(定稿)油田污水处理设备概述-毕硕义4.21

东北石油大学秦皇岛分校毕业论文油田污水处理设备概述学科专业：油田化学学生：毕硕义指导教师：于彦龙入学日期：2008年9月论文完成日期：2011年4月I油田污水处理设备概述摘要对于注水方式开发的油田，经过一段时间开发后，油井生产的原油含水率将不断上升，因为油田含油污水里含有一定数量的原油和其它物质，若不能及时处理、利用、任意排放将会给人们的生活带来严重的灾害。本文首先介绍了油田污水处理在生活生产的重要作用，介绍了主要的油田污水处理的具体设备和现状，并结合几个油田中油田污水处理设备实例，来具体说明设备的作用，提出了油田污水处理设备的问题和不足，最后对油田污水处理设备的未来进行了展望。关键词：油田污水处理；处理设备；含油污水；过滤器；采出水处理；旋流分离器II目录摘要................................................................................................................I目录...............................................................................................................II第1章概述.....................................................................................................11.1油田污水的意义.................................................................................11.2油田污水处理的基本工艺.................................................................2第2章油田污水处理设备的发展现状.........................................................32.1除油设备.............................................................................................32.2混凝沉降设备及过滤设备.................................................................42.3泥浓缩设备.........................................................................................52.4其它设备.............................................................................................6第3章油田污水处理设备应用实例.............................................................73.1大庆油田污水处理设备应用实例.....................................................73.2胜利油田污水处理设备应用实例.....................................................8第4章油田污水处理设备大发展前景展望...............................................104.1油田污水处理设备应用过程中的问题与不足...............................104.2油田污水处理设备未来未来发展趋势...........................................104.2.1加大科技攻关力度应用新技术开发新设备.........................104.2.2建立并不断完善统一有序的油田水处理设备市场..............114.2.3实行继续引进与开拓国际市场并举的方针..........................11第5章总结...................................................................................................12参考文献.........................................................................................................13致谢.............................................................................................................141第1章概述1.1油田污水的意义对于水压驱油的油田，特别是采用早期注水方式开发的油田，经过一段时间开发后，将会使油井生产的原油含水随着时间推移，含水率迅速上升，因为在这种水里含有一定数量的原油和其它物质，若不及时处理、利用、任意排放将会给人们生活和生产带来严重的灾害。总之，对油田污水进行处理具有以下几方面的意义：1．保护环境，有利人们身体健康因为经过原油脱水后的污水里含有大量的原油和其它物质污水任意排放，将会严重污染环境，污染大气，破坏生态平衡，不但会引起大量生物死亡而目还要影响人们身体健康。2．保护地下水资源地下水资源在地球上来说是非常宝贵的，虽然从表面上来看，地球表面71%被水覆盖，但真正可利用的地下水和地面水（即淡水）总共才占总水量的0.64%。有许多地方由于工业的迅速发展和人日的增长，使生产用水和工业用水感到紧张以致不得不定量供应。油田进行污水处理和回注，提高了水的利用效率，保护了地下水资源。假若不是采用回注污水，那么地下水源早就濒临枯竭了，那原油生产也保不住了。3．方便生产，方便生活假若含油污水不按规定处理回注，随意乱放，那么矿区就会形成遍地是污水，到处有污油，人和车都不好行走，生产和生活都很不方便。4．节约原油化验密闭流程脱水器中放出来的污水，一般含油在0.2%~0.9%左右。这是一个不小的数字，因此，为节约能源及防止环境污染等，这些原油应该回收。5．保证安全生产2含油污水到处排放的结果，会造成污油遍地皆是，容易引起火灾，对安全生产构成很大的威胁。1.2油田污水处理的基本工艺原油脱出的采油污水首先加入氧化剂，对污水中硫化物进行部分氧化处理，再加入沉淀剂，对污水中剩余的二价硫进行沉淀去除；加入有机高分子絮凝剂，对污水中的沉淀物、油等物质进行絮凝处理；加杀菌剂进行杀菌处理，同时进行沉降分离；经过粗过滤，再经精细过滤，达到注水水质标准；滤后水进行光电杀菌处理，在处理后水进入净水罐前，加入缓蚀阻垢剂进行缓蚀阻垢处理，净水罐水用于回注。它解决了高含硫、高细菌含量、高矿化度的采油污水处理问题，达到低渗透油田回注用水水质标准，保护了环境，节约了水资源[1]。3第2章油田污水处理设备的发展现状油田污水处理设备包括油田回注污水处理设备和污水外排达标处理设备，主要建设在联合站内的污水处理系统中或污水处理站，是油田地面工程的重要组成部分。2.1除油设备除油设备是采油污水处理中广泛应用的设备，它的主要作用是除去污水中的残余原油，以防油珠注入地下堵塞地层。油田污水处理过程中常见的除油设备有以下几种：1．立式除油罐立式除油罐是一种重力分离型除油构筑物，它是利用油粒在油水中的相对密度差的原理，使粒径较小的油粒随水流动，不断碰撞聚成大的油珠而上浮以达到油水分离的目的。这种设备对污水中含油100mg/L时除油效果较好，可达98%以上，缺点是污水停留时间长，容积大。目前有两种强化措施可进一步提高除油效率，即降低立式除油罐的高度，加大除油罐面积；在罐内沉降区安装蜂窝斜管或斜板。2．横向流除油器该设备是在斜板除油器的基础上发展起来的，由含油污水的聚结区和分离区两部分组成，具有独特结构、水流流态及高效的性能，已应用于大庆油田。3．压力组合除油装置为了提高除油构筑物单位容积处理能力及防止氧进入含油污水处理系统，在粗粒化及斜板除油技术基础上采用压力除油、压力沉降及除油、沉降合一等几类设备，由于采用了聚结技术、斜管分离技术等，提高了分离效率。设备体积小，目前已有定型设备销售。4．气浮选设备1986年，大港油田采用仿WEMCO公司的四级叶轮浮选机，投入运行后除油效果良好。后来，中原、胜利、辽河、青海等油田的污水站引进4美国WEMCO、PETRECO公司的叶轮浮选机，各油田设计院消化引进设备，也相继设计出这类浮选机，在油田获得广泛应用。5．旋流分离器旋流分离器能实现油水分离，是国外80年代末开发的一种高效除油设备，国内引进数套用于污水除油的水力旋流器，同时开展国产化研究，已在胜利等油田得到应用。这种设备具有体积小、效率高、投资和操作费用较低等特点。国外对含油污水的处理已开发出一些新的设备，如新型密闭浮选箱、水力旋流器、各种组合式油水分离器等。2.2混凝沉降设备及过滤设备混凝沉降设备主要作用是实现污水中的水、悬浮物分离。目前应用较多的有斜管（板）沉降罐，其水流方向为同向流形式，污水中的悬浮物通过化学混凝剂变成大颗粒加速沉降，实现净化污水的目的。一种新型的逆向流沉降罐正在江汉石油学院研究试验之中，已取得较好的室内效果，可望推广使用。过滤设备是油田污水处理中的关键设备，也是污水处理的最后一关。各油田和设计生产单位都把过滤技术和设备作为研究的重点，技术水平提高较快，目前以压力过滤罐为主。油田污水处理过程中常见的混凝沉降设备有以下几种：1．多层滤料过滤器早期的单一石英砂过滤已被淘汰。采用无烟煤、磁铁、石英砂滤料的深床过滤技术，目前广泛应用于油田污水处理中。近年来发展起来的全自动双滤料过滤器，已由江汉石油机械厂开发并生产，在胜利、青海、辽河等油田得到应用。2．核桃壳过滤器核桃壳过滤器最早由江汉机械研究所开发并成功地应用于大港油田的污水精细过滤，并逐步完善各种配套设施。由于核桃壳滤料具有亲水疏油性能，容易洗涤再生，污水中含油低于100mg/L时过滤效果良好。污水中含油过高时，污油易将滤料污染使其板结而失去效果，必须配套高效除油清洗剂定期搅拌清洗滤料。这种设备目前国内石油机械企业生产较5多，已成为污水处理中主要的过滤设备。3．PEC和PE管微孔过滤器。国内开发这类产品最初用于清水处理中，后应用于油田注清水过滤中，可控制悬浮固体颗粒直径达到2μm以下，目前有桂林、吉林等厂家生产此类设备。4．滤心过滤器这类装置多用于注水井口过滤，是控制水质的最后一类。中原文南、胜利、渤南等油田引进这种装置。其缺点是滤心价格过高，不能再生，易污染，影响了这种过滤器的推广。5．陶瓷膜过滤装置这类装置主要应用于低渗透油田注清水的处理过程中，用于处理含油污水尚没有成功的报道。2.3泥浓缩设备污水处理中产生的含油污泥从污水处理系统中排出后，含有大量的粘性泥质、细菌、油污等，目前各油田均采取措施进行浓缩处理。油田污水处理过程中常见的污泥浓缩设备有以下几种：1．带式压榨过滤机这种设备处理含油污泥需首先加入絮凝剂，国内已有多家单位生产此种设备。新疆油田采油二厂采用河南商城的带式压榨机处理污泥效果良好。缺点是处理量小，滤带易被油污染，污泥含水率仍较高。2．厢式压滤机这种装置处理的污泥其含水率可下降为50%，浓缩效果好，已在中原、大港、胜利等油田成功运用，此种设备属国内化工行业成熟装置。缺点是笨重、投资较大，不能连续生产。3．高速离心机此种设备利用高速旋转作用，使污泥浓缩，生产效率高，可连续生产。胜利油田草桥污水站引进的此类设备，处理污泥