低压反冲洗过滤器处理油田采出水_李涛

油田采出水过滤器的原理与应用
油田采出水过滤器的工作原理主要包括：悬浮液进入过滤器后，经过
过滤介质层，大颗粒沉降在过滤底部，经过滤介质上方的过滤床层，小颗
粒则会被拦截在过滤介质颗粒间的孔隙中，逐渐形成过滤膜，有效地过滤
掉水中的悬浮物和固体颗粒。

通过不同尺寸的过滤介质和过滤床层的选择，可以实现对不同颗粒大小的过滤。

1.油田采出水处理：油田采出水中含有大量的悬浮物和固体颗粒，通
过过滤器的过滤作用可以将这些杂质去除，提高油田采出水的水质，减少
对后续处理设备的负荷，保护环境。

2.石油化工行业：在石油化工生产过程中，常常需要处理含有大量固
体颗粒和悬浮物的污水。

油田采出水过滤器可以有效地去除这些杂质，保
护设备和提高产品质量。

3.自来水处理：自来水中常含有一定数量的悬浮物和固体颗粒，过滤
器可以对自来水进行预处理，去除这些杂质，提高自来水的水质，保护水
龙头、水管等设备。

4.工业废水处理：工业废水中通常含有大量的悬浮物和颗粒，通过过
滤器的过滤作用，可以将这些杂质去除，减少对环境的污染，保护自然资源。

5.生活废水处理：家庭、酒店、医院等生活废水中含有大量的有机物
和固体颗粒，通过过滤器的过滤作用，可以去除这些杂质，减少对下水道
和排水系统的负荷，保护环境。

总之，油田采出水过滤器通过物理过滤和化学吸附等方法，将水中的
固体颗粒和溶解性杂质去除，提高水质，保护后续处理设备和环境。

它在
油田采出水处理、石油化工、自来水处理、工业废水处理以及生活废水处理等领域有广泛的应用。

低压稳流核桃壳过滤器的开发及在油田废水处理中的应用为了解决现有核桃壳过滤装置反冲洗憋压、跑料、滤料再生困难的问题,经过分析,根据反冲洗理论,对过滤器进行改造,开发出低压稳流核桃壳过滤器。

通过现场测试,证明低压稳流核桃壳过滤器反冲洗压力可以由原来的0 15～0 40ＭＰａ降低到0 03～0 06ＭＰａ,且能够实现罐群水反冲洗,反冲洗效果好,滤料再生效果好。

干净的滤料使进水压力由原来的0 15～0 30ＭＰａ降到0 10～0 20ＭＰａ,改善了出水水质,含油质量浓度平均<10ｍｇ/Ｌ。

油田采油废水经油水分离后,进入混凝沉降池,去除其中的大部分油和悬浮物,再经过过滤进一步降低其中油和悬浮物的浓度,以达到出水排放标准。

一部分出水进入深度处理站经处理后作为回注水用于“水驱”采油,另一部分直接排放。

过滤是油田废水处理的最后一道工序,过滤效果直接影响到出水水质。

含油废水过滤处理装置所用填料主要有石英砂、核桃壳以及纤维等。

核桃壳过滤器是20世纪80年代后期在我国发展起来的,是以核桃壳作为过滤介质,带有桨搅拌装置的罐装压力式容器[1]。

与普通滤料相比,核桃壳滤料表面粗糙,具有较强的吸油纳污能力,密度略大于水;反冲洗时采用桨搅拌,加大了滤料之间的摩擦,反冲洗压力低,清洗效果好。

基于这些优点,核桃壳过滤器广泛用于油田废水普通站和深度站过滤处理工艺中油和悬浮物的去除[2]。

1原核桃壳过滤器1 1运转过程中出现的问题大庆油田在20世纪90年代初开始使用核桃壳滤料过滤装置。

运转初期该类过滤装置以巨大吸油除污能力而被广泛推广[2]。

如某普通污水处理站于2000年开始运转,核桃壳过滤器作为一级过滤装置,在运转初期经过滤后的水中含油质量浓度<20ｍｇ/Ｌ,通常能达到10ｍｇ/Ｌ。

反冲洗水压力维持在0 15ＭＰａ,出水效果较好。

但随着“聚驱”采油技术的发展,采油废水中聚合物浓度急剧增加。

聚合物导致油和悬浮物与核桃壳的黏附力增强,现有系统反冲洗工艺不能够达到去除核桃壳表面黏附的油污的要求,反冲洗效果差,滤料不能完全再生,导致过滤器出现了以下问题:(1)过滤性能不稳定。

doi:1013969/j1issn1100626896120101041025低压反冲洗过滤器处理油田采出水李涛(大庆油田设计院) 摘要:针对石英砂过滤器处理含聚污水过程中滤料板结,形成致密滤饼层,滤料无法彻底清洗,严重影响了过滤效果,出水水质难以达标等问题,开发了低压反冲洗过滤器。

该技术降低了反冲洗压力,保证了反冲洗流量,提高了反冲洗效果,确保了滤后水达标。

关键词:低压;过滤器;反冲洗;水质1　存在的问题及其成因分析过滤工艺作为油田采出水处理的最后一级直接关系到出水水质,因此合适的过滤工艺对于不同类型油田采出水达标处理有着重要的作用[1-2]。

石英砂过滤器依靠滤料和在滤料床层上部形成的滤饼层来截留污水中的悬浮物和胶体。

在水驱污水的处理中,石英砂过滤器的效果是很明显的,但随着聚合物驱油技术的推广,石英砂过滤器在处理聚合物驱污水时,暴露出滤料清洗不干净、反冲洗压力升高、滤料流失、出水水质不合格等问题。

造成这种现象的原因是由于水质的变化,原水中增加了聚合物,导致大量的聚合物被滤床所截留。

由于滤料表面污油和聚合物的吸附,致使滤料相对密度变小,根据Ergun理论,滤料膨胀高度与滤料密度成反比。

同时当罐内填充重质多介质滤料(多为磁铁矿和石英砂)时,由于污水中聚合物的存在,滤料层上部易出现板结现象,若要打碎板结层并将滤料清洗干净,则需大强度反洗。

由于滤料密度的减轻,大强度反洗又会导致滤料迅速上升,滤料极易进入布水筛管,导致布水筛管堵塞,从而使反冲洗压力升高,水量下降,反冲洗不能顺利进行。

实践表明,即使是大强度反冲洗水流也不能将板结层冲碎分散,尤其在冬天,进入冷输期,污水温度低,水中浮油、悬浮物和聚合物等凝固析出黏附于滤料上,更易形成板结层。

因此,解决石英砂过滤器存在的问题关键就在于降低反冲洗滤料膨化率,有效控制滤料膨化高度。

2　低压反冲洗石英砂过滤器的研究211　基本结构采用耐磨搅拌齿对石英砂过滤器内部结构进行改造,以彻底解决石英砂滤料再生的难题。

节能减排<t 工矣全2021年第18期油田反冲洗过滤器除污效果评价邵明大庆油田有限责任公司采油一厂黑龙江大庆163000摘要：油田污水回注是实现节能减排最有效的手段，但回注水经长途输送后，其内悬浮物、 含油量等回升，水质变差，对回注产生不利影响。

为满足污水回注要求，应用了反冲洗过滤排污装 置。

采用内外衬滤网设计，利用轴向旋流分离水中杂质，在反冲洗通道及排污口可实现滤网安全反 冲洗功能。

应用后，水中含油量及悬浮物杂质量降低了 30%以上’注入水水质得到保障，提高了污 水利用量，缓解了油田企业环保压力。

关键词：污水；过滤；回注；含油；悬浮物目前，R 油田己处于二次采油向三次采油全 面过渡时期，其突出特点是单井产量降低，含水 率不断升高，某些区块采出液含水率达90%以 上，污水产生量不断增加，因此，转油站、联合 站污水处理负荷不断增加。

目前，把油水分离后的 污水回注地层是最有效的减排手段，污水回用量 和水质除污问题是油田环保工作重点关注对象。

R 油田目前面临现场水质变差（主要体现为 含油、悬浮物杂质增多），引起个别油井难注入 问题，给污水回用造成了较大困难。

针对水质变 差问题，一般可通过改造水处理站工艺、增加用 药量、输水管线扫线、尾端过滤等措施予以处 理。

与其他措施相比，尾端过滤虽处理水量有 限，但过滤装置安装灵活，投资低、见效快，对小规模井组水质改善最直接有效。

鉴于此，本文 采用了一种可反冲洗的小型过滤器，将其置于注 水管线末端，通过过滤除污实现净化水质，从而 实现增注减排的目的，取得了良好效果。

1反冲洗过滤器结构与原理1.1反冲洗过滤器结构过滤器主要由进液管、双层带流体导向槽 的不锈钢滤芯、壳体、外套、滑动体与活塞等 组成的排污除垢装置、出液接头等部分组成。

过滤器结构本意图见图1。

注入水先进入过滤器进口，通过滤芯进入 水井或用水管网，此时水中所含悬浮物、泥沙 等机械杂质被滤芯阻拦和分离，可净化水质。

6对采油污水的处理，早期采用最简单的自然沉降法，到了20世纪80年代发展为采用旋流的压力过滤技术，90年代产生了核桃壳过滤技术。

进入21世纪，生物化学处理方法在油田也得到了应用。

目前，我国水处理方法主要可以分为以下几种：物理处理法，化学处理法，物理化学处理法，生物化学处理法[1]。

1　物理法物理法主要包含重力分离法、膜分离法、过滤以及离心分离等。

重力分离是利用油水密度差进行分离，其分离程度与沉淀时间的长短直接相关，一般采用沉降罐进行分离；离心分离法是利用容器的快速旋转产生的离心力，将水与杂质进行分离；过滤法是污水流经介质滤层时，污水中的固体杂质被过滤出来，一般分为压力与重力两种过滤器。

目前常用的核桃壳过滤器是压力式的一种；膜分离法是采用膜的选择性渗透性进行分离，一般常用的有反渗透、微滤以及纳滤几种类型[2]。

2　化学法化学法具体是针对采油污水里面难以通过物理法去除的胶体以及溶解性物质等进行化学作用，只有通过化学法处理才能够有效去除。

目前常用的有化学破乳法以及化学氧化法。

化学破乳法一般包括了盐析法、凝聚以及酸化处理方法。

盐析法一般在初级处理中应用，其成本较低。

最近几年以来，凝聚剂逐渐得以深化，其具有用量少、效率高、pH值范围广等优点，得到广泛的应用；化学氧化法是将污水中的有机物转化为无毒的物质，化学氧化法一般由氧化剂氧化法、点解氧化以及光化学氧化几种类型。

氧化剂氧化采用氧化剂将油污进行氧化分解，电解氧化法采用插入电极，产生直流电，把污染物电解；而光化学催化法采用太阳光能或人造光能以达到净化采油污水[3]。

3　物理化学法物理化学法是将物理法与化学法结合利用的一种方法。

具体而言，物理化学法包括了气浮法、电化学法、吸附法等。

气浮法是将气泡通入污水里面，随着气体的逸出将污染物携带出来；吸附法在污水中加入吸附剂，将污水中的溶解油吸附在吸附剂表面的方法，一般有离子吸附、表面吸附等，但其成本较高，一般只在深度处理时使用；电化学法主要包括了电凝聚以及电火花处理等，电凝聚主要是通过对溶解性电极进行电解，将采油污水里面的污染物解析为金属离子，并进而产生氢氧化物，将乳化油与溶解油吸附与凝聚起来，之后通过沉淀的方式除去；超声波分离法是在水中产生凝聚效应，将小油滴碰撞进行融合[4]。

2017年01月浅谈油田采出水处理工艺王雷曹鹏程孙钿翔（长庆油田第十二采油厂，甘肃庆阳745400）摘要：目前我国油田生产水驱采油已成为一种重要的油田开采方式。

随着油田注入水增加，相应油田采出水越来越多。

采出水杂质含量多，含油多，腐蚀性大等原因造成注水管线及井筒腐蚀堵塞。

因此就有必要采取相应的工艺方法对采出水进行有效处理，尽可能降低水中含油及杂质，使油田采出水达到回注标准。

关键词：采出水；处理工艺；回注油田采出水具有水质复杂、处理难度高等特点。

因此合理的处理方法一直是油田采出水面临的问题。

本文针对油田采出水的特点，介绍近年来长庆油田采出水处理技术，主要包括：分离技术、过滤技术。

1采出水特点长庆油田第十二采油厂主要开采长3、长6、长8层位。

采出水来源于原油分离后的产水。

水温40℃，含油大于200mg/L ，悬浮物含量大于150mg/L ，SRB 含量大于1×104个/L ，由于原油脱水加入的有破乳剂，采出水中还含有少量原油破乳剂。

综合以上数据，采出水有以下特点：①悬浮物含量、含油量超标现象严重；②结垢和腐蚀共存，SRB 等细菌含量超标，硫离子和铁离子共存导致水体发黑；③污水静置后，其悬浮物稳定存在，沉淀量小，外观颜色变化不大。

以上几种特征决定了水质差，悬浮物，含油超标以及易结垢的特点。

2水质差，易结垢原因分析2.1悬浮物特征分析分析表明，污水中含大量粒径范围在500～1000nm 之间的颗粒物。

该颗粒物属于稳定性极强的胶体颗粒。

受胶体电位排斥影响，胶体颗粒不沉降。

2.2成垢离子分析ICP 分析仪分析表明，污水中成垢离子含量较高，同时含有钙镁、钡锶离子。

污水具有较强的结垢趋势，属于成垢离子集群特征。

这种特殊的二价离子群氛围，是导致形成上述胶体溶液的重要原因。

2.3不稳定性物质分析对样品污水中的S 2-、Fe 2+、Fe 3+等不稳定离子以及化学耗氧量分析表明，进出口污水中不同程度含有这些离子。

油田采出水过滤器的原理与应用油田采出水过滤器是一种用于油田采油过程中对采出水进行过滤和处理的设备。

其主要原理是通过物理和化学作用将悬浮物、溶解物和油脂等杂质从采出水中分离出来，以提高水的质量和净化程度。

该过滤器通常由过滤介质、支撑层、多层网以及悬浮物清除层等组成。

首先，油田采出水经过过滤介质的过滤，将较大颗粒的悬浮物和沉淀物拦截下来。

过滤介质通常为砂、石英砂、陶瓷颗粒等材料，具有较高的吸附和过滤性能，能够有效地去除水中的颗粒杂质。

其次，在过滤介质和支撑层之间设置多层网，通过网孔大小对水中的颗粒物进行进一步的拦截和筛选。

多层网能够在一定程度上提高过滤效果和过滤速度，对于较小颗粒的固体杂质有很好的过滤效果。

最后，在多层网的上方设置悬浮物清除层，用于吸附和分离水中的油脂等胶体颗粒。

悬浮物清除层通常采用生物聚合物或矿物类物质，能够与油脂等物质发生吸附反应，将其从水中去除。

油田采出水过滤器的应用非常广泛。

首先，在油田采油过程中，会产生大量的含油水，其中悬浮物、颗粒物和油脂成分较高。

若不对采出水进行过滤处理，不仅会降低采油效率，还会给后续的沉积池、沉淀池和再处理设备带来负担。

而采用油田采出水过滤器可以将这些杂质去除，净化采出水，提高采油效率、降低后续处理的负荷。

其次，在工业领域中，采出水过滤器也被广泛应用于废水处理、海水淡化和饮用水净化等方面。

在废水处理中，油田采出水过滤器可以去除废水中的悬浮物和油脂等有害物质，达到净化废水的目的。

在海水淡化中，过滤器可以去除海水中的悬浮物和颗粒物，使得海水可以更好地进行蒸发和凝华，提高海水淡化的效率。

在饮用水净化中，过滤器可以去除自来水中的颗粒物和一些有机物，改善水的味道和质量。

总之，油田采出水过滤器通过物理和化学作用将悬浮物、溶解物和油脂等杂质从采出水中分离出来，以提高水的质量和净化程度。

其应用范围广泛，不仅适用于油田采油过程中的采出水处理，还可用于废水处理、海水淡化和饮用水净化等领域，为生产和生活提供了干净、安全的水资源。

油田作业废水高效处理技术及应用评价张燕萍;季慧教;刘丽雯;张焘;李代强【摘要】油田作业废水水质复杂,常规的水处理设备对其处理困难.根据油田作业废水的水质特点,研究设计了隔油→反应吸附+气浮分离→深层过滤高效作业废水处理技术,可满足不同原水水质和出水水质的要求.在火烧山油田、陆梁油田、石南21不同水质的现场进行了规模应用,运行稳定高效,处理后出水水质可达到国家污水综合排放二级标准( GB8978-1996)及油田注水水质标准,实现了对油田作业废水的经济、可靠达标处理,形成了一套固定和完善的处理工艺.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2011(030)011【总页数】2页(P50-51)【关键词】作业废水;处理技术;反应吸附;多相气浮【作者】张燕萍;季慧教;刘丽雯;张焘;李代强【作者单位】新疆油田勘探开发研究院;新疆油田勘探开发研究院;浙江油田安全环保处;新疆油田勘探开发研究院;新疆油田采油二厂【正文语种】中文油田作业废水种类较多，主要包括酸化、压裂、洗井、钻井废水等。

其排量变化大，且废水中添加剂种类繁多，污染成分较为复杂且多变，其中有机成分含量高是它的一个显著特点[1]，处理难度较大。

新疆油田通过研究分析作业废水的特点，依据其储存池所处油田的地理环境特点，结合国内外作业废水处理技术现状，考虑装置能够连续生产、稳定运行的要求，创新采用隔油→反应吸附+气液多相气浮法→深层过滤的技术路线，形成适用、可靠的作业废水高效处理技术体系。

该系统适应性强，可满足不同原水水质和出水的要求，自控水平高，处理设备小，占地少。

通过在火烧山油田、陆梁油田、石南21不同水质的现场推广应用，处理后出水水质均可达到国家污水综合排放二级标准（GB8978-1996）及油田注水水质标准。

对现场作业废水池（火烧山油田）取样进行检测分析，从油田作业废水与采油废水水质比较可以看出：（1）作业废水与一般采油废水相比，污水特征与采油污水基本一致，同属于地下采出水的特征。

油气田采出水深度处理技术摘要：目前我国大部分油气田己进入石油开采的中期和后期阶段，采出液中含水量为70%~80%，有的油气田甚至高达90%，而且随着开采时间的增加，含水量不断的增加，因此我国油气田所产生的废水量非常巨大。

如果把如此大量的采出水直接外排，将造成非常严重的环境污染问题，同时又浪费了宝贵的水资源。

但如果把含油废水处理后，重新回注地层，以补充地层的压力，不仅可以避免环境污染，而且可以节约大量的水资源。

因此，对油气田采出水进行深度处理以便回注是实现可持续发展、提高经济效益、节约成本的一个重要途径。

关键词：油气田；采出水；处理一、油气田采出水水质由于各油气田原油的特性、地质不一样，油气田采出水水质各异，但又都有相同的特性。

一般具有以下特点：含油量高、成分复杂、矿化度高、水温较高、具有放射性。

1、含各种有机物油气田采出水中含有多种原油有机成分和各种化学药剂，化学需氧量高。

例如：草桥油田采出水中化学需氧量为714mg/L，渤海油田采出水中化学需氧量大于500mg/L。

2、高矿化度油气田采出水矿化度最低也在1000mg/L以上，高可达14×104mg/L，中原油田采出水总矿化度高达8×104~14×104mg/L，渤海油田采出水矿化度为11×104mg/L，Cl-达6996mg/L，高矿化度加速了腐蚀速度，同时也给废水生化处理造成困难。

3、含油量高一般采出水中含油量均在1000mg/L左右，其中90%左右为分散油（10~100μm）和浮上油（大于100μm），约有10%为乳化油。

4、水中含微生物采出水中常见微生物有硫酸盐还原菌、铁细菌、腐生菌，均为丝状菌，多数采出水中细菌含量为102~104个/mL，部分高达108个/mL，细菌大量繁殖不仅腐蚀管线，而且还造成地层严重堵塞。

5、含有大量生成垢的离子采出水中含有HCO3—、Ca2+、Mg2+、Ba2+、Cr2+等生成垢的离子。