反應(yīng)時(shí)間對油田采出水處理的影響

趙泉安 解兆友 陳娜

摘要：近年來隨著油田開采的進(jìn)行，各油田采油含水率大幅升高，采出水產(chǎn)量激增，隨著日益嚴(yán)峻的安全環(huán)保形勢，油田采出水的處理變得愈發(fā)重要。然而國內(nèi)主要油田仍采用十幾年前的老舊工藝及原有設(shè)施，在實(shí)際運(yùn)行過程不免暴露出諸多問題，如何在沿用原有工藝設(shè)備的前提下，提高油田采出水處理效果愈發(fā)具有現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：油田開采;含水率;采出水;安全環(huán)保;工藝;暴露問題

首先對國內(nèi)主要大油田采用的采出水處理工藝進(jìn)行簡單介紹：大慶油田主要采用自然沉降除油+混凝沉降除油+石英砂過濾的處理工藝;勝利油田采用物理沉降或氣浮流程+核桃殼、石英砂過濾+纖維束精細(xì)過濾的處理工藝;長慶油田采用沉降罐脫水或三相分離器脫水+除油罐物理沉降分離+核桃殼、纖維束精細(xì)過濾的處理工藝。

從以上介紹中我們不難發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段油田采出水處理工藝并未大范圍普及新工藝新技術(shù)，仍采用較為原始的工藝，且各大油田采用的處理工藝大同小異，主要利用物理沉降分離配合化學(xué)助劑投加，外加精細(xì)過濾的模式。其中精細(xì)過濾對采出水參數(shù)要求較高，一旦發(fā)生濾料污染，不僅會(huì)降低處理效果，甚至?xí)a(chǎn)生惡性循壞，使水質(zhì)進(jìn)一步惡化。因此必須盡可能保證前端水處理工藝的效果，也就是物理沉降分離的效果。

根據(jù)Stockes沉降公式：w=[2g（ρS-ρ）gr2]/9μ式中：ρS為顆粒密度;ρ為水的密度;μ為流體黏度;r為顆粒半徑;g為重力加速度，根據(jù)公式分析采出水中油及懸浮物的分離速度受顆粒大小及表面粘度的影響最為直接，可以通過投加化學(xué)助劑來改變參數(shù)提高分離速度，這方面也只能在一定程度上提高分離速度，要想提高最終處理效果，必要的反應(yīng)時(shí)間也是一個(gè)很關(guān)鍵因素。

在現(xiàn)階段，油田采出水大幅增加，普遍出現(xiàn)原有設(shè)備處理能力不足，采出水處理實(shí)際運(yùn)行無法提供充足反應(yīng)時(shí)間，致使最終處理水質(zhì)下降。

以長慶油田某集中處理站為例，采用三相分離器脫水經(jīng)2具1000m3自然除油罐沉降分離，后經(jīng)旋流反應(yīng)器進(jìn)入3具200m3混凝除油罐再次分離，然后增壓進(jìn)入過濾系統(tǒng)精細(xì)過濾，期間配合投加相應(yīng)化學(xué)助劑的處理工藝，圖1為工藝流程框圖：

2010年日處理采出水1400m3，2018年日處理采出水增加至2600m3，表1為相應(yīng)的采出水處理數(shù)據(jù)：

通過分析表格數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：（1）、2010年采出水經(jīng)過兩具1000m3自然除油罐后，水質(zhì)改善效果最為明顯;（2）、同樣在2010年采出水經(jīng)過3具200m3混凝除油罐后，水質(zhì)未發(fā)生明顯改善;（3）2018年，在同樣經(jīng)過2具1000m3自然除油罐后，水質(zhì)較2010年大幅降低;（4）2018年，在前端水質(zhì)不理想的情況下，過濾器受到污染，基本失去過濾作用。針對以上幾個(gè)問題再次分析，在2010年時(shí)，日產(chǎn)采出水1400m3，經(jīng)過兩具1000m3自然除油罐（運(yùn)行液位8.5m，出口液位2.5m，存在1200m3反應(yīng)空間）時(shí)，反應(yīng)時(shí)間高達(dá)1200/1400*24=20.6h，同年在經(jīng)過三具200m3混凝除油罐（出水液位5m，進(jìn)水高度1.2m，存在反應(yīng)空間360m3），反應(yīng)時(shí)間僅為360/1400*24=6.2h;2018年，經(jīng)過兩具1000m3自然除油罐反應(yīng)時(shí)間將至1200/2600*24=11h，同年在經(jīng)過三具200m3混凝除油罐反應(yīng)時(shí)間更是縮短為360/2600=3.3h，對照相應(yīng)水質(zhì)數(shù)據(jù)，不難發(fā)現(xiàn)采出水水質(zhì)受反應(yīng)時(shí)間的影響非常明顯，以舉例站庫為例，反應(yīng)時(shí)間保證在16-20h時(shí)，效果較為理想。

就目前油田采出水處理現(xiàn)狀，新工藝新技術(shù)無法快速大范圍普及，并非原有工藝技術(shù)不適應(yīng)處理要求，而是大部分現(xiàn)有設(shè)備無法滿足實(shí)際運(yùn)行處理量，反應(yīng)時(shí)間嚴(yán)重不足導(dǎo)致處理效果不理想。要想發(fā)揮好原有工藝作用，如何保證充足的反應(yīng)時(shí)間同樣是一個(gè)重要考慮因素。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭發(fā)榮，油田脫水及采出水處理工藝，長慶油田分公司采油工藝專業(yè)技術(shù)人員培訓(xùn)教材，2009.6

[2]陳忠喜，大慶油田采出水處理工藝及技術(shù)，2013.11