西二聯合站采出水處理系統擴容優化研究

王冬梅

摘要：隨著“二三結合”項目的不斷開展，西二聯合站來液量也在不斷的增加，該站在用采出水處理設備無富裕能力，且存在超期服役、設備失效等問題，采出水處理系統改造迫在眉睫，老區改造最大的難題就是沒有足夠的建設空間，需要在現有裝置平穩運行的前提下進行新建流程的預制工作，待建設完成投運后方可停運現有裝置，目前西二聯可用空間僅有25mx40m，需要預制處理設計能力為18000m3/d的回注水處理裝置。

關鍵詞：采出水處理;聯合站;水處理系統擴容優化

1.前言

西二聯合站接收港西油田來液，采出水處理量13000m3/d，來液經分離緩沖罐氣液分離后，油水進入三具2000m3的沉降罐進行脫水處理，處理后的采出水含油小于300mg/L，懸浮固體含量小于100 mg/L。目前采用的是旋流器+核桃殼過濾罐的處理工藝。港西油田回注水指標要求，含油小于等于40mg/L，懸浮物固體含量小于等于20 mg/L。

由于西二聯合站脫水系統需要改造，來液通過四具三相分離器進行油氣水三項分離后，分離后的水通過2#、3#2000m3的沉降罐進行沉降，再經回注水系統進行處理。通過實驗模擬，預測三相分離器底水含油<1100mg/L，沉降罐底水含油<600mg/L。目前在用采出水處理技術無法滿足處理需求。

2.采出水處理技術研究

2.1 管式旋流裝置

管式旋流裝置同水力旋流器分離原理相同，同樣是利用重力、兩相密度差實現油水分離，主要就是結構上的區別，取消設備錐段結構，采用管式代替，避免旋流管磨損、降低設備壓損、提升除油效率。

（1）管式旋流裝置在港西油田的現場實驗

6月20至7月24日，旋流設備平均入口含油為160mg/L，出水口含油為83mg/L，平均除油率為48%，壓力損失0.22MPa，當進口含油高于150mg/L，除油率高于60%。 除油率沒有明顯下降，保持平穩狀態;來液瞬時保持在6.5-7m3/h，水出口瞬時保持在5.5-6.1m3/h，處理量保持平穩（圖1）。

2.2高效節能水處理裝置

處理單元：微浮選、碰撞聚結和吸附過濾;

反洗工藝：氣墊層篩管框架底板結構、多通道排污結構、空氣對流搓洗。

（1）高效節能水處理裝置在羊中心站的應用情況

建設規模：高效節能處理裝置，共6具，在用4具（2具待修），設計能力100m3/h，3.4X6m，注水指標要求含油≤30mg/L，懸浮物固體含量≤15mg/L;

處理情況：處理液量9000m3/d，設備進口含油≤150mg/L，出口含油≤10mg/L，除油率93%，設備壓損0.03MPa;

反洗情況：兩天反洗一次，反洗水量100m3/具，每月藥洗一次，20kg/具;

濾料情況：設備濾料直徑0.8-1.2cm，每年補充濾料5t/具。

2.3一體化采出水處理裝置

集紊流氣浮除油、溶氣增氧脫硫除鐵、微渦旋除污降濁、濾層過濾凈化、電極化防除垢緩蝕殺菌、加電除氧、濾料體外循環體內渦流搓洗再生和機泵充裝濾料等多種功能于一體（圖2）。

（1）一體化水處理裝置在南一聯的應用情況

建設規模：一體化處理設備，共4具，在用3具（一具待修），設計能力100m3/h，2.8X3m，注水指標要求含油≤20mg/L，懸浮物固體含量≤10mg/L;

處理情況：設備進口液量4000m3/d，含油≤50mg/L，出口含油≤10mg/L，除油率80%，設備壓損0.02MPa;

反洗情況：一天反洗一次，反洗水量60m3/具;

濾料情況：設備濾料直徑0.8-1.2cm，定期補充濾料，約三年更換完成一次濾料更新。

2.4預涂膜處理裝置

預涂膜材料是經多種環保型材料合成的高電位粉末制劑，使用時按比例用清水調配（用量根據實際需要可增減）制成預涂液筑膜劑，將預涂液筑膜劑用泵提升至裝有過濾罐體內，預涂液筑膜劑在超親水膜表面會形成一定厚度（1.5mm）的涂層，利用筑膜劑自身獨特的微孔結構和顆粒分布特征，制成具有一定孔徑的通透性良好的附著濾層——即動態膜，膜制成后自動進入分離過濾狀態，待過濾介質中的懸浮物、聚合物、膠質物和游離式乳化油被吸附在動態膜的表面，水與膜置換凈水排出，在過濾的同時能有效地吸附和分解廢水中的COD，以及氨、氮、磷、等有機物質。超親水膜表面預涂筑膜劑后，顆粒與過濾介質中的懸浮雜質形成疏松多孔的濾層，使濾層處于和濾液同步的變化中，濾層始終保證具有一定的通透性，避免膜通量的快速衰減，延長過濾周期，使過濾周期的綜合經濟指標達到最佳狀態。

（1）現場實驗研究

設備除油率能夠到達80%-95%，其中除油率在90%以上的占比60%，處理效果良好，但膜處理裝置大都應用于小處理水量，精細處理環境，西二聯設備進口來油存在波動，可能超過200mg/L，膜使用年限、反洗頻次無法保證，膜裝置費用較高，使用維護成本增加（圖3）。

2.5陶瓷膜處理裝置

技術原理：氣浮+陶瓷膜過濾集成設備

處理過程：采出水進入氣泡接觸區，通過氣浮去除大量的油和固體顆粒;浸沒式膜被安放在分離器下放;可沉降的固體下沉至底部并被去除

（1）現場實驗研究

實驗裝置設計能力0.6m3/h，由于排污流程設計不合理，導致無法開展連續性實驗，進口安裝減壓水箱，設備進口含油較低，無法體現設備優越性，待進一步實驗研究。

3結論

（1）使用旋流除油裝置+高效節能水處理裝置，處理效果較好，且滿足西二聯場地要求;

（2）旋流除油裝置+一體化采出水處理裝置，由于一體化裝置濾速問題，為保障水質要求需安裝13具裝置，占地面積太大，場地無法滿足建設需求;

（3）膜處理裝置濾芯使用壽命無法考量，維護費用較大;

（4）氣浮陶瓷膜裝置設備級數少，但需繼續研究其適應性。

參考文獻：

[1]張旭東.搓洗式核桃殼過濾罐的改進[J].油氣田地面工程，2010（6）：103

中國石油大港油田分公司第五采油廠 天津 300280