接触氧化法在油田含聚采出水中的应用实例

介绍了聚结除油─生物接触氧化─气浮工艺在新疆油田高含聚采出水处理中的应用。采出水处理规模为6 000m3/d,设计进水聚合物、悬浮物和含油浓度分别为600,300,3 000mg/L,经过一系列物理沉降和生化处理,出水悬浮物和含油浓度均可达到≤20mg/L,出水水质可满足Q/SY XJ0030─2015《油田注入水分级水质指标》中所规定的高渗注水要求。生物接触氧化法处理含聚采出水具有处理成本低,处理效果稳定的特点,采出水处理成本为1.66元/m~3,具有良好的经济效益和环境效益。     

中空纤维膜生物反应器处理炼厂浮选池出水试验研究

研究设计的膜生物反应器处理炼厂浮选池出水,在每天进水容积负荷1.0 kg COD/m3,进水COD浓度600 mg/L,MLSS为900～5500 mg/L的条件下,无论活性污泥表现正常还是膨胀,过滤出水中COD均稳定地小于90 mg/L,处理效果好于目前炼油厂的合建式曝气池(容积负荷为0.5 kg COD/m3左右,出水COD100 mg/L左右)。试验运行期间,膜通量最高可达到42 L/m2·h。该工艺的技术关键是采用特殊流态来降低膜堵塞的膜生物反应器和优良质量的膜。     

横向流除油器的研制及其在油田含油污水处理中的应用

研制开发出的新型横向流除油器具有独特性能,除油器的聚结区由相互正交的梯形板组所组成,水流在其中沿正弦波路流动;分离区由一系列单元六面体所组成的三维板构成,水流在其中沿水平方向流动,并且流速不断变化。水流在设备内沿水平方向流动,油垂直向上移动,泥垂直向下滑动,处理后水质不会产生二次污染等问题。用该设备处理大庆油田含油污水效果良好,完全可以代替现有工艺中的自然沉降罐和混凝沉降罐。     

抗盐聚合物含油污水沉降分离特性研究

大庆油田开发后期为了进一步提高聚驱后驱油效果并实现降本增效经济开发,利用含油污水再 配制注入聚合物母液进行污水的资源化再利用,在此过程中,为解决因含油污水中离子成分影响致使配制聚合 物母液黏损大的实际问题,进行了抗盐聚合物作为驱油剂的先导试验和推广应用,部分区块由于抗盐聚合物分子量和分子结构的差异,导致采出液及其脱出水的基本性质和沉降分离特性也发生了较大变化。文章通过对前期室内模拟配制抗盐聚合物含油污水,以及后期实施抗盐聚合物驱油先导试验实际采出的抗盐聚合物驱采出水,进行油水沉降分离特性的研究得出：抗盐聚合物对采出水的油水沉降分离影响较大,相比聚合物驱含油污水处理难度大,其沉降时间应大于720min,才能确保油水沉降分离后的水中含油量小于100mg/L。     

强碱三元复合驱采出水处理工艺技术研究

常规的"沉降+过滤"方式用于三元复合驱采出水处理,聚合物或黏度对石油类和SS的高效去除有较大影响,处理思路应以脱稳降黏为主。文章探索了采用的"气浮沉降+生化氧化+高级氧化+二级过滤"工艺,达到石油类≤800 mg/L,SS≤350 mg/L,黏度≤12 mPa·s,PAM≤800 mg/L,使采出水处理稳定达到回注水要求,降低滤池冲洗难度,降低了固液分离难度,提高了工艺运行稳定性。对于采出水进一步开展膜深度处理,采出水实现回注低渗透层等具有重要意义。     

微生物管式膜污水处理工艺试验与应用

某油田污水处理站设计处理规模1500 m³/d,实际处理量630 m³/d,处理工艺为“微生物接触氧化+加药絮凝沉淀+二级过滤”,在运行过程中投加的混凝剂等药剂成本高,且二级过滤器使用年限过长,其处理后出水无法达到Q/SYTH 0082—2020《油田注水水质规定》中油小于5 mg/L、悬浮物含量小于3 mg/L、粒径中值小于2μm的注水水质要求。该油田污水处理站开展了“特种微生物+低能耗管式膜”污水处理技术研究,并完成现场中试试验,处理后膜出水的悬浮物含量基本稳定在1 mg/L,出水水质达标,表明此工艺处理油田污水是可行和可靠的,为该油田污水处理工艺优化提供了可靠依据。     

我国聚合物驱采出水处理方法研究进展

聚合物驱采油技术为我国东部各油田的原油稳产奠定了坚实的基础,但因对聚合物驱油采出水的处理难度大而制约了油田的发展。对油田含聚污水的处理工艺、回注可行性以及HPAM降解方法进行了分析,综合论述了含聚污水处理的研究现状。     

煤层气采出水达标排放处理技术研究

以鄂东区块采出水为研究对象，在对其水质特征充分分析的基础上，研究提出了“固定化微生物”曝气生物滤池的采出水COD和NH3-N的去除工艺，开展了3个阶段的现场试验进行COD和NH3-N去除效果的验证，同时采用GC-MS分析方法探究采出水中有机物氧化降解情况。试验数据显示：最终出水的COD、NH3-N均低于40，2mg/L排放指标要求，难降解有机物种类和数量大幅减少。其中，COD去除率从70％逐步提升至880％，且随水力停留时间（HRT）增加而不断提升；NH3-N去除率可稳定达到99％以上，远低于标准设定值2mg/L，且对HRT的调整不敏感。研究结果表明，以“固定化微生物-曝气生物滤池＋活性炭吸附”为主体的工艺的处理技术，对鄂东区块采出水中的COD，NH3-N和难降解有机物均具有明显的去除效果，将HRT调整至8h左右时，出水仍可稳定达标，此时的直接运行费用将降至1.40元/m3以下，较化学处理工艺处理费用低70％以上，实现了鄂东区块煤层气采出水的“低成本、 稳定达标排放”处理。     

含聚污水悬浮固体含量测定方法改进

采用石油天然气行业标准推荐的滤膜法测定油田含聚合物采出水(简称含聚污水)中悬浮固体含量时,过滤时间长而测定值偏高。文章分析了新疆油田含聚污水中固相颗粒物的分布特点,考察了滤膜法存在的问题及影响因素:残余聚合物含量、聚合物分子量、温度等,考察了水中残余聚合物浓度与滤膜截留量的关系,建立了适合含聚污水中悬浮固体含量的测定方法——高速剪切法,验证了该方法的精密度,并以新疆油田现场聚驱和二元复合驱采出水为对象,评价新方法的有效性。     

双滤料过滤技术在微粒径采出水处理中的研究与应用

对BQ油田联合站采出水处理工艺技术优化,由"重力沉降+核桃壳过滤+纤维球过滤"三级工艺简化为"重力沉降+双滤料过滤"两级工艺。优化后设备集成度更高,设计处理能力优化缩减20%,设备负载率提高13.5%;过滤器由12具减少至4具,设备数量减少67%;反洗周期,由12 h延长至48～72 h,降低了反洗能耗;反冲洗水量,由435 m~3/d降至120 m~3/d,减少72.4%;预计采出水处理系统能耗可由改造前的71.2×10~4 kW·h降低至63.5×10~4 kW·h。     

江苏油田原水油珠粒径分布测定

测定了江苏油田黄珏污水站原水中油珠粒径分布,为合理选择和设计污水处理工艺与装置提供了必要的基础数据。实验测定江苏油田黄珏污水站原水含油量为62.3 mg/L。该站的三相分离器具有较好的油水分离能力。原水中浮油(粒径≥99.4μm)占8.3%,粒径≥28.4μm的分散油占14.3%,而粒径≤28.4μm的分散油、浮化油等约占77.4%。单纯采用重力沉降法可除去原水中22.6%的含油量。同时对油珠粒径分布测定方法进行了改进。新方法减少了水样含油量的测定工作量,且设备简单、操作方便。     

一种高效的油水分离器

研制并开发了一种高效的污水除油设备,此设备采用斜通道纹板作为油水分离构件。由于构件内液流流动的特殊形态,提供了频繁的油滴之间碰撞聚结和油滴在波纹板上粘附聚结机会,因而具有较高的分离效率,并已在多处油田及炼油厂得到成功应用。     

絮凝剂XN98处理油田聚合物驱含油污水

通过筛选复配得到絮凝剂XN98,该絮凝剂由五种成分组成,其中以无机絮凝剂为主,含有少量有机絮凝剂。该絮凝剂处理油田聚合物驱含油污水效果良好,絮凝剂用量为50 mg/L时,处理后水质可以达到中、高渗透层含聚污水处理指标。絮凝剂XN98处理聚合物驱污水的药剂成本约为0.2元/t,约为PAC（聚铝）的三分之一。     

臭氧—活性炭技术处理石油微污染地下水*

在实验室及中试条件下研究了臭氧-活性炭技术对石油微污染地下水的处理效果。通过石油类和高锰酸盐指数两个指标,考察了臭氧投加量、pH值、过滤速率等操作参数对污染物的去除效果。结果表明:臭氧投加量和活性炭过滤速率是最主要的影响因素,pH值对处理效果影响不显著。中试条件下适宜的臭氧投加量应为8mg/L左右,最佳过滤速率在10m/h附近。采用臭氧氧化与活性炭过滤组合工艺,当进水石油类浓度在1.5mg/L以下时,出水石油类低于0.3mg/L,高锰酸盐指数低于3.0mg/L。     

Application of Bacillus subtilis strain for microbial-enhanced oil recovery

In order to improve the oil recovery, injection of exogenous bacteria into the oil reservoir is one of the most widely used microbial flooding methods. In this study, a screened strain of Bacillus subtilis (B. subtilis) was introduced to perform the microbial flooding. The biosurfactants produced by B. subtilis was one kind of cyclic lipopeptides, which could reduce the surface tension of the culture solution from 68 mN/m to 25 mN/m and also decrease the interfacial tension of water/oil from 25.6 to 4.6 mN/m. Emulsification tests indicated that the strain and the biosurfactants could degrade and emulsify the crude oil. In the oil displacement experiments, oil recovery was increased by 32.4% by injecting fermentation broth into the simulated formation. By respectively performing the emulsification and oil displacement tests, it was demonstrated that the biosurfactants and degradation of the microbes in the heavy components of the crude oil are the main factors to enhance the oil recovery. Besides, the optimal cultural temperature for strain of B. subtilis was set as 40°C. Nevertheless, the strain was inappropriate for the oil displacement under acidic conditions. In addition, the hydrophilic sands and an optimal culture solution volume of 0.7 pore volume (PV) would be in favor of the oil recovery. It was further confirmed that the efficiency of microbial flooding was much higher than that of the chemical oil displacement.     

戈尔膜过滤器在采油废水处理中的应用

"聚合物驱"采油技术在提高原油采收率的同时也产生了大量的采油废水。传统处理工艺多采用核桃壳过滤,处理效果不理想。戈尔膜过滤器因其具有效率高、运行稳定、易于维修以及全自动化控制等优点,更适合现行处理工艺的改造需求,在采油废水处理中避免了一些生物与化学处理所引起的二次污染等问题,具有较高的推广价值。     

稠油联合站污水辐流式沉降罐的技术改造

稠油联合站污水辐流式沉降罐存在着技术问题，作者对沉降罐实施以下技术改造措施：油水隔板由２ｍ延长到３ｍ，油水分离室有效沉降容积由１２７ｍ３扩大到１９０ｍ３，油水分离沉降时间由２ｈ延长到３．０２ｈ，增设水力集砂、冲砂、洗砂装置等。使罐的出口水含油率由改造前的１３６５ｍｇ／Ｌ降到改造后的２４５ｍｇ／Ｌ，并且有可能将罐内沉积的油砂及时收集，同时即刻排入罐外的洗砂池内。凡经洗砂池清洗过的油砂含油量均低于０．１％。罐内清砂周期也因此由６个月延长到２４个月，大大降低了油、气、砂对清砂工人的危害，同时也改善了稠油油区的环境，取得了可观的经济效益和社会效益。     

新疆油田含聚污水处理技术应用研究

针对新疆油田聚合物驱含油污水特点,在不改变高效水质净化与稳定技术配套污水处理工艺的基础上,形成了一套聚驱产出液的技术。研究确定了"氧化+曝气"的预处理技术结合旋流反应工艺做为含聚污水处理的核心工艺,可实现含聚污水的有效净化,并筛选优化与之配套的化学药剂体系。通过室内大量模拟实验,结果表明:此工艺可达到室内净化后水中悬浮物含量≤15mg/L,含油≤10mg/L。     

Managing disposal of water produced with petroleum in Kuwait

Disposal of water produced with petroleum has been of great interest in Kuwait for the last 20 years. The current problem arose when the Burgan oil field, which is the second largest field in the world, experienced successive increases in the water content of the produced oil. This study introduces a decision-making analysis of the considered alternatives for the disposal of the produced water. Four alternative solutions exist for the industry as practical solutions for the disposal of water produced in Kuwait. The first method utilizes a large number of pits to discharge water. The second alternative depends on discharging water into sealed pits. The third approach to dispose water is by injecting the water underground. The last method is similar to the previous one, but takes into consideration the recovery of reservoir pressure to maintain the rate of oil production. A questionnaire was distributed to 48 experts at the top management level of the petroleum companies and the governmental authority. The data collected considered cost, efficiency, and environmental parameters. Based on the data, a statistical analysis was conducted using the factor analysis method to reduce the number of investigated variables. The analysis concluded that the optimal solution is to use the effluent injection method to discharge water produced with oil in Burgan and similar fields in Kuwait.