摘要:隨著海上油田開發的進行,開發過程中產生大量的采油污水,污水中含有油、懸浮物及有機物等污染物,直接排放會對環境造成很大的污染。處理后合格的采油污水可以回注到海上,并補給地層能量。
關鍵詞:海上油田;污水;處理
1、海六站污水處理工藝流程
海六站的污水處理采用的處理工藝是“重力沉降+過濾”污水處理工藝,海上來液經三相分離器油水氣三相分離后,污水部分進入300方污水罐前,加入絮凝劑、混凝劑藥物,經污水提升泵加壓進入金剛砂。在進入金剛砂之前,加入殺菌劑、緩蝕劑,當污水水質較好時,直接進入500方污水罐,經喂水泵、注水泵注入海上;當水質較差、金剛砂進出口壓差過大時,則要進行反沖洗,反沖洗過程結束后,經喂水泵喂水,滿足注水泵的進口流速后進入注水泵,加壓后經出站匯管輸送到海上平臺回注。
2、目前海六站污水處理工藝存在的問題
目前,海六站每天都要分別采集三相分離器出口、300方沉降罐出口、過濾器出口、注水罐出口的污水水樣,以觀察污水水質的變化,并提出相應的處理方案。
海六站污水處理工藝一般存在以下幾種問題:
(1)污水處理過程中的二次處理能力不足(只有一座除油罐和一座緩沖罐,沒有足夠的沉降時間和混凝時間)。
(2)雙濾料過濾器的過濾處理能力低下(一方面濾罐只有兩臺;另一方面過濾器沒有及時更換濾料)。
污水處理中的油和懸浮物主要依靠過濾器進行過濾,由于污水處理系統在前期使用過程中應用了絮凝劑對小顆粒進行凝結,然后進入金剛砂過濾器中,部分經絮凝后的懸浮顆粒粘在金剛砂濾料上,雖經反沖洗也無法清理干凈。導致部分濾料處于板結狀態,大大降低了過濾效果。
(3)金剛砂過濾器結構缺陷:由于金剛砂過濾器自身結構存在弊端,反沖洗過程中,無法徹底清除濾料上的絮凝物,因此沖洗并不徹底,無法達到清理濾料的目的。
(4)反沖洗強度、頻率和持續時間不足,致使反沖洗效果不明顯。
(5)加藥配比不合理,水質缺乏檢測調控。
(6)收油不及時造成罐頂油污層過厚,有時油隨水排出,表現為出水嚴重污染,聚集產生的老化油對再次脫水也造成困難)。
另外,由于使用500方緩沖罐的水進行反沖洗,若水質不達標進行反沖洗,則水質處理效果會不好。
從全站流程來看,計量崗的加藥(破乳劑)情況、三相分離器的油水界面等也影響著污水水質:加藥從進站匯管進入1#、2#分離器,由于流動路線較短,藥劑未來得及充分混合進入1#、2#分離器,致使1#、2#分離器分離出來的水質較差;在1#、2#分離器與3#、4#分離器中有一段加藥管線與去進站匯管的加藥管線相通(現已關閉),由于壓力差的存在,使得藥劑無法進入匯管,藥劑就不能夠進入1#、2#分離器。
3、海六站污水水質的改善措施
目前,海六站已經提出了部分水質改善的措施,如下:
1、將300方污水罐油水混合物和泥沙清理干凈(先用熱水置換,在用消防水沖洗,處理外排給東三)。
2、500方現在2天收一次污油,每天排泥一次。
3、金剛砂原是根據壓差進行反沖洗,現在改為每天進行反沖洗。
4、加強三相分離器的監控,將油水液面現從1.5m改為1.55m,并進行定期排泥。
5、污液不再進入污水循環系統,現由60m3直接外輸東三,避免重復污染。
6、濾罐逐個停用,用油層清洗劑進行清洗(主要清洗罐壁和濾料)。
7、污水藥劑調整加藥量,進行污水藥劑配比試驗。
8、加密污水水質化驗,對現有污水流程排查存在問題,并對各取樣監控點進行分段監控判斷,及時監控水質變化。
下一步準備進行的:
1、清500方(焊接300方出口管線與500方出口管線連接流程,清理500方污水罐)。
2、更換濾料。
4、海六站污水系統工藝流程改造方案
4.1海六站污水系統工藝流程改造
針對海六站污水處理不達標問題,建議新建1座500m3混凝沉降罐,延長污水處理過程中的沉降時間,用以提高污水除油、除懸浮物效果,將濾前污水含油、懸浮物降低到50ppm、30ppm以下,經過濾后含油、懸浮物分別降低到25ppm、7ppm以下,達到C2級污水水質。預計改造所需工作量:1座500m3混凝沉降罐罐,配套排污、收油、加藥等功能。如圖2所示。
污水處理改造流程,會增加含油污水的沉降和混凝處理時間,保證反沖洗水水質和反沖洗強度。另外,污水崗配合計量崗分離器的調控及保證破乳劑的定期添加和破乳時間,再加上污水崗采取的改善措施,海上注水的水質定能達到標準。
4.2海六站計量崗三相分離器流程改造
海六站計量崗的部分工藝流程如圖4所示。
圖4的工藝流程可以改造為圖5的流程,改造后的流程可以延長破乳劑的作用時間和混合來液的沉降時間,使油水在二級分離器內更好的分離開來,從而達到提升分離污水水質標準的目的。
4.3刮吸泥機的使用
海六站已申請引進內置式刮吸泥機,應用于500方注水罐,克服罐內污泥淤積的弊端,該機器采用間斷開啟設備,靠罐內液體的重力差,通過設備刮吸泥臂繞中心支撐座作圓周運動,達到自動清除罐內泥沙的目的,從而提升污水外輸水質,并可減少不必要的停產、人工浪費等因素。該刮吸泥機已經有應用在臨盤采油廠四凈站、勝利采油廠坨二站、河口采油廠陳莊站、以及純梁采油廠和孤東采油廠、海洋采油廠海三聯合站等站點的先例,并且效果不錯,基本達到了預期的清淤目的。
4.4藥劑添加地點的變更
原加藥流程中,殺菌劑是添加在污水提升泵的出口的,可是由于注水罐液位調控,而經常會導致管線憋壓,使得殺菌劑無法按要求進入管線,達不到良好的殺菌目的。因此,可以改造500方注水罐進口管線,將殺菌劑直接添加到500方進口處,避免了由于注水流程問題而產生的管線憋壓狀況,從而改善注水水質。
5、結論
隨著油氣田開發的進行,日產污水量逐年增長,為了確保海上注水水質安全及環境的保護,海六站應嚴格執行水質改善措施,各崗相互配合,在污水系統工藝流程改造后,海六站污水水質定能改善,并達到海上污水回注標準。
作者簡介:
賈彥麗,女,1988年2月1日出生,單位為中國石化勝利油田分公司海洋采油廠海四采油管理區,助理工程師,從事油田開發地質工作。