油田地面水处理技术规范分析
(中国石油化工股份有限公司东北油气分公司石油工程环保技术研究院,吉林 长春 130062)摘 要:油田地面水非常容易污染生态环境,所以必须及时采取有效措施进行处理。基于此,本文就油田地面水处理技术规范的必要性展开详细分析,针对油田地面水处理技术的应用现况,提出油田地面水处理技术规范分析,以期能够引起油田开采人员的关注和重视,为提高油田地面水处理质量,改善油田地面水水质,保护油田周边生态环境提供一定程度帮助。
关键词:油田地面水;处理技术;技术规范
引言:
自从 1750 年“工业时代”开启,世界各地建设的工厂日益增多,对石油的需求量也逐渐增大,油田开始被大规模地开采利用,生态环境污染问题变得日益严重,同时油田老化问题也逐渐暴露出来。据相关调查数据表明,现阶段我国油田已经步入高含水开采阶段,原油含水量已达 70%左右。在此背景下,油田开采人员必须严格规范油田地面水处理技术。
一、油田地面水处理技术相关概述
(一)油田地面水处理技术规范的必要性
近年来,人类的发展进程有了质的飞跃,对石油这类不可再生能源产生巨大消耗的同时,对生态环境的破坏能力也是更上一层楼,如今对人类的生存也产生了严重的威胁。例如,当前许多油田开采工作已经步入到中后期,油井含水率高达 70%左右,在油田开采时,油田采出水、钻井污水以及原油产出液会严重对生态环境造成严重污染。
因此,如何解决处理油田地面水污染问题,保证油田地面水水质,将油田地面水回注到油层当中,实现水驱开采是政府和油田企业面临的重大难题。在油田开采过程中,油田开采人员必须加强油田地面水处理技术规范,加强对油田地面水处理中各个环节的检查和审核,倘若出现问题,必须及时采取相应措施给予解决,保障油田地面水处理的质量和效率。
(二)油田地面水处理技术的应用现况
现阶段,我国主要采取的油田地面水处理技术分为物理技术、化学技术和生物技术三种。油田地面水处理物理技术,主要包括膜分离技术、过滤技术、过滤分离技术和粗粒化技术,主要目的是去除油田地面水中的油质和矿物质;油田地面水处理化学技术,主要包括乳化油中和技术和混合沉淀技术,主要目的是去除油田地面水中的胶质和溶解性物质;油田地面水处理生物技术,主要包括好氧生物处理技术、厌氧生物处理技术和好氧+厌氧生物处理技术,主要目的是降解油田地面水中的有毒物质,实现净水效果。三种油田地面水处理技术相比较而言,物理技术和化学技术投入成本低,处理效率高,更为广泛使用。
(三)油田地面水处理技术的现存问题
随着科学技术的迅猛发展,中国的油田开采量也在显著增加。据相关报道显示,中国目前的石油探明储量将在不到 20 年内开采耗尽,石油老化程度相当严重了,油田地面水处理问题十分严峻。目前,油田地面水虽然通过了污水处理站以及注水站的多项过滤,但是根据大量的研究发现,由于长期的运行,油田地面水从注水站出口到进口的过程中,油田地面水中含油量、悬浮固体含量指标仍然不断增加[1] 。除此之外,在油田地面水处理过程中,由于受到技术与投入成本制约,腐蚀、结垢问题严重,很多问题仍待处理中。鉴于上述情况,政府和油田企业应当加大对油田地面水处理设备和新技术的开发力度,规范油田地面水处理技术。
二、油田地面水处理技术规范分析
(一)保证处理系统的密闭性
油田开采人员在进行油田地面水处理时,一定要严格遵循国家、行业的规范、标准和规定,认真贯彻国家关于油田地面水处理的方针政策,确保油田地面水处理的整体过程完全符合国家的有关法律规定、技术规范。油田开采人员在进行油田地面水处理时,首先要保证处理系统的密闭性,严禁气体泄露情况的出现,以免造成不必要的处理事故,给油田开采人员带来生命危险以及经济损失。因此,油田开采人员在进行油田地面水处理时,一定要对常压罐和大气相通的管道之间进行水封处理,由于常压罐的耐压等级一般是-490.5~1962Pa,所以要保证常压罐和大气相通的管道之间的水封高度≥250mm。
(二)分开设置排水系统
油田开采人员在进行油田地面水处理时,还要确保油田采出水处理站工艺管道严禁与生活饮用水管道连通,以免污染生活饮用水系统,给油田周围居民带来健康威胁以及经济损失。油田开采人员用清水投产试运时,必须加临时供水管道,用完拆除。严禁设计时将清水管道接入油田地面水处理站的各种构筑物内,防止发生油田地面水倒流现象。特别要提出的是有关加药装置的清水管设置位置问题。油田地面水的排水系统与生活排水系统必须分开设置。油田地面水的来源主要有泵盘根漏水、化验室排水等,油田地面水排入生活排水管道,将会造成排水系统堵塞或可燃气体的富集产生安全隐患。
(三)发展复合型絮凝剂
混凝剂技术作为我国当下的主流油田地面水处理技术,具有破乳时间短,去除油污快,操作简单成本低廉的优势,在未来的油田地面水处理发展中有着广泛的应用前景。近年来,在油田地面水处理过程中,传统絮凝剂逐渐暴露出种种弊端,例如,水中过量铝盐絮凝剂会干扰破坏部分人体的生理功能,导致人体出现诸如铝性脑病(阿尔茨海默病)、铝性骨病,铝性贫血等病症。高分子絮凝剂操作较难,如果使用方法错误可能会因单体毒性引发癌症和神经性疾病,其安全性近几年来成为被关注的问题。因此,笔者建议絮凝剂应当从现在的单一型向复合型发展,以此提高油田地面水处理效率和质量。浮选式油田地面水处理技术在两极除油和过滤工艺下,可以充分达到油田地面水处理的水质要求标准,与其他油田地面水处理技术相比较,浮选式油田地面水处理技术可以说具有极大的发展优势。
(四)多种处理技术综合应用
油田地面水成分较为复杂,很多时候采用单一的处理技术无法改善水质,因此,笔者建议油田开采人员在处理油田地面水时,可以多种处理技术综合应用。例如,近年来较为流行的微生物处理技术和生物膜处理技术就可以结合起来一起处理油田地面水的污染问题。微生物处理和生物膜处理结合技术可以利用生物膜的选择性分离功能增强生物膜的分离、过滤能力,与传统的生物膜相比可以通过孔隙的大小以及生物膜的材料对油田地面水进行分级过滤,并且在过滤过程中投放微生物种群,有效降解油田地面水中的大分子组,改善油田地面水中大分子组沉积导致的过滤效率低的情况,极大程度上减少了对生物膜有负面影响的污染物,延长了生物膜的使用寿命[2] 。积极应用油田地面水耦合技术,在实际的油田地面水处理中,可以根据具体情况对技术进行有效的耦合处理。
(五)优化实际处理流程
油田开采人员在进行油田地面水处理时,应当准备相应的油田地面水处理构筑物备用,例如:沉降罐、除油罐和缓冲罐等,以免在油田地面水处理构筑物出现问题时,影响油田地面水处理进行。此外,油田开采人员要加强对油田地面水处理的记录工作,优化油田地面水实际处理流程,并根据油田地面水处理的实际情况,优化处理系统的工艺参数,加强油田地面水处理技术水平,对油田地面水的原油成分进行准确的辨识,对油田地面水中的细菌进行有效的处理,防止出现油田地面水结垢的现象,确保油层的通畅性,进而有效提高油田地面水处理的效率和质量[3] 。
结论:
综上所述,在油田工业绿色化、现代化发展的背景下,相关部门和油田企业要加大对油田地面水处理设备和新技术的开发力度,规范油田地面水处理技术。在实践中,应保证油田地面水处理系统的密闭性,分开设置油田地面水排水系统和生活饮用水排水系统,合理使用复合型絮凝剂,实现多种处理技术综合应用并且优化油田地面水的实际处理流程。
参考文献:
[1]丛琳琳.油田地面水处理技术规范研究[J].化学工程与装备,2019(02):
176+182.
[2]徐鑫.油田污水处理技术的现状及发展趋势浅析[J].广东化工,2021,48(03):86-87.
[3]钱程.油田污水处理工艺技术优化策略[J].化学工程与装备,2021(02):
239+238.