长北处理厂污水处理系统存在问题分析及解决方法 5页

第32卷第6期石油化工应用Vol.32No.62013年6月PETROCHEMICALINDUSTRYAPPLICATIONJune.2013长北处理厂污水处理系统存在问题分析及解决方法1，22222余志斌，李朋江，常超，张占平，王虎丹（1.西安石油大学，陕西西安710065；2.中国石油长庆油田分公司第二采气厂，陕西榆林719000）摘要：介绍了长北天然气处理厂污水回注系统的主要流程，指出了目前处理厂在污水处理过程中存在的问题，分析了污水处理系统不能正常运行的根本原因，并针对处理污水存在的固体悬浮颗粒过多、处理设施不完善等问题提出了解决方法，对改进后的效果进行了评价。关键词：污水回注；存在问题；改善措施doi:10.3969/j.issn.1673-5285.2013.06.033中图分类号：TE934.1文献标识码：A文章编号：1673-5285（2013）06-0114-05Thetrouble-shootingofaproducedwaterprocessingsysteminChangbeinaturalgascentralprocessfacility1，22222YUZhibin，LIPengjiang，CHANGChao，ZHANGZhanping，WANGHudan（1.Xi'anShiyouUneversity，Xi'anShanxi710065，China；2.GasPruductionPlant2ofPetroChinaChangqingOilfieldCompany，YulinShanxi719000，China）Abstract:ThisarticlepresentedatypicalprocessoftheproducedwaterprocessingsysteminChangbeicentralprocessfacility（CPF）,showedtheissuesofthecurrentsystemanddidarootcauseanalysis（RCA）fortheseissues.Meanwhile,solutionsroserespectivelybasedontheRCAresultstohandletheissuesoflikehighexistingsolidsuspension,andetc.Theresultsafterim－provementwerecharacterized.Keywords：producedwaterprocessing；troubleshooting；rootcauseanalysis长北天然气处理厂污水处理系统于2006年6月进入污水罐后由机泵输送到污水处理单元经过过滤器建成，12月正式投入使用，设计处理量为240立方米/过滤，检测合格后回注地层。生活污水,生活污水来自天。长北天然气处理厂污水由三部分组成，生产污水、生活区，目前生活污水外运处理。检修污水和生活污水。目前生产污水占污水总量的95.3%，检修污水占1.4%，生活污水占3.3%（日均）。1目前存在问题及原因分析污水处理流程简图（见图1）。其中，生产污水主要来自甲醇再生单元的塔底废长北处理厂污水处理系统自投运以来，回注泵P-水，废水通过废水泵打入污水回注单元净水罐，经检验4004频繁损换，严重时每天要停泵更换两次，导致污达到回注指标后，再通过污水回注泵直接注入回注井水不能及时回注，严重影响生产。针对这个问题，找出S213。检修污水,主要来自各个单元检修排污，污水先了影响回注泵损坏的主要原因。*收稿日期：2013－05-20作者简介：余志斌，男（1983-），2007年毕业于河海大学工程力学专业，现为第二采气厂作业一区副经理。\n第6期余志斌等长北处理厂污水处理系统存在问题分析及解决方法115甲醇再生单元污水污水调节罐纤维球过滤器净水罐凝析油处理单元污水、检修污水污水调节罐污水回注泵核桃壳过滤器高效聚结污水罐斜管除油器回注井图1污水处理系统流程图1.1生产污水水质差，机杂含量大1.2回注压力高生产污水主要来自甲醇再生单元的塔底废水，废长北处理厂污水采用三柱塞往复高压泵进行回水通过废水泵打入污水回注单元净水罐，经检验达到注，为了减轻对环境和地下水资源的破坏，注水层在地下回注指标后，再通过污水回注泵直接注入回注井2800m的储气层，回注压力平均在27.5~28.6MPa。回S213，但在实际的运行过程中，回注泵的阀板阀座频繁注压力高也就决定了泵的出口压力也要高，现在长北损坏，阀板和阀座被污水中的泥沙冲刷出坑槽，面与面处理厂选用的两台回注泵出口压力设计为40MPa，工之间的吸合力被破坏，无法进行密封，回注泵也就无法作压力大概在27~28MPa，如此高的压力决定了回注正常上量。泵内各部件的接触压力也很大，只要污水悬浮物高就经过分析，发现影响回注污水机杂含量的主要因会打坏阀板阀座，导致停泵。素有。1.3回注污水粘度大，出现乳化1.1.1大量井底泥沙随气层水进入处理厂长北区域还对回注污水进行了取样分析，发现污水乳化严绝大部分气井为水平井，采用裸眼完井，各井丛到天然重，也无法满足回注泵输送清水介质的要求。气处理厂采用湿气输送模式，在生产过程中井底泥沙通过以上分析，生产污水水质差，机杂含量高；回被气带到地面管线，随气层水一起进入处理厂各装置。注压力高；回注水乳化严重是影响回注泵损坏的主要液体中固体悬浮颗粒含量平均在300~550mg/L。原因。1.1.2污水系统工艺不合理长北处理厂甲醇富液处理厂甲醇富液由三项分离器分离出来后，进入甲醇再2解决办法及实施效果生单元V2501缓冲后，然后再到罐区T0602A/B罐进行沉降，沉降后去甲醇再生单元进行处理。由于沉降时2.1针对大量泥沙随液进入处理厂的问题间短，固体颗粒不能完全沉降，就带大量机杂的液体进2.1.1找出出砂原因，制定防砂计划并实施入甲醇再生单元。而且富液甲醇罐出水口位置不合理。（1）确定泥砂来源，红外光谱衍射显示，回注井用来做沉降的甲醇富液罐，出水口位置过低，沉降在罐S213井口样品中悬浮固体与泥浆相似，所以污水中的底的机杂随液体进入甲醇再生单元。悬浮固体主要来自泥浆。1.1.3污水处理设施不完善进入甲醇回收单元的污（2）用盐水代替钻井泥浆，完钻后用盐水顶替第二水机杂含量较高，而甲醇回收单元的废水在回注前没条腿中的泥浆减少井内泥浆量。如果开窗侧钻两条腿有任何后续处理装置就直接进入了净水罐进行回注，都可以替换。水中的固体悬浮颗粒没有被去除。（3）充分利用洗井作业来清洗新井，优化洗井标以上三个原因导致了污水回注泵回注的污水中含准，把固体含量由20%降到10%。利用在线分离器建有大量的固体悬浮颗粒，而回注泵由于设计时回注清立洗井天数和反出泥浆及固体含量的关系进一步优化水，采用的阀板和阀座是面与面接触，来保持密封，污洗井作业。接入新井后控制固体颗粒含量在井口安装水中的这些颗粒很容易破坏密封，导致回注泵频繁损暂时性的固体过滤装置。如果不用分离器，以较小的产坏，严重影响装置的运行。量投产，密切监测长北天然气处理厂水质，根据水质结\n116石油化工应用2013年第32卷果决定下一步的开井计划。如果用分离器，新井投产时处理单元设置气浮装置和精细过滤器，设置一个转输缓慢开到最大产量，密切监测长北天然气处理厂水质泵，将新建沉降罐（T-0620）出口的富甲醇升压送至水评估分离效果。力旋流器，进一步除油，处理后油含量可从1000mg/L（4）用Clampon出沙设备检测仪监测出砂情况，建降至100mg/L。立合适的生产制度防止出砂。富甲醇经水力旋流除油后，通过现有的3级过滤2.1.2改造甲醇富液罐出水口，进一步提高机杂沉降器进入甲醇再生塔。可考虑只保留2级过滤。塔底水去效果在今年6月检修期间对T0602A/B罐的出水口污水处理单元，经气浮装置处理后含油量和悬浮物含进行改造，将出水口抬升70cm，避免了罐内液位过低量分别降至30和10mg/L时，大量机械杂质进入甲醇再生单元。同时，也根据进在净水罐T-4002入口设置5μm精细过滤器以入处理厂的水质情况，对加药配方进行了调整和优化，控制回注水悬浮物粒径。这样就可以防止甲醇塔底废进一步提高机杂沉降效果。水携带杂质直接进入净水罐进行回注。2.2针对工艺不合理、污水处理设施不完善的问题2.3回注压力高的问题对现有的污水处理系统流程进行改善。针对回注压力高的问题，采取了回注井清洗及酸（1）现有富甲醇储罐目前被用来起沉降作用，但这化的方法。是浮顶罐，按原设计是作为储罐用的，并不能稳定和连2.3.1清洗S213井用连续油管将机杂循环出来，接续地排油和排泥。需要通过停罐检修才能除去罐底沉着进行酸化。这样可以重新启动下面的注水层，改善积的泥。富甲醇浮顶罐内上方的浮油聚积并逐渐增厚，回注水层的污染情况。但也需要通过操作者的判断和人工排油，这既难于操2.3.2酸化作业2010年10月11号对回注井S21333作又不便于判断。所以在甲醇富液罐区新建500m罐进行酸化作业。总共注入36m酸液，注酸压力为23MPa。作为沉降罐，具有除油和除泥功能。（配方：20%HCl+1.5%防腐蚀剂+0.15%铁离子控制这样在来流含油量在5000~10000mg/L和悬浮剂）。恢复注水后压力为26.11MPa（酸化前为27.89MPa），物含量为1000mg/L时，经沉降罐处理后其出口气上次酸化后压力为26.32MPa,注水能力基本恢复到田水（即富甲醇）含油量和悬浮物含量指标可分别降至2008年水平，有效的降低了回注压力。自2009年初到1000mg/L和100mg/L以下。现在一共进行过4次酸化作业，酸化后回注压力平均（2）在新建沉降罐下游设置水力旋流器，并在污水降低1.81MPa。图2改造后流程图\n第6期余志斌等长北处理厂污水处理系统存在问题分析及解决方法117600500400300Totalsolids200435mg/L100线性（Totalsolids）0435mg/L37361356942.1.1.2.2.0.0.0.0.1.2.023556666778.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.000000000000111111111110000000000022222222222图32010年入口分离器机杂含量酸y）12000化aDCB12-2接入a·10000Pme（8000imT6000reussre4000BelowtheredlineinjectivityisgoodPn红线以下注水能力好o2000ticAbovetheredlineinjectivityisdamagedjeln0红线以上注水能力受到损害0500010000150002000025000InjectionVolume/m3图4酸化作业效果图3效果检验表1成本对比表时间更换阀板阀座/套人工用时/h费用/万元3.1实施效果改造20010.01-249249732.6前2010.063.1.1干线来液中固体悬浮物明显减少通过与钻井改造2010.07-组联合作业，制定完善的洗井程序，严格新井配产132112720.3后2010.12制度，干线来液中固体悬浮颗粒明显减少，由原来的443mg/L减少到平均215mg/L（见图3）。3.1.2甲醇处理单元来液水质得到改善经过对甲醇4巩固措施及建议富液罐出水口改造，加药配方的调整，进入甲醇处理单元含醇污水的固态悬浮颗粒明显减少，由原来的246mg/L针对长北天然气处理厂污水处理系统存在的问减少到目前的103mg/L。题，目前虽然采取了一些措施，降低了回注污水中的机3.1.3回注压力下降经过对S213的酸化作业和洗杂含量，减少了回注泵的损坏次数，使得污水处理系统井作业，回注压力有了明显下降，平均在1.5MPa左右暂时能够连续运行，不会影响到长北天然气处理厂的（见图4）。天然气生产，但这些仅仅是权宜之计。要从根本上解决3.2效益对比问题，还需要对污水处理系统不合理的工艺流程进行通过各种措施，保证了污水的水质，降低了回注压改造。因此，在日常的工作中还要注意以下几点：力，从而减少了回注泵维修频率、降低了劳动强度，5（1）继续跟踪水质情况，密切监测处理厂水质，根个月内维护维修成本从32.6万元降低到20.3万元。据水质结果决定下一步的开井计划。通过这一系列措施，我们达到了预期的目标，不仅（2）在新投产井井口安装Clampon探头监测新井干线来液中固体悬浮物明显减少、水质得到了改善、回出砂情况，合理计划生产。注压力也降低了，而且还降低了不少成本，大大减轻了（3）根据处理厂回注压力情况，及时对回注井进行员工的劳动强度。酸化。（下转第122页）\n122石油化工应用2013年第32卷参考文献：moto，etal.Spray-dryingsynthesizedLithium-excessLi4+xTi5-［1］高剑，姜长印，应皆荣，万春荣，等.Li4Ti5O12的合成及性能xO12-δanditselectrochemicalpropertyasnegativeelec－研究［J］.电源技术，2006，30（5）：362-365.trodematerialforLi-ionbatteries［J］.ElectrochimicaActa，［2］刘东强，赖琼钰，郝艳静，卢集政，吉晓洋，等.Li4Ti5O12溶2010，55:1872-1879.胶-凝胶法合成及其机理研究［J］.无机化学学报，2004，20［8］Ting-FengYi，Li-JuanJiang，J.Shu，Cai-BoYue，Rong-（7）：829-832.SunZhu，Hong-BinQiao，etal.Recentdevelopmentand［3］唐致远，高飞，韩彬，等.锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的研applicationofLi4Ti5O12asanodematerialoflithium-ionbat－究进展［J］.化工进展，2006，25（2）：159-162.tery［J］.JournalofPhysicsandChemicalofSolids，2010，71:［4］于海英，谢海明，杨桂玲，颜雪冬，王荣顺，等.锂离子电池1236-1242.新型快充负极材料Li4Ti5O12的改性研究［J］.高等学校化学［9］H.F.Xiang，Q.Y.Jin，R.Wang，C.H.Chen，X.W.Ge，etal.学报，2007，28（8）：1556-1560.Nonflammableelectrolytefor3-Vlithium-ionbatterywith［5］高剑，姜长印，应皆荣，万春荣，等.锂离子电池负极材料钛spinelmaterialsLiNi0.5Mn1.5O4andLi4Ti5O12［J］.Journalof酸锂的研究进展［J］.电池，2005，35（5）：390-392.PowerSource，2008，179:351-356.［6］郭志红，张治安，赖延清，等.二步煅烧法制备高振实密度［10］SeoHeeJu，YunChanKang，etal.Effectsofdryingcontrol钛酸锂负极材料［J］.中国有色金属学报，2012，22（8）：chemicaladditiveonpropertiesofLi4Ti5O12negativepow－2387-2392.derspreparedbyspraypyrolysis［J］.JournalofPower［7］DaisukeYoshikawa，YoshihiroKadoma，Jung-MinKim，Sources，2010，195:4327-4331.KoichiUi，NaoakiKumagai，NaotoKitamura，YasushiIde－!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（上接第113页）作压力在1个大气压以上，显然此类流量计在负压法在一定的局限，表现在对一些新型流量计检定有不足气体流量标准装置无法检定。即使有个别的厂家，比如的地方。以上是我对负压法气体流量标准装置的认识，韩国昌民公司的产品，虽然可以在负压法装置上进行也许是因为个人的理解问题，也许是这类流量标准装检定，但由于这类流量计一般都使用在非常重要的计置的缺陷。希望通过本文的阐述，能在这些方面引起量场合，担负着非常重要的作用，按现在的通行做法，注意，在以后建立气体标准装置充分考虑这些问题，避要求在进行现场工艺仿真的基础上使用实液检定，一免同样的问题再次出现，扬长避短，发挥装置的最大般来说都不认可在空气介质中的检定结果。所以用负效能。压法气体流量标准装置也不能解决天然气计量中使用的超声波流量计的检定问题。参考文献：［1］JJG1038-2008《科里奥利质量流量计》检定规程［S］.国家3结论质检总局，2008.负压法气体流量标准装置有很多的优点，但也存!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（上接第117页）（4）继续跟进回注系统改造工作。京：中国建筑工业出版社，1994：6-7.［2］赵宝江.污水处理厂节能减排的实现途径分析［J］.环境保参考文献：护与循环经济，2010，（11）：49-52.［1］张忠祥，钱易.城市可持续发展与水污染防治对策［M］.北