金屬膜過(guò)濾裝置在油田污水處理中應(yīng)用（可編輯）

1、金屬膜過(guò)濾裝置在油田污水處理中應(yīng)用 第 卷 石 油 礦 場(chǎng) 機(jī) 械 第 期 第貞 , : 文章編號(hào) : ? ? 金屬膜過(guò)濾裝置在油田污水處理中應(yīng)用李 松中國(guó)石油冀東油田公司油氣集輸公一 ,河北 庸摘要:冀東油田高尚堡聯(lián)合站原有的兩級(jí)污水過(guò)濾處理工藝已經(jīng)無(wú)法保證回注水中懸浮物質(zhì)量濃度與粒徑中值 項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。分析含油污水的水質(zhì)特征和回注水處理的工藝現(xiàn)狀,選擇在原有處理裝置基礎(chǔ)上增設(shè)了金剛砂與金屬膜組合 級(jí)精細(xì)過(guò)濾分離工藝,并對(duì)其現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性和過(guò)濾效果進(jìn)行跟蹤檢測(cè)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明:經(jīng)新工藝處理后的回注水平均懸浮物質(zhì)量濃度 . / ,平均粒徑中值 .,達(dá)到 中 級(jí)標(biāo)準(zhǔn),且處理水量可以較好滿足高尚堡地區(qū)

2、回注所需水量。該工藝適用于油田回注污水的深度處理。關(guān)鍵詞:金剛砂;金屬膜;回注污水中圖分類號(hào): . 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: , , “: ? ? , .,訂, . . , ,. / , . . . , . : ; ;金屬膜分離技術(shù)是目前用于城市污水和工業(yè)廢 尚堡聯(lián)合站主要擔(dān)負(fù)高尚堡采油作業(yè)區(qū)的污水處理水深度處理的一項(xiàng)新型實(shí)用技術(shù)。由鈦、鎳、不銹鋼 任務(wù),鑒于該地區(qū)油層特性,對(duì)注水水質(zhì)要求較高,需達(dá)到 標(biāo)準(zhǔn) 級(jí)水質(zhì) 。但是,由等金屬材質(zhì)制造的金屬膜具有機(jī)械強(qiáng)度高、無(wú)相變于采出水成分復(fù)雜,原有 段式污水處理工藝已無(wú)操作、低耗高效的特點(diǎn),由于其處理裝置占用空間法保證回注水的懸浮物質(zhì)量濃度、粒徑中值指標(biāo)持小,特

3、別適用于老廠技術(shù)改造升級(jí)。 。冀東油田高收稿日期:作者簡(jiǎn)介: 松 一 ,女,天津人,工程帥,碩 卜,主要從事油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)管理工作, ? 。第 卷 第 期 李 松:金屬膜過(guò)濾裝置在油田污水處理中的應(yīng)用續(xù)達(dá)標(biāo)。在對(duì)多種深度過(guò)濾技術(shù)的過(guò)濾效果、加工 高;水質(zhì)變化大,污水含油濃度、懸浮物含量、聚合精度、再生性能和適應(yīng)性進(jìn)行綜合對(duì)比的基礎(chǔ)上,選 物含量以及油水乳化程度等均有可能在短時(shí)期內(nèi)出用了金屬膜過(guò)濾裝置,以金剛砂等多種濾料過(guò)濾裝 現(xiàn)較大的變化;油和懸浮物含量較高;成分復(fù)置作為預(yù)處理,通過(guò)精細(xì)過(guò)濾手段去除大顆粒懸浮 雜,含有石油類物質(zhì)、地層黏土顆粒、溶解性礦物質(zhì)、細(xì)菌和油田采油助劑等。 。物,取得了較

4、好的應(yīng)用效果 。. 處理工藝污水水質(zhì)特征及處理現(xiàn)狀原有的污水處理工藝流程如圖 所示,由高尚. 進(jìn)水水質(zhì) 堡采油作業(yè)區(qū)采出液脫出的含油污水依次經(jīng)過(guò)一冀東油田高尚堡聯(lián)合站污水來(lái)源主要為高尚堡 級(jí)、二級(jí)混凝沉降處理后,再經(jīng)核桃殼和纖維球過(guò)濾采油作業(yè)區(qū)的采出水,其主要水質(zhì)特征是:溫度較 罐兩級(jí)過(guò)濾處理,最終輸送至各注水站進(jìn)行回注。一 一一田注水圖 原回注污水處理工藝流程. 存在問(wèn)題高尚堡聯(lián)合站原注水處理工藝主要存在 個(gè)問(wèn)題: 水處理總量無(wú)法滿足高尚堡采油作業(yè)區(qū)所需注水量。對(duì)小粒徑懸浮物的攔截和吸附能力有限,回注水懸浮物和粒徑中值指標(biāo)合格率較低。監(jiān)測(cè)日期高尚堡聯(lián)合站原注水處理工藝回注水懸浮物監(jiān)圖 年原注

5、水處理工藝回注水粒徑中值監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)測(cè)數(shù)據(jù)如圖 ,回注水粒徑中值檢測(cè)數(shù)據(jù)如圖 。由圖 可知,在該監(jiān)測(cè)時(shí)間段內(nèi),回注水中平均懸 技術(shù)原理及工藝設(shè)計(jì)浮物質(zhì)量濃度為 ./ ,平均粒徑中值為 . 技術(shù)原理 。肚 ?？梢?jiàn),原有注水處理工藝已不能適應(yīng)進(jìn)水水質(zhì)膜分離是借助于膜,在某種推動(dòng)力的作用下,利變化和出水指標(biāo)要求,必須進(jìn)行技術(shù)改造,需采用精用流體中各組分對(duì)膜的滲透速率的差別而實(shí)現(xiàn)組分細(xì)過(guò)濾技術(shù)進(jìn)行深度處理。分離的過(guò)程。膜分離過(guò)程有截留率和膜通量 個(gè)重要的過(guò)程參數(shù)。一截留率 表示膜阻止料液中某組分通過(guò)或魯截留其中某一組分的能力。計(jì)算式:矮 一 。 /略式中: 為截留率, ; 為透過(guò)液濃度; 為進(jìn)料矬液濃度和

6、 可用任何濃度單位表示,但二者應(yīng)喲相同 。膜通量 表示單位面積膜的過(guò)濾速率,是圖年原注水處理工藝回注水懸浮物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以膜分離過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位膜面積的濾過(guò)石 油 礦 場(chǎng) 機(jī) 械液體積來(lái)表示。其算公式為: 阻力 物理方法清除 ; .為膜孔堵塞阻力 化學(xué)方一× 法清洗 。式中:, 為膜通量,; 為取樣體積, ; . 擴(kuò)建污水金屬膜處理工藝. . 工藝流程為取樣時(shí)間, ; 為膜有效面積,。擴(kuò)建后高尚堡聯(lián)合站污水處理工藝如圖 所滲透通量及污染阻力示。金屬膜過(guò)濾裝置增設(shè)于高尚堡聯(lián)合站污水處一 掃 .理系統(tǒng),設(shè)計(jì)處理規(guī)模為 。/ ,主要處理工一 。 .藝為:將纖維球過(guò)濾罐出水提升泵依次輸送

7、至金式中: 為滲透通量/; 為膜壓差,日 一剛砂過(guò)濾器和鈦金屬膜過(guò)濾器進(jìn)行逐級(jí)過(guò)濾處;“為油田污水粘度, ; .為過(guò)濾總阻力; 理,再通過(guò)外輸泵輸送至高尚堡作業(yè)區(qū)各注水站為膜自身阻力; 為濃差極化阻力 可用水沖洗除一進(jìn)行回注。去 ; 為顆粒等在膜表面吸附及沉淀形成的濾餅 生一化站金屬膜過(guò)濾裝氍網(wǎng) 擴(kuò)建后高尚堡聯(lián)合站污水處理工藝流程. . 主要部件一?一一一 一一/;篷雍一,金剛砂復(fù)合過(guò)濾器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示。金剛進(jìn)水砂過(guò)濾器作為膜過(guò)濾的預(yù)處理裝置,復(fù)合濾料在過(guò)%濾器內(nèi)部形成梯度分布的濾床,來(lái)水通過(guò)分配器進(jìn)入過(guò)濾器內(nèi),流經(jīng)吸附性較強(qiáng)的多孔濾層后,被集液濾芯截留,逐級(jí)除去水中的油份和機(jī)械雜質(zhì)?？趶?qiáng)

8、圖 鈦金屬膜過(guò)濾器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意金剛砂和鈦金屬膜過(guò)濾裝置主要技術(shù)指標(biāo)如表所示。表 金屬膜過(guò)濾器技術(shù)指標(biāo)過(guò)濾器名稱 金剛砂過(guò)濾器 鈦金屬膜過(guò)濾器圖 金剛砂復(fù)合過(guò)濾器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意鈦金屬膜過(guò)濾器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示.進(jìn)水經(jīng)分配器進(jìn)入過(guò)濾器內(nèi),流經(jīng)金屬膜濾芯進(jìn)行微孔過(guò)濾后,被集液濾芯截留,進(jìn)一步除去小顆粒懸浮物。第 卷 第 期 李 松:金屬膜過(guò)濾裝置在油田污水處理中的應(yīng)用【卜 ,三 副應(yīng)用效果分析從現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和注水水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)來(lái)看,鈦金屬膜過(guò)濾裝置的適應(yīng)性較好,實(shí)際處理量和出水指標(biāo)達(dá)到工程設(shè)計(jì)要求和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),處理成本相比原工藝也有所降低。. 運(yùn)行效果監(jiān)測(cè)月份. . 處理量圖 增設(shè)金屬膜過(guò)濾裝置后高尚

9、堡聯(lián)合站金屬膜過(guò)濾裝置實(shí)際處理水量如回注水中懸浮物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)圖 所示。金屬膜過(guò)濾裝置實(shí)際日均處理水量約為。/ ,最高處理量可達(dá)到 。/ ,可完全滿足高尚堡地區(qū)注水量以及高尚堡聯(lián)合站過(guò)濾裝置濾料反沖洗的需要,達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)和預(yù)期效果。一 . 一趙矮蝌 霉啦喲 巢 鯽 圖 增設(shè)金屬膜過(guò)濾裝置后回注水中粒徑中值監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)】 , 監(jiān)測(cè)月份. 效益分析圖 金屬膜過(guò)濾裝置實(shí)際處理水量. . 環(huán)境效益由于不合格回注水注入地層后會(huì)造成地層孔隙. . 主要水質(zhì)指標(biāo)堵塞、降低注水效率、增加注水能耗,并導(dǎo)致油井產(chǎn)懸浮物去除效果 金剛砂和金屬膜過(guò)濾裝能降低、產(chǎn)液量下降快。高尚堡聯(lián)合站通過(guò)鈦金屬置出水懸浮物含量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如圖

10、 所示。在進(jìn)水水膜精細(xì)過(guò)濾處理后的回注水可顯著提高懸浮物和粒質(zhì)指標(biāo)滿足系統(tǒng)要求時(shí),金剛砂過(guò)濾器出水平均懸徑中值指標(biāo)合格率,有效降低了不合格回注水對(duì)地浮物質(zhì)量濃度為 ./ ,鈦金屬膜過(guò)濾器出層的不良影響。水平均懸浮物質(zhì)量濃度為 ./ 。. . 經(jīng)濟(jì)效益在原處理工藝中,需要通過(guò)提高污水加藥濃度、一增加濾料更換次數(shù)或進(jìn)行過(guò)濾罐結(jié)構(gòu)改造等措施來(lái)皇邑達(dá)到提高回注水質(zhì)的目的,造成污水處理費(fèi)用偏高。幽金屬膜處理裝置投用后,降低了前端處理的運(yùn)行維瞧護(hù)費(fèi)用。相比于改造前,每年可減少水處理藥劑和處踴過(guò)濾罐濾料更換等費(fèi)用約 . 萬(wàn)元。一 嘶啡 肛監(jiān)測(cè) 期結(jié)論圖年金剛砂和金屬膜過(guò)濾出水懸浮物濃度鈦金屬膜分離技術(shù)在冀東油田高尚堡聯(lián)合站的成功應(yīng)用,解決了回注水懸浮物難以達(dá)標(biāo)的問(wèn)回注水處理效果 增設(shè)金屬膜過(guò)濾裝置后題,在油