油田水处理在用Word下载.docx

1、油田注水的服务对象：致密岩石组成的油层要求：保证注水水质，达到“注得上，注得进，注得够” 。对净化采出水的具体要求:化学组分稳定，不形成悬浮物； 严格控制机械杂质和含油；有高洗油能力；腐蚀性小；尽量减少采出水处理费用。油层条件对注水水质的要求：低渗透油田注水水质标准。目前，陆上低渗透油藏为35左右，且每年新探明的石油地质储量中低渗透油层所占的比重越来越大。二、净化污水回注水质标准1、注水水质基本要求 注水水质确定：根据注入层物性指标进行优选。具体要求：对水处理设备、注水设备、输水管线腐蚀性小；不携带超标悬浮物、有机淤泥、油；与油层流体配伍性良好，即注入油层后不使粘土发生膨胀和移动。2、注水水质

2、标准由于各油田或区块油藏孔隙结构和喉道直径不同，相应的渗透率也不相同，因此，注水水质标准也不相同。下表为石油天然气行业标准碎屑岩油藏注水水质推荐指标SYT532994水质主控指标。3、注水水质辅助性指标辅助性指标包括：溶解氧水中溶解氧时可加剧腐蚀。腐蚀率不达标时，应首先检测氧浓度。油田污水溶解氧浓度0，可溶解CaCO3垢，但对设施有腐蚀o时，u0，颗粒上浮；当wo时，u20m的颗粒。2、装置结构自然除油设施一般兼有调储功能，油水分离效率不够高，通常工艺结构采用下向流设置。二、斜板（管）除油斜板（管）除油是目前最常用的高效除油方法之一，是一种物理法除油。斜板（管）除油基本原理是“浅层沉淀”，又称

3、“浅池理论”。若将水深为H的除油设备分隔为n个水深为H/n的分离池，当分离池长度为原除油区长度的1n时，处理水量与原分离区相同，且分离效果完全相同。为便于浮升到斜板（管）上部油珠的流动和排除，把浅的分离池倾斜一定角度（一般为4560）。除油效率：假设除油设备高度为H，油珠颗粒分离时间为t ，则表面负荷率表示为Q/AH/t，则分离效率为公式表明：重力分离除油设备的除油效率是分离高度的函数。H减小，E增大。2、斜板除油装置立式和平流式两种，油田上常用的是立式斜板除油罐和平流式斜板除油罐。（1）立式斜板除油罐结构形式与普通立式除油罐基本相同，主要区别是在普通除油罐中心反应筒外的分离区一定部位加设了斜

4、板组。对斜板材质要求：在污水中长期浸泡不软化、不变形、耐油、耐腐蚀。工作过程：含油污水从中心反应筒出来，在上部分离区进行初步的重力分离，较大油珠颗粒分离出来。污水通过斜板区进一步分离分离后的污水在下部集水区流入集水管，汇集后由中心柱管上部流出。斜板区分离出的油珠颗粒上浮至水面，进入集油槽后由出油管排出到收油装置。常用的斜板规格立式斜板除油罐的主要设计参数：斜板间距 80100mm斜板倾角 45斜板水平投影负荷 1.51042.0 104m3/（sm2）其它设计数据与普通除油罐基本相同。实践证明：在除油效率相同条件下，与普通立式除油罐相比，同样大小的斜板除油罐的除油处理能力可提高1.01.5倍。

5、（2）平流式斜板隔油池平流式斜板隔油池是在普通的隔油池中加设斜板构成。一般是由钢筋混凝土做成池体，池中波纹斜板大多呈45安装。隔油池原理：隔油池是用自然上浮法分离、去除含油废水中可浮油的处理筑物。构造：废水从池的一端流入池，从另一端流出。在流经隔油池的过程中，由于流速降低，密度小于1.0而粒径较大的油类杂质得以上浮到水面上，密度大于1.0的杂质则沉于池底。在出水一侧的水面上设集油管。进入的含油污水通过配水堰、布水栅后均匀而缓慢地从上而下经过斜板区，油水泥在斜板中分离。油珠颗粒沿斜板组的上层板下，向上浮升滑出斜板到水面，通过活动集油管槽收集到污油罐再送去脱水；泥砂沿斜板组下层斜板面滑向集泥区落到

6、池底，定时排除；分离后的水，从下部分离区进入折向上部的出水槽，然后排出或送去进一步处理，而由于高程布置的原因，污水进入下一步处理工序，往往需要用泵进行提升。三、粗粒化（聚结）除油粗粒化：含油污水流经装有填充物（粗粒化材料）的装置后，使油珠由小变大的过程。这样，更容易用重力分离法将油除去。粗粒化处理的对象：水中的分散油。2、粗粒化的机理有两种观点：润湿聚结；碰撞聚结润湿聚结理论建立在“亲油性”粗粒化材料的基础上。当含油污水流经亲油性材料组成的粗粒化床时，分散油珠在材料表面润湿吸附，材料表面几乎全被油包住，再流来的油珠更容易润湿附着在上面，油珠不断聚结扩大并形成油膜，在浮力和反向水流冲击作用下，油

7、膜开始脱落，在水相中仍形成油珠，但比聚结前的油珠粒径大，从而达到粗粒化的目的。具有该种特性的聚结材料：聚丙烯塑料球，无烟煤等碰撞聚结理论建立在疏油材料基础上。由粒状的或纤维状的粗粒化材料组成的粗粒化床，其空隙均构成互相连续的通道，如无数根直径很小交错的微管。当含油污水流经该床时，由于粗粒化材料是疏油的，两个或多个油珠有可能同时与管壁碰撞或互相碰撞，其冲量足可以将它们合并为一个较大的油珠，达到粗粒化目的。蛇纹石，粒等。需澄清的问题无论是亲油的或是疏油的材料，两种聚结同时存在。亲油材料以“润湿聚结”为主，也有碰撞聚结。原因是污水流经粗粒化床，油滴之间也存在碰撞。疏油材料以“碰撞聚结”为主，也有润湿

8、聚结。原因是当疏油材料表面沉积油泥时，该材料便有亲油性。无论是亲油性材料还是疏油性材料，只要粒径合适，都有较好的粗粒化效果。3、粗粒化材料（聚结板材）的选择分类：形状：粒状（重复使用）；纤维状（一次性使用）材质：天然的（无烟煤、蛇纹石、石英砂等）人造的（聚丙烯塑料球、粒等）选用原则：耐油性好，不能被油溶解或溶胀；具有一定的机械强度，且不易磨损；不易板结，冲洗方便；一般主用亲油性材料；尽量采用相对密度大于1的材料；粒径35mm为宜；货源充足，加工运输方便，价格便宜。目前，国各油田工业化的粗粒化装置大多是粒状材料。各种材料性能见下表。常用聚结板材的特性：聚丙烯、塑料钢塑料聚结板属润湿聚结畴；纯聚丙

9、烯板材，当吸油接近饱和时，纤维周围会产生油水界面引起的分子膜状薄油摸，吸油趋于平衡，影响聚结效果；玻璃钢材质吸油时，对油水界面引起的分子膜状薄油模影响较小，吸油功能可保持良好，但板材加工难度大；碳钢、不锈钢聚结板材属碰撞聚结畴，板材表面经过特殊处理后，亲水性能良好。不锈钢板聚结效果优于碳钢板，其运行寿命大于碳钢板，但不锈钢板造价远高于碳钢。4、粗粒化（聚结）装置单一式一般为立式结构：下部配水，中部装填粗粒化材料上部出水组合式一般为卧式结构：前端为配水部分中部为粗粒化部分中后部为斜板（管）分离部分后部为集水部分聚结分离器采用卧式压力聚结方式与斜板（管）除油装置结合除油。其工艺原理图见图。原水进入

10、装置前端，通过多喇叭口均匀布水，水流方式横向流经三组斜交错聚结板，使油珠聚结，悬浮物颗粒增大，然后再横向上移，自斜板组上部均布，经斜板分离，油珠上浮聚集，固体悬浮物下沉集聚排除，净化水由斜板下方横向流入集水腔。四、气浮除油气浮：在含油污水入空气（或天然气），使水中产生微细气泡，有时还需加入浮选剂或混凝剂，使污水中颗粒为0.250.35 m的乳化油和分散油或水中悬浮颗粒粘附在气泡上，随气体一起上浮到水面并加以回收，从而达到含油污水除油除悬浮物的目的。具体过程：通入空气产生微细气泡SS附着在气泡上上浮应用：自然沉淀或上浮难于去除的悬浮物，以及比重接近1的固体颗粒。2 气浮的理论基础水中颗粒与气泡粘

11、附的条件水、气、固三相混合体系中，不同介质表面因受力不均衡而存在界面力，气泡与颗粒或絮体一旦接触，由于界面力存在会产生表面吸附作用。2）润湿周边：三相间的吸附界面构成的交界线。与润湿接触角有关系。3）亲水吸附与疏水吸附泡沫的稳定性（1）不稳定的后果：气泡浮到水面后，水分很快蒸发，泡沫极易破灭，会使已经浮到水面的污染物又脱落回到水中。（2）方法：投加起泡剂（表面活性物质）达到易起气泡的稳定的目的。改变疏水性能向水中投加浮选剂，可以使颗粒由亲水性物质变为疏水性。结合方式（气浮中气泡对絮体和颗粒单体的结合方式）分为：气泡顶托；气泡裹携；气泡吸附3、气浮除油（除悬浮物）装置按气体被引入水中的方式分为两

12、类：溶解气气浮选装置；分散气气浮选装置（1）溶解气气浮选装置溶气气浮原理：使空气在一定的压力作用下，溶解于水并到达过饱和状态，再减至常压释放，气体便以微小气泡的形式逸出。A、容器真空气浮常压空气溶于水，负压析出。特点：整个气浮池在负压下操作，空气溶解容易，动力设备和电能消耗少。缺点：所有设备均要密封在气浮池，构造复杂，生产中使用不多。B、 加压溶气气浮工作原理：在加压条件下，使空气溶于水，形成空气过饱和状态。然后减至常压，使空气析出，以微小气泡释放于水中，实现气浮，此法形成气泡小，约 20 100m ，处理效果好，应用广泛。其气浮工艺有三种形式：全溶气法电耗高，但气浮池溶积小。部分溶气法（应用

13、比较广泛）省电，溶气罐小。但若溶解空气多，需加大压力回流加压溶气法适用于SS高的原水，但气浮池容积大。组成：空气饱和设备、空气释放器、气浮池加压溶气气浮法的特点：加压条件下，空气的溶解度大，能提供足够的微气泡，确保气浮效果。减压释放，产生气泡不仅微细（ 20-100m ），粒径均匀，密集度大，而且上浮稳定，对液体扰动小。特别适合于疏松絮凝体，细小颗粒的固液分离。工艺设备和流程较为简单，便于管理维护。对回流加压，处理效果显著、稳定，节约能耗。溶解气气浮选装置工艺过程使气体在压力状态下溶于水中，再将溶气水引入浮选器首端或底部均匀配出，待压力降低后，溶入水中的气体便释放出来，使被处理水中的油珠和悬浮

14、物吸附到气泡上，上浮聚集被去除。（2）分散气浮选装置A、旋转型浮选装置机械转子旋转，在气液界面上产生液体漩涡，漩涡气液界面随着转速升高，可扩展到分离室底部以上。在漩涡中心的气腔中，压力低于大气压，引起分离室上部气相空间的蒸气下移，通过转子与水相混合，形成气水混合体。在转子的旋转推动下向周边扩散，形成与油、悬浮物混合、碰撞、吸附、聚集、上浮被去除的循环过程。大多数旋转式分散气浮选装置设有四个浮选单元室。含油污水依次流经四个浮选单元室，水中含油和悬浮物逐级被去除净化。B、喷射型浮选装置该装置每个浮选单元均设置一个喷射器，利用泵将净化水打入浮选单元的喷射器，喷射器的喷嘴局部产生低气压，引起气浮单元上部气相空间的气体流向喷射器喷嘴，气、水在喷嘴出口后的扩散段充分混合，射流进入浮选单元中下部，与被处理的污水混合，形成油、悬浮物比B型能耗高，气耗大。五、旋流除油利用油水密度差，在液流调整旋转时受到不等离心力的作用而实现油水分离。2、旋流除油装置水力旋流器 含油污水切向或螺旋向进入圆筒涡