某油田污水处理技术及工艺装备的改进和设计

第一章 绪论1.1含油污水的来源及危害天然气和石油的开发，常常伴随着大量污染物的出现，其中，油田中的污泥和污水会对环境造成相应的影响。如今在全国各地的石油采集过程中，会选择注水开发的形式进行采集，高压水的注入，使得原油受到驱动从而开发出来。原油经过脱水后输出，其含水量处于0.5%以下属于合格现实。随着采油技术的不断提升，采油方式也发生变化，现在主要采取二次和三次采油的方式[1]。在原油未脱水之前被称为采出液;，脱出的水分被称为油田采出水;，即俗称的油田污水;。当前我国所开采的原油含水量都十分高，大约有80%左右。经过一些列处理，使得这些油田污水达到指标后进行回注，使其再次进入油层。当采油污水达到一定的含量后，多余的水必须选择其他方式进行处理[2]。随着聚合物驱三次才有的使用，更多的聚丙烯酰胺（PAM）会被分离出，有些采出液中PAM的含量已经十分高，而且达到了500mg/L以上。该种对水的处理方式，关系到技术能否得到推广和使用。使用传统的处理技术无法对其进行更好地处理，因此需要寻找一类更为先进的技术对其进行应用。聚合物的出现增加了对油水处理的难度，不利于污水的处理，其过程中增强了对污水的粘度，而且使其上升速度减小，使得油水之间很难进行分离。此外，聚合物使得油珠之间相互分离，。当聚合物之间的浓度减小时，其聚合作用增大，使得油水之间的分离变得简易。因此，在对油水进行处理时，将油珠粒的直径减小是主要手段[3]。在进行手游开采的过程中，需要对产生的油泥和污水进行分离。而含油污泥主要是由原生矿物、原油、次生矿物等组合而成。近年来随着石油的不断开采，总体产生的污染物也逐渐增多，造成环境的破坏越来越严重。因此，如何做到开采过程中有效的对环境污染进行控制，是目前世界各国需要解决的重要问题。现在针对油田污水处理的研究，已经逐渐得到开发，在做到节约水资源的同时，也可以解决污染问题[4]。目 录摘 要 IABSTRACT III目 录 1第一章 绪论 11.1含油污水的来源及危害 11.2 油田采出水处理技术现状 21.2.1 油田采出水的水质特点 21.2.2 一般油田采出水主要处理工艺 21.2.3 聚驱含油污水处理技术现状 51.2.4 外排含油污水处理工艺 81.3 国内外含油污水处理新技术的研究进展 111.3.1 新型水处理药剂的研制和开发 111.3.2 先进设备的研制和应用 111.3.3 膜分离技术的研究 121.3.4 气浮除油工艺 131.4 含油污水污泥处理中存在的问题 131.5 本课题的目的意义与研究内容 141.5.1 研究的目的意义 141.5.2 本文研究内容 15第二章 某油田采出水处理的现状分析 162.1 某油田采出水处理工艺现状概述 162.1.1 某油田采出水水质特点 162.1.2 注水水质标准 162.2 某油田污水处理发展历程 172.3 油田第一阶段采出水处理技术应用研究 182.3.1 典型工艺流程 182.3.2 工艺原理 182.3.3 工艺特点 192.3.4 处理效果及存在问题 192.4 油田第二阶段采出水处理技术应用研究 312.4.1 典型工艺流程 312.4.2 高效净稳技术工艺原理 322.4.3 高效净稳技术工艺特点 33第三章 某油田污水处理工艺改造方案设计 353.1 某油田前期污水处理现状评价 393.1.1 系统抗冲击能力低 393.1.2 设备易腐蚀、老化，导致水质达标率不合格 393.1.3 处理成本较高 393.2 工艺改造目标 403.2.1 进水水质与水量 403.2.2 设计指标及方案分析 403.3 方案一设计：聚结气浮+生化+过滤;工艺 413.3.1 工艺流程 413.3.2 工艺分段水质处理指标 443.3.3 主要处理单元 443.3.4 主要设备选型 453.3.4 运行结果分析 463.3.5 运行成本计算 473.4 方案二：对站内现有处理工艺进行改造 473.4.1 方案二工艺流程 473.4.2 工艺分段水质处理指标 483.4.3 主要处理单元 493.4.4 主要设备选型 493.4.5 方案二投资估算 503.4.6 进一步优化方案 513.5 方案比选 543.5.1优缺点比较 543.5.2运行成本分析 553.5.3强烈推荐方案主要技术经济指标 55第四章 总结与展望 574.1 总结 574.2 展望 58参考文献 59致谢 634.2 展望（1）根据对设备的腐蚀和其中的结垢问题对系统设备正常运行的因素和影响，其问题始终困扰着油田污水的运行。虽然某油田目前采取了多种措施进行应对，包括使用电化学预氧化技术和电磁防垢系统等，但依然收到了经济成本和管理的限制，导致目前的腐蚀现象依然没有得到改善。（2）根据水质情况对污染的影响，而且在处理的过程中由于受到技术的困扰，会产生二次污染，虽然某油田在各个层次和阶段都进行过滤处理，但是由于污水中的二价铁离子的出现，使得在液体中产生了胶体沉淀现象，从而使水污染难以完全去除。在进行分析处理后，根据数据可以得出相应结论，再注水口到井口的过程中，每个阶段都会产生固体悬浮物。（3）在实际应用中还可以对生化处理做更多的处理和完善。其中，油田采用水使用膜处理法和活性污泥法的在大多数，而在水质情况没有变化的作用下，使得最终水能够满足其注水标准。在实际运营过程中依然有许多材料的磨损和设备的损坏，使得最终的维修成本较高，而且导致生化池表面的污染物质加多，最终使得造成处理的障碍。如果在生化池进行污水处理的过程中受到改造的影响，因此在对污水处理的过程中，会增加其难度。通过对生化池中的各个部件进行拆除和改造，使最终每个管道都受到影响，在池中增加曝气机，使得进行反应的过程中增加浮油颗粒的原料。这种方式具有以下优点：维修便利，投资较少，成本较低。但是此方法尚未得到成功的应用，因此需要进行试验再次测试。与之前的生化系统进行比较，可以得出此类油田污水的应用数据。（4）随着污水的处理和油污含泥量的增加，包含了对有害物质做出的处理，因此，不仅需要对环境的保护进行考虑，也需要根据请综合应用进行思考。（5）根据生物相分析的加强，使得某油田在进行生化池里的过程中，要更多借鉴实验室中的开发手段，以便于更好地进行生产和治理。