悬浮污泥过滤法处理油田采出水技术研究及应用

论文摘要

在油气田开发和生产过程中产生了大量的含油废水,如联合站产出水、洗井回水以及钻井废水等。与此同时,在油气田开发后期,油气井大量出水,地层能量衰竭。为了保持地层压力,需要大量注水。把油、气井产水经过处理回注地层,既可以保持地层压力,维持产能,又可以减少污水排放,形成产与注平衡的良性循环,具有十分重要的工业与环境保护意义。对油田采出水进行达标处理后回注不但具有重要的社会意义,而且也具有巨大的经济意义。因此,采出污水处理达标技术一直是油田污水处理的研究热点,过滤因其在采出水处理中的关键作用而成为出水水质能否达标的重要一环。同时,由于油田污水的水质特点与其他原水不同,因而采出污水处理中的过滤技术也就体现出了自身特点。本文综述了油田采出水的来源、危害与分类,并介绍了其各种处理方法、原理及优缺点。结合油田采出水水质处理和过滤技术情况,在此基础上提出了提出利用絮凝形成的悬浮污泥层进行油田采出水过滤的新方法,并通过新型污水处理剂优化,研制出结构简单、造价低廉、操作简便的小型悬浮污泥过滤装置。针对小型悬浮污泥过滤装置的流态、水力负荷及絮凝控制指标与流量的关系等进行了实验研究。便于在今后的油田采出水处理装置设计有一定的依据,为其选择合适的工艺,并对装置的结构和运行参数进行优化配置。在小型悬浮污泥过滤装置处理不同采出污水现场试验取得成功的基础上,完成了胜利油田辛一污水站的600m3/d精细污水处理先导工程应用。通过对污水中的含油量、悬浮物和悬浮物粒径中值三个最主要指标5个月的连续水质跟踪监测,结果表明:在来水含油38-216mg/l、悬浮物20-157mg/l的情况下,处理后最高含油量4.8mg/l;悬浮物含量平均在2.73mg/l;粒径中值平均1.76μm,达到了低渗透油藏注水水质标准。极大地缓解了油田生产水源紧张的矛盾,具有显著的社会和经济效益。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 油田采出水现状及处理回注的意义
• 1.1.2 国内外油田采出水处理工艺技术现状
• 1.1.3 油田采出水处理回注存在的问题
• 1.2 油田采出水处理水质达标与过滤技术措施的探讨
• 1.2.1 油田采出水水质标准与不达标回注的危害
• 1.2.2 过滤技术在油田采出水水质达标处理工艺中的地位和作用
• 1.2.3 过滤技术的发展
• 1.2.4 油田采出水过滤技术现状及存在的问题
• 1.3 本课题研究的内容和意义
• 第二章 悬浮滤料过滤技术
• 2.1 悬浮滤料过滤技术与发展
• 2.2 悬浮滤料过滤机理和特点
• 2.2.1 颗粒去除机理
• 2.2.2 悬浮滤料过滤技术特点
• 2.3 油田采出水悬浮污泥过滤技术
• 2.3.1 悬浮污泥过滤机理
• 2.3.2 悬浮污泥过滤技术特点
• 2.4 小结
• 第三章 小型SSF 悬浮污泥过滤装置研制
• 3.1 高效污水处理剂优化研究
• 3.1 1 污水水质分析研究
• 3.1.2 混凝剂优化研究
• 3.1.3 处理单元工艺集成
• 3.2 小型SSF 悬浮污泥过滤装置
• 3.2.1 装置结构
• 3.2.2 装置的流态分析
• 3.2.3 设计流量下装置的水力负荷分析
• 3.2.4 絮凝控制指标随流量的变化
• 3.3 装置主要技术参数
• 3.4 小型装置油田现场试验
• 3.4.1 大庆油田采油五厂杏十五—1 污水站小型试验
• 3.4.2 大庆油田采油五厂杏十三—1 污水站小型试验
• 3.5 小结
• 第四章 SSF 悬浮污泥过滤动力学模型研究
• 4.1 装置工作原理
• 4.2 一体化设备流体动力学参数
• 4.2.1 Ⅰ区
• 4.2.2 Ⅱ区
• 4.2.3 Ⅲ区
• 4.2.4 Ⅳ区
• 4.3 一体化设备流体动力学分析
• 4.4 小结
• 第五章 SSF 悬浮污泥过滤技术在辛一污水站的应用
• 5.1 辛一污水站污水处理系统现状及存在的问题
• 5.1.1 站内设施现状及问题
• 5.1.2 站内原水水质情况
• 5.2 辛一站污水药剂筛选和现场试验
• 5.2.1 工程应用工艺流程
• 5.2.2 药剂筛选和调试
• 5.2.3 水质监测和分析
• 5.3 直接水处理成本对比分析及经济效益分析
• 5.3.1 直接水处理成本计算
• 5.3.2 经济效益分析
• 5.3.3 开发效益分析
• 5.4 小结
• 第六章 结论
• 参考文献