门梨树凹。②对于注水量较小，较分散的小区块采用分散处理。从联合站引接至各个注水站，对水质要求高的注水井单独处理。例如：张店、东庄油田。（3）精细过滤要考虑沿程污染问题。①没有硫化物的污染情况；②有硫化物的污染情况。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n技术思路（3）针对河南油田的还未分质注水的张店油田、东庄油田、下二门油田和江河油田上倾尖灭区等低渗透油藏或特地渗透油藏，建议采用分质注水污水处理系统，要求注水水质指标满足低渗透和特地渗透油藏要求。各联合站前端处理系统可不做改动，针对各区块可单独或与联合站污水处理系统合建，最终需根据技术经济对比确定。具体建议如下：1、针对江河低渗透油藏，采用分质分压注水方式，增加三级精细过滤系统，可与江河联合站合建。2、张店、东庄低渗透油藏，可采用单独建站，建设在张店转油站和东庄注水站，增加精细过滤系统。3、针对下二门HII、HIII低渗透区块，增加三级精细过滤系统，可与下二门联合站合建。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n汇报提纲二、污水分质处理技术一、采油一厂污水处理及注水现状三、技术思路四、江联污水分质注水处理实例五、建议Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n江联污水分质处理实例目前江河区处理的污水主要包括产出水、边远油井掺水、注水井洗井水、过滤系统反冲洗水等，总污水量为18000m³/d。江河区注水井243口，开井219口，总配注水量17650m³/d,日注水量12542m³/d,欠注水量5108m³/d,其中欠注井层中不吸水63口，吸水差57口，欠注最严重的单元是ⅧⅨ油组、Ⅶ油组。根据目前江河油田污水含硫较高，处理后污水水质：含油≤5mg/L，含悬浮物≤5mg/L，达不到A2标准（含油≤5mg/L，含悬浮物≤2mg/L）不能满足21MPa系统注水水质要求的情况，对高压系统的污水进行三级精细过滤处理，使出水水质达到A2标准（含油≤5mg/L，含悬浮物≤2mg/L）。并考虑对江河油田污水进行杀菌及除硫处理。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n江联污水分质处理实例脱出水2×5000m3沉降罐气浮装置提升泵800m3综合水池10台石英砂过滤罐8台核桃壳过滤罐去注水16MPa脱硫塔去注水脱硫塔PE烧结管滤芯8000m3/d21MPa设计规模：新建8000m³/d的三级精细过滤系统新建15000m³/d的除硫系统新建15000m³/d的物理杀菌系统Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n汇报提纲二、污水分质处理技术一、采油一厂污水处理及注水现状三、技术思路四、江联污水分质注水处理实例五、建议Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n建议随着污水处理的精细化发展，处理水质与各油田、各区块进一步结合，需要采油厂提供更加完善的各个区块的注水水质标准，形成完整的体系注水水质标准，设计院根据不同标准对不同区块选择相应的污水处理工艺。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.\n敬请领导批评指正！汇报完毕！Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.