注水是中國油田開發的一種(zhǒng)十分(fèn)重要的開采方式,是補充地層能量(liàng),保持油層能量平衡,維(wéi)持油田(tián)長期高產、穩產的有效方法。注入水的水源主要是地麵淡水、地下(xià)淺層(céng)水及采出原油的同時采出的油層水。為了(le)節約地球上的淡水(shuǐ)資源,目前注入油層的水大部分來自從原油中脫出的水(shuǐ),習慣上稱之為汙(wū)水。
目前(qián),汙水的使(shǐ)用(yòng)率大體已(yǐ)經占了(le)注水總量的80%左右。汙水(shuǐ)未經處理時含有大量(liàng)的懸(xuán)浮固體、乳化原油、細菌等有害物質(zhì)。水注入油層就像飲用水進入人體一樣,如果人喝了未經處理的水(shuǐ),人的身體就會受到(dào)傷害,發生各種病變;同樣,油層注入了未經(jīng)處(chù)理的汙水,油層也會受到(dào)傷害。這種傷害主要體現在大量繁殖的細菌、機械雜質以及鐵的沉澱物堵塞油層,引起注水壓力上升,注(zhù)水量下降,影響水驅替原油的效率。因 由於汙水是從(cóng)油層采出(chū)的,所以,油田回注汙水處理的主要目的是除油和除(chú)懸浮物。概括地講汙水處理可分為兩個階段,第一段為除油階段。該階段是利用油、水(shuǐ)密(mì)度差及藥劑的破乳和(hé)絮凝(níng)作用將油和水分離開(kāi)來。第二段為過濾階段。該階段是利用濾料(liào)的吸(xī)附、攔截作用,將汙水中的(de)懸浮固體、油和其他雜(zá)質吸附(fù)於濾料的(de)表(biǎo)麵或不讓其通過濾料(liào)層。除油階段要根據含油汙水中原(yuán)油的(de)密度、凝固點等性質的不(bú)同而采用(yòng)相應的處理方法。目前,國內外除油階段主要采用的技術方法有重力式隔油罐技(jì)術、壓力沉降除油技術、氣浮選除油技術、水力旋流除油技術等。
重力式隔油罐技術就是靠油水的相對密度差來達到除油的目的。含油(yóu)汙水進入隔油罐後,大的油滴(dī)在浮力(lì)的作用下自(zì)由(yóu)地上浮(fú),乳化油通過破乳劑(混凝劑)的作(zuò)用(yòng)由小油滴變成大油滴。在一定的停(tíng)留時(shí)間內,絕大部分原油浮升至隔油罐的上部而被除去。其特點是,隔油罐體積大,汙水(shuǐ)停留時間長,即(jí)使來水有流(liú)量和水質(zhì)的突然變(biàn)化也(yě)不會嚴重(chóng)影(yǐng)響出水水質。但其占地麵積大,去除乳化油(yóu)能力差。
壓力沉降除油(yóu)技術是在除油設備中裝填有(yǒu)使油珠聚結的材料,當含油汙水經過聚結材料層後,細小油珠變成較大油(yóu)滴,加快了油的上升速(sù)度,從而縮短了汙水停留時(shí)間,減小了設備體(tǐ)積。其特點是(shì)設(shè)備綜合采用了聚結斜板技術,大大提高了(le)除油效率,但(dàn)其適用(yòng)於來水水量變化、水質變化的能力(lì)要比(bǐ)隔油罐差。
氣浮(fú)選除油技術是在含油汙水中產生大量細微(wēi)氣泡,使水中顆粒粒徑為0.25~25微米的懸(xuán)浮油珠及固體顆(kē)粒黏附到氣泡(pào)上,一起浮(fú)到水麵,從而達到去除汙水中(zhōng)的汙油及懸浮固(gù)體顆粒的目的。氣浮可大大提高懸浮油珠及固體(tǐ)顆粒(lì)浮升速度(dù),縮短(duǎn)處理時間。其特點是處(chù)理量大,處理效率高,適用於稠油油田含油汙水以及含乳化油高的含油汙水。
水(shuǐ)力旋流除油技術是利用油水密(mì)度差(chà),在液流(liú)高速旋(xuán)轉時,受到不等離心力(lì)的作用而實現油水分(fèn)離。其特點是設備體積小、分離效(xiào)率(lǜ)高。但其對原油相對密度大於0.9的含油汙水適應能力差。
過濾階段采用的過(guò)濾(lǜ)技術根據濾後水質的要求不同(tóng)分為粗過濾、細過濾和(hé)精細過濾。根據水(shuǐ)質推薦標(biāo)準,懸浮物固體含量為1.0~5.0毫(háo)克/升,顆粒直徑(jìng)為2.0~5.0微米。過濾的核心技術是濾料的選擇與再生。在油田汙水處理中,目前國內外主要(yào)采用的濾料有石英砂、無煙(yān)煤、陶粒、核桃殼、纖維球、陶瓷膜和有機膜等。濾料的再生方法主要有熱(rè)水反衝洗(xǐ)、空氣反吹等。

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