注(zhù)水是中國油田開(kāi)發的一種十分重要的開采方式,是補充地層能量,保持油(yóu)層能量平衡,維持油田長期(qī)高產、穩產的有(yǒu)效方法。注入水的水源主要是地麵淡水、地下淺層水及采出原油的同時采出的(de)油層水。為了節約地球上的淡水(shuǐ)資源,目前注入油層的水大(dà)部分來自(zì)從原油中脫出(chū)的水,習慣上稱之為汙水。
目前,汙水的使用率大體(tǐ)已經占了注(zhù)水總量的(de)80%左右。汙水未經處理(lǐ)時含有大量的(de)懸浮固體、乳化原油、細菌等有害物(wù)質。水注入油(yóu)層就像飲用水進入人體一樣(yàng),如果人喝了未經處(chù)理的水,人的(de)身體就會受到傷害,發生各(gè)種病變;同樣,油層注入了未經處理的汙水(shuǐ),油層也會受到傷害。這種(zhǒng)傷害主要體現在大量繁(fán)殖的細菌、機械雜(zá)質以及鐵的沉澱物堵塞油層,引起注水壓力上升,注水量下降,影響(xiǎng)水驅替原油的效率。因 由於汙水是從油層采出的(de),所(suǒ)以(yǐ),油田回注汙水處理的主要目的是除油和除懸浮物。概括地講汙(wū)水(shuǐ)處理可分為兩個階段,第一段(duàn)為(wéi)除油階段。該階段是(shì)利用油、水密度差及(jí)藥劑的破乳和絮凝作用(yòng)將油和水分離開來(lái)。第二段為過濾階段(duàn)。該階段是利用濾料的吸附、攔截作(zuò)用,將汙水中的懸(xuán)浮固體(tǐ)、油和其他雜質吸附於濾料的表麵或不讓(ràng)其通過濾料層。除油階(jiē)段要根(gēn)據含油汙水中原油的密(mì)度、凝固點等性質的不同而采用相應(yīng)的處理方法。目前,國內外除油階(jiē)段主要采用的技術方法有(yǒu)重力式隔油罐技術、壓力沉降除油技術、氣(qì)浮選除油(yóu)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(dá)到除油的目的。含油汙水進入隔(gé)油罐後,大的油滴在(zài)浮力的作用下自由地上浮,乳化油通過破乳劑(混凝劑)的作用由小油滴變成大油滴(dī)。在一定的停留時(shí)間內,絕大部分原油浮升至(zhì)隔油罐的上部而被除去。其特點(diǎn)是(shì),隔(gé)油罐體積大,汙水停留時間長(zhǎng),即使來水有流量和水質(zhì)的突然變化也不會嚴重影響出水水質。但其占地麵積(jī)大,去除乳化油能力差。
壓力沉降除(chú)油技術是在除油設備中裝填有使油珠聚結的材料,當含油汙水經過(guò)聚結材料層後,細小油珠變成較大油滴(dī),加快了油的上升(shēng)速(sù)度,從而縮短了汙水停(tíng)留時間,減小了設備體積(jī)。其特點是設備綜合采用了聚結斜板技術(shù),大大提高了除油效率,但其適用於來水水量變化、水質變化的能力要比隔油罐差。
氣(qì)浮選除油技術(shù)是(shì)在含油汙水中產生大(dà)量細微氣泡,使水中顆粒粒徑為0.25~25微米的懸浮油珠及固體顆粒(lì)黏附到氣泡上,一起浮到水麵,從而達到去除汙水中的汙油及懸浮固體顆粒的目(mù)的。氣浮可大大提高懸浮油(yóu)珠及固體顆粒浮升速度,縮短處理時間。其特點是處理量大,處(chù)理效率高(gāo),適用於稠油油田含油汙水以及含乳化油高的含油汙(wū)水。
水力旋流除油技術是利用(yòng)油水(shuǐ)密度差,在液流高速旋轉時,受到不等離心力的作用而實現油水分離。其特點是設備體積小、分離效率高。但其對原油(yóu)相對(duì)密度大於0.9的(de)含油汙水適應能力差。
過濾階段采用的過濾技術根(gēn)據濾後水質的要求不同分為粗過濾、細過濾和精細過濾。根據水質推薦標準,懸浮(fú)物固體含量為1.0~5.0毫克/升,顆粒直徑(jìng)為2.0~5.0微米。過(guò)濾的核(hé)心技術是(shì)濾(lǜ)料的選擇與再生。在油田汙水處理中,目前國內外主要采用的濾料有(yǒu)石英砂、無煙煤(méi)、陶(táo)粒、核桃殼、纖維球、陶瓷膜和有機膜等。濾(lǜ)料的再生方法主要有熱水反衝洗、空氣反吹等。