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油田采油废水回注处理技术研究新进展

2019-12-21 14:30

  跟着邦度节能减排力度的加紧,海洋平台污水排放轨范将尤其厉苛,污水回注照料将是以后海洋平台污水的独一出途,作品起初了解了含油污水的性子,然后要点先容了污水回注照料流程中常用的四种时间(气浮选、离心旋流阔别时间、严密过滤时间及膜阔别时间)及其道理,并先容了他们最新的讨论和使用境况,终末对以后含油污水回注照料时间的发达偏向公告了片面的睹解。

  跟着开采时期的推移,中邦海洋石油的大部门油田接踵进入二次开采(即注水开采)阶段,二次开采阶段的到来一方面增大了对注水量的需求,另一方面也大大减少了油田采出水的量,这些废水要是不经历照料就直接排放的话势必会对海洋境遇变成极其阴毒的影响。相反,要是这些废水经照料后用于回注,不单餍足了日益增大的注水量的需求,还省略了对境遇的污染;同时因为油田采油废水中具有与油藏的优越配伍性,将这些污水深度照料之后用于回注对抬高油田的采收率具有主动的效用。

  采油废水是指从地层中随原油沿途被开采出来的水,经验了原油照料的大部门流程,于是污水中杂质品种及性子都和油藏的地质条款,注水水质等有很大的干系。这种污水是一种含有固体杂质、液体杂质、熔解气体和熔解盐类等繁复的众相系统。采油废水中的油的存正在外面首要有5种:

  (1)浮油,其粒经寻常大于100μm,以持续相的外面漂浮于水面,造成油膜或油层;

  (2)疏散油,以细小的油滴悬浮于水中,不宁静,静置一段时期后平常形成浮油,油滴的粒经寻常介于10~100μm之间;

  (3)乳化油,粒径为0.001~10μm,具有必定的宁静性,纯粹用静止浸降法无法去除,是采油废水的首要照料对象。

  (4)熔解油,以一种化学形式熔解的微粒疏散油,油粒直径小于0.001μm,寻常原水中此部门油仅占总含油量的1%以下,正在照料流程中也有必定比例的去除,但不成为污水照料的首要对象;

  (5)固体附着油,吸附于废水中固体颗粒轮廓的油,这种油会跟着固体颗粒的去除而去除。

  正在含油污水回注照料中行使和讨论得对比众的时间首要有气浮选时间,离心旋流阔别时间,严密过滤时间以及近来新发达起来的膜阔别时间,这几种时间因为其配置体积小,效力高,成效好,于是获得了通常的使用和讨论。

  气浮选时间根本道理是正在含油污水中通入大宗细小气泡,并欺骗其行为载体与污水中的油珠和悬浮絮粒互相粘附,造成完全密度小于水的浮体上浮至水面,使污水中的油珠和悬浮状等物质与污水阔别,到达净化污水的方针。

  正在污水照料中,凭据水中造成气泡的形式的差别可将气浮法分为四品种型,即溶气气浮法,诱导气浮法、电解气浮法和化学气浮法。任连锁、郑杰等人[1]采用二级串联电气浮时间来照料油田污水,并对前置预照料、一级自然电气浮、二级自然电气浮和絮凝剂及其投加本事对照料成效的影响实行了讨论,博得电气浮照料时间的首要影响身分,并正在安徽油田欧北结合站实行现场试验,发掘二级电气浮出口污水中含油量低于20mg/L,根本到达该油田的注水水质轨范;此外电气浮时间又有很好的杀菌消毒效用。杜新勇、王飞[2]等人欺骗溶气浮选时间对河南油田下二门结合站阔别器出口污水实行照料讨论,发掘:(1)气浮选时间照料结合站三相阔别器出口污水具有分明成效,污水含油可由1000±300mg/L降至30mg/L以下。(2)气浮选时间用于去除污水中悬浮物时,须有药剂配合方可显出成效。(3)抬高溶怀抱并不行改正原油和悬浮物的浮选成效,反倒抬高了照料水中的含氧量,注明溶怀抱有一临界值。于振民[3]采用抚顺石油化工讨论院斥地的一种新型叶轮气浮配置对中石化炼油事迹部污水照料厂的污水实行了试验讨论,发掘叶轮气浮机可能到达与溶气浮选池附近的除油和除COD成效。与溶气浮选池比拟,叶轮气浮机采用低能耗的自引式气液混淆机行为微气泡爆发器,而且不须要溶气回流水,阻滞时期短,具有能耗低、占地小,布局简便、操作与维持利便等特征,可能行为溶气浮选的替换时间。文昌奋进号PFSO上行使两级气浮选时间照料经水力旋流器照料后的临蓐污水,进口含油量大于100mg/L,出口含油小于15mg/L,到达了排放的哀求。

  离心阔别是使装有废水的容器高速扭转,造成离心力场,因颗粒、油和污水的密度差别,受到的离心力也差别。密度大的受到较大离心力效用被甩向外侧,密度小的废水则留正在内侧,各自通过差别的出口排出,到达阔别污染物的方针。含油废水经离心阔别后,油纠合正在核心部位,而废水则纠合正在靠外侧的器壁上,如许就到达了油水阔别的方针。

  液-液阔别器是基于固液阔别旋流器发达而来的。其始于1967年英格兰海南岸的“TorreyCanyon”油轮遇难事宜,1984年液-液旋流器正在海洋平台上试验告捷[4],次年正在英邦北海油田和澳大利亚巴氏海峡油田的海上石油开采平台行使,正式进入工业使用阶段。液-液阔别旋流器经验了一个由单锥到双锥以及改正的单锥,由静态到动态的发达流程,其阔别时间目前首要涌现出两个讨论发达趋向:一是以英邦Southampton大学为代外的静态旋流阔别时间;二是以法邦TOTALCEP和NEYRTEC为代外的动态旋流阔别时间[5]。正在静态旋流阔别方面,英邦Southampton大学的讨论职员首要以含油污水的旋流净化为对象,正在A型旋流管的本原上无间改正,先后推出了B、C、D、E直到1985年发达出了F型旋流管,单管条款下的临界粒径为60μm,两管串联时的临界粒径为40μm,三管串联时的临界粒径为30μm。继F型旋流管之后,他们又通过对液滴粒径漫衍、油水密度差等介质特质参数,压力比、照料量等工况参数及入口截面、特点直径、长径比、几何体式等布局参数的优选讨论,接踵发达出了G型和K型旋流管。G型旋流管的布局更简便、阔别才能更强、操作弹性也更大。而K型旋流管正在布局上采用了全新的几何体式,进一步正在高效与低阻方面博得新的冲破,其正在低压区功能更佳,阔别成效更好,现场的适用注解正在气举采油等阴毒阔别条款和编制压力仅0.2MPaG的低压场地下,K型旋流管仍能有用做事。与此同时,邦内也对旋流器实行了大宗的讨论做事,可是讨论的要点首要是阔别操作参数对阔别成效的影响和阔别器内部流场的讨论。西南石油大学艾志九和牛贵峰[6]采用数值模仿本事对各样入口对应的阔别效力实行对比,结果注解采用对称入口和弧线入口,过渡安稳,大大下降了液流的个别湍流水准,抬高了阔别功能。赵立新和蒋明虎[7]以及薛红兵[8]等均对操作参数对水力旋流器阔别功能的影响展开了相应的讨论做事,获得和MartinThew、Young等根本同等的讨论结果。崔运[9]静等采用了优秀的LDV时间来丈量内流场,得回较好的丈量结果,根本上揭示了旋流器的速率漫衍等内流场特质,并将丈量结果实行了解对比,愿望得出最佳参数,完成最优化计划。2.3严密过滤时间

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