为克服注入水水源不足的问题,同时减少对海洋环境污染,海上油田大多采用现场污水回注的方式。由于回注污水成分复杂,传统的“三段法”处理工艺无法很好满足处理水质要求,加之海上平台操作空间狭小,使得回注污水得不到充分处理,水质严重超标,从而引起地层堵塞、注水压力升高等问题。因此,亟需开发快速有效的污水处理技术来解决回注污水现场处理难题。
陶瓷膜过滤技术作为一项新型污水深度处理技术,已成为近年来废水处理领域的研究热点。与传统的水处理方法相比,陶瓷膜过滤技术具有设备简单、分离效率高、化学稳定性好、节能及适用性强等多种优点。本文采用室内模拟试验的方法,考察了陶瓷膜过滤技术的影响因素,并评价了该技术对某平台回注污水的处理效果,以期为该技术在海上油田污水处理中的推广应用提供技术参考。
1、试验部分
1.1 仪器与材料
主要仪器和材料包括陶瓷膜过滤装置、真空干燥箱、水中含油分析仪、库尔特颗粒测试仪、微孔滤纸、玻璃抽滤器、电子天平等。其中,试验用陶瓷膜的性能指标为:膜管外径为30mm,通道内径为4mm,管长为1016mm,膜材质为氧化锆,膜孔径为200nm,孔隙率为35%,支撑体结构为19通道多孔氧化铝陶瓷芯,氧化铝含量>99%,陶瓷膜生产厂家为中国石油大学(华东)。
试验用模拟污水中的悬浮颗粒为不同目数的石英砂颗粒,乳化油由渤海油田某采油平台Q平台脱水原油加入乳化剂后经Fluka高速搅拌机搅拌制得。实际污水为渤海油田某采油平台K平台的回注污水。
石油在开采中由于工艺技术方面的原因,实际开采中出现了大量的含油污水,该类含油污水如何有效的进行处理,对于油田石油开采作业的稳定发展,以及石油资源的合理回收,发挥了重要的作用。笔者简要分析油田污水处理面临的问题及处理技术,以盼能为相关油田污水处理作业的实施提供参考。
1、油田污水处理面临的问题分析
1.1 低渗透油田污水处理问题
我国油田中低渗透油田的占比较大,低渗透油田由于其储层之间的孔隙率较小,因此对于回注水作业要求较为严格。该类现象下分析关于低渗透油田作业中,通常采用清水进行回注操作。因此在实际发展中由于清水介质特性,造成后期在油田污水处理中的处理难度较大,且处理周期较长,影响了油田污水的处理效果,同时对于油田污水的处理成本控制,造成了一定的影响。
1.2 黏稠油田污水处理问题
黏稠油田污水为油田污水中常见的一类污水类型,黏稠油田污水处理作业在实施中,主要存在的问题为:油田污水的粘稠度较高,同时由于前期采油中对地层注入的高压蒸汽,该类现象下黏稠油田污水还具备高温的特点。因此在实际发展中黏稠油田污水处理问题,也为油田污水处理中主要面临的问题。分析黏稠油田污水处理中,主要造成的不良现象体现为:黏稠油田污水处理周期长,处理成本高,且因油田污水中氧化硅等成分的存在,该类油田污水在处理中,关于水质方面的控制也存在较多的问题。
1.3 聚合物问题
油田在开采中从前中后三个阶段分析,前期中期油田开采中由于储量较为丰富,因此在技术稳定的前提下,开采效率较高,且开采的原油质量较好。后期在油田开采中由于底部油储减少,且含杂量增加,因此应用聚合物进行驱油采油,也为常用的一类操作技术。该类技术应用中出现的聚合物油田污水,则为回注水循环中的主要产生的污水类型。分析聚合物油田污水的出现,使得油田污水在处理中处理介质的黏度增加,且乳化油的稳定性随之提升,对于油田污水的分离作业实施造成了较大的影响。
2、油田污水处理技术分析
2.1 化学分离技术
化学分离技术为油田污水处理中,常用的一类处理技术。实际应用中化学分离技术的应用,常用的一类技术为水解酸化法分离技术,水解酸化法在油田污水处理中的应用,主要通过水解菌混合油田污水的形式,隔断污水中的大分子有机物链接,使得大分析有机物转化为小分子有机物,之后将分离完成的小分子有机物,导入生化分离装置中,进行终的油田污水分离。以此达到油料回收以及污水处理的效果,保障了油田开采中水资源的合理应用,并且减少了因油田污水排放造成的环境污染问题。
2.2 膜分离技术
膜分离技术为当前油田污水处理中常用的一类处理技术,该类技术在应用中具备处理效率高,设备操作简单的优势。具体在膜分离技术的应用中,其技术应用原理为:根据油田污水中各相与固体膜之间亲和力的差异性,达到液-液分离的效果。但同时分析膜分离技术在实际应用中,由于固体膜的吸附应用特点,固体膜需要定期进行清洗作业。该类现象下主要存在的问题为:固体膜清洗难度较大,且清洗成本较高,对于油田污水处理成本的控制,造成了一定的影响。
2.3 吸附分离技术
吸附分离技术为传统油田污水的处理方法,其在实际发展中吸附分离技术,主要通过吸附油污水中的大颗粒物以及其他有机物,达到油田污水处理的效果。具体在作业中吸附分离技术,主要应用的吸附介质为活性炭,依靠活性炭的吸附特性,进行油污水的吸附处理。其中分析吸附分离技术在应用中,整体的技术应用效果较为良好,但由于吸附介质的回收难度较大,同时受限于活性炭的大吸附能力,因此该类技术在应用中的周期性较短,且总体的技术应用成本较高。
2.4 微生物分离技术
微生物分离技术为当前油田污水处理中,主要应用的一类环保处理技术。其中分析微生物分离技术在实际应用中,顾名思义即为通过微生物进行油污水分离的技术。实际作业中通过将微生物投入油污水中,通过微生物进行油污的分解,吸收,以此达到净化油污水的效果。其中需要注意的事项为,微生物分离技术在应用中的应用成本较高,技术应用的占地空间需求较大,因此在实际应用中应依据处理基地的实际现状,以及油污水的主要成分现状,进行相关处理技术的应用和选择。