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油气田采出水处理技术

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149 技术研究2018年第5期

1 油气田采出水处理技术现状目前常见的处理工艺分物理法、化学方法和生物法等，在实际中交叉结合应用最为常见。1.1 物理方法物理法处理的核心就是去除采出水中的矿物质和大部分固体杂质等。主要的方法就是分离技术、粗粒化技术、过滤技术和膜分离技术等。其中分离技术包含了重力分离和离心分离两种方法，重力分离采用油和水的密度差与不相溶将水与油、悬浮物等分离，离心分离使用装有采油污水的容器进行高速旋转，采用颗粒与污水质量不同，受到的离心力大小不同将其分离。粗粒化技术是利用油和水相对聚结材料亲和力不同进行分离，采油污水遇到疏水亲油物质时，油珠聚集成较大油滴从而分离。过滤技术就是将采油污水置于滤层中，可以过滤掉污水中的悬浮颗粒。膜分离技术则是利用膜的选择透过性对采油污水进行分离和提纯。1.2 化学方法采出水处理的化学方法就是将不能单独用物理方法和生物方法的废水用化学方法结合物理方法来去除其杂质。常用的技术有盐析技术、混凝沉淀技术、化学氧化技术和电化学处理技术等。其中盐析技术利用压缩油粒与水界面处双电层的厚度使油粒脱稳，这种方法操作简单并且费用低，因此应用十分广泛。混凝沉淀技术主要是加入化学药剂来凝结溶解油和悬浮物使其沉淀并过滤去除，但是加入化学药剂有可能造成水的再次污染，一般不作为预处理技术。化学氧化技术主要采用的氧化介质有臭氧、过氧化氢、UV和催化氧化等，化学氧化方法主要是作为预处理技术或者与其他技术联用。电化学技术通过以铝和铁作为阳极电解处理含油污水，常用于海洋油气田的污水处理。1.3 生物方法生物技术就是利用微生物的生化作用将复杂的有机物转化为简单物质，将有毒的物质转化为无毒的简单物质从而使污水净化。生物技术可以分为好氧生物处理技术和厌氧生物处理技术，好氧生物处理技术就是在有充分的溶解氧的环境下利用好氧微生物的活动，将无水中的有机物分解为水、二氧化碳、氨气等简单无毒物质；厌氧生物处理技术就是在足够的厌氧环境下使污水中的有机物质分解为水、二氧化碳和甲烷等无毒简单物质。生物法的成本低、效率高、无二次污染，因此应用比较广泛。2 油气田采出水处理技术存在的问题目前，采出水处理技术存在许多问题，比如处理工艺单一、设备陈旧等。虽然采出水技术一直在革新，但是仍然存在一些油气田使用传统的旧工艺进行处理，成本低、工人劳动强度低，但是其生产效益也很低。同时随着国家对石油需求的增加，低渗透油气田的开发也在不断增加，但是低渗透油气田对注入水的水质要求非常高，这就增加了污水处理难度。为了不堵塞进油通道，需要更加良好的处理效果的深度处理工艺。对于污水处理的二次污染，目前解决的现状也较差，杀菌剂等处理剂的加入使得污水处理难度加大。一些油气田的设备已经陈旧、腐蚀，使用效率不高，有待更新。3 油气田采出水处理技术的未来展望如今油气田采出水处理的问题层出不穷。为了提高水资源的利用、保护环境，油气田采出水处理技术需要革新。3.1 开发新型处理药剂开发新型高效的处理药剂至关重要，混凝剂在采出水处理中十分重要，研究和开发混凝能力强、沉降速度快的新型混凝剂是新型药剂开发的主要方向。除了革新混凝剂，还有破乳剂和降黏剂，这些都是采出水处理药剂革新的重点。3.2 设备革新除了新型高效的处理药剂，新型高效的设备也是非常重要。上一章中提到目前一些油气田存在设备腐蚀的情况，预防设备腐蚀的同时还可以更换新型高效的采出水处理设备，提高采出水处理的效率。3.3 膜处理技术的创新开发性能好抗污染的膜材料是继续研究的课题，膜处理技术与生物方法结合是非常有效的处理技术发展方向。另外，将膜处理技术与聚集技术结合起来研究出新型破乳功能材料可以解决膜污染等问题。4 结束语油气田采出水主要是原油在生产过程中脱出的污水，因此油气田采出水的处理对于保护环境、减少污染、水资源再利用具有非常重要的意义，必须不断促进采出水处理技术的革新发展。参考文献[1] 韩丽娟，张淑芝.采油污水处理工艺探讨[J].水资源保护，2006，22（6）：61-63.油气田采出水处理技术盖文林1 孙钰涵2 赵梓旭31.中国石油长庆油田第三采气厂 内蒙古 鄂尔多斯 017000 2.中国石油长庆油田第五采气厂 内蒙古 鄂尔多斯 017000 3.中国石油长庆油田第四采气厂 内蒙古 鄂尔多斯 017000 摘要：本文通过对现有技术进行分析，剖析目前油气田采出水处理中存在的问题，并提出油气田采出水处理技术的未来展望。关键词：探讨 采出水处理 处理技术 未来展望Discussion on treatment technology of produced water in oil and gas fieldsGai Wenlin1，Sun Yuhan2，Zhao Zixu3No.3 Oil Production Plant，Changqing Oilfield，PetroChina，Ordos 017000，ChinaAbstract：Based on the analysis of the existing technology，this paper analyzes the problems existed in the treatment of the produced water in oil and gas fields，and prospects the future of the treatment technology.Keywords：discussion；produced water treatment；treatment technology；future prospect

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油气田采出水深度处理和利用技术简析

油气田采出水深度处理和利用技术简析

2019年08

月油田管理油气田采出水深度处理和利用技术简析王志军1朱煜1李俊汉2（1.中国石油长庆油田分公司陇东天然气项目部，甘肃庆阳745100；2.中国石油长庆油田分公司长北作业分公司作业一区，陕西榆林719000）摘要：改革开放以来，伴随着我国经济水平地不断发展，工业化程度也有了极大地提高，而石油、天然气作为主要的能源，是国民经济的重要支柱，石油天然气开采行业的发展关系到国民经济的发展，关系到国家安全，而且与人们的生活息息相关。未来油气勘探发展的总趋势：一是从中新生界向古生界转移，二是从中国东部向西部转移，三是从陆地向海洋转移，四是从石油向天然气(含非常规天然气)转移，五是从中浅层向中深层转移，六是快速发展非常规油气领域，七是开发利用国外油气资源。为了保证天然气产量，我国大力发展气田事业，由于采油气工艺的原因，在开采过程中会产生大量的采出水，会对周边环境造成极为严重的污染，根据相关统计数字显示，气田采出水的排放量每年都有一定地增长，为了贯彻环保理念，必须采取一定的技术手段对气田采出水进行深度的处理，从而降低其对环境的破坏，并实现再利用。而文章对气田采出水的处理技术以及过程中应用的仪器进行了总结分析，为以后的工作提供一定的理论指导。实践证明：采用高效、经济的水处理工艺技术对于气田环境保护、创建绿色气田方面具有十分重要的意义。关键词：油气田；采出水在目前的工业社会中，油气资源是最为重要的原料之一，在工业中机械设备的运转以及运输工具的驱动等都由油气驱动，另外在工业上还常利用油气进行发电，因此石油又被称作“黑色金子”，对于一个国家的经济发展来说，起着举足轻重的作用，甚至可以毫不夸张地说油气资源与国家工业的发展以及人们日常生活都有着密不可分的关系。因此为了保证油气的开采量，我国大力发展气田事业。在我国鄂尔多斯盆地的西南部探明了天然气储量丰富的陇东气田，东与陕西毗邻，西与宁夏接壤，肩负着“气化庆阳”和支撑“陇东实现1000万”的光荣使命，积极实践科学发展观，全面贯彻落实“上得快、管得好、效益高、可持续”发展要求，创新管理模式，强化人员责任履行，提高管理水平，为打造“项目优质、人员廉洁”型采气厂而努力奋斗，为了降低油气田采出水对环境的污染，以及实现水资源的二次利用，需要采用一定的技术手段对气田采出水层层深度处理，从而将污水中大量的杂质去除，使其满足行业内所提出的相关的标准，更好地贯彻目前国家提倡的安全环保理念，并促进气田事业可持续发展。1油气田采出水的来源探究目前在我国各气田开采过程中，随着气田的开采力度加大,气田采出水也随之增多。气田采出水成分复杂,有较强的腐蚀性,所谓的气田采出水指的是从气井井内采出含有烃类成分的水，在气田的开发工作中的不同阶段会产生一定量的采出水水，而由于工艺的不同，产生的采出水中所含的杂质也不同，并且采出水中含有各类烃类成分。因此，需要针对不同种类的采出水采取不同的处理技术，这样才能有效地对气田采出水中的烃类进行提取以及杂质进行处理，从而使采出水达到排放回注或是重复利用的标准。2油气田采出水深度处理技术探究通过使用相关技术对气田采出水进行处理，使其达到地方政府、行业所建立的回注水标准称作气田采出水深度处理。在气田的开采工作中，采出水回注一项重要的技术手段可以有效提高气田的油气产量，在一些低渗透气田中，由于地层中的孔隙度较低，为了防止出现堵塞现象必须对回注水水质进行严格的要求，若使用常规的水处理工艺难以满足标准，因此必须对气田采出水进行深度处理。通过对气田采出水进行的全面的分析，可知气田采出水所含成分，针对此，开发出了一系列的采出水处理工艺，一般有物理沉降、过滤、化学反应等方式，但仅仅应用这种技术往往较难使采出水满足回注标准，因此需采用深度处理方式。采出水深度处理技术主要为溶气气浮处理技术。2.1溶气气浮处理技术经过多年来的相关研究以及广泛地应用，溶气气浮处理技术已经较为成熟，并成为油气田开采对气田采出水进行深度处理工作中最为广泛使用的技术，并且根据气田采油过程中所遇到不同情况有分为几个不同的分支，第一种为全流程加压溶气气浮技术，这种技术因其应用过程中不会占用太大的体积，可以节省空间，在气田采出水的处理中较为常见；回流式溶气气浮技术主要应用于气田采出水中水分含量较高的处理工作中，主要利用自身的净化装置对污水进行处理，并循环；压气式溶气气浮技术通过外力作用，使气体被压入到液体中，从而达到清除液体中杂质的目的。2.2溶气气浮技术在实际应用当中的影响因素溶气气浮处理技术在应用过程中，应注意保证气体与液体的接触时间，这是由于根据相关的研究以及应用经验，采出水中气泡中所含气体与液体接触时间越长，会大大提高附着率，从而加强了气田中杂质的去除效果。因此，对于溶气气浮技术效率的一个重要的影响因素为气体与液体之间的附着时间。此外，环境温度，采出水的pH值对于溶气气浮技术效率也有着一定的影响。因此，在应用溶气气浮处理技术时，应注意采出水的来源等实际情况，这是由于采出水的来源会极大地影响处理完成后水质的情况，根据采出水的具体情况对压力式溶气气浮技术与回流式溶气气浮技术进行合理地选择。2.3气体浓度、油珠直径等影响2092019年08

气田采出水处理工艺存在问题及措施

气田采出水处理工艺存在问题及措施

气田采出水处理工艺存在问题及措施

摘要：近年来，世界各国对能源的需求量不断增加。随着天然气产量的增加，气田采出水量也在不断增多。然而，气田采出水处理面临着一系列挑战，如何处理气田采出水，以尽可能降低气田采出水的处理成本，同时减少对环境的污染，尽量做到气田采出水工艺和技术的可持续发展，正受到行业内相关工作人员的广泛关注。本文针对气田采出水处理工艺存在问题进行分析，提出工艺优化措施及流程。

关键词：气田；采出水处理；问题；措施

1气田采出水处理概述

气田采出水指的是在天然气采集过程中，被带出地面的地下水。气田采出水的妥善处理是天然气采集工作中的难题。尤其是环境污染问题，一方面，由于天然气采集时，长期存储在地下的细菌和病毒都会一起被采集出来，带到地面，而这些细菌和病毒的基本结构和毒害性一时难以明确，若处理不当，则会污染环境，甚至危及人民的生命安全。另一方面，由于气田采出水矿物质含量较高，其中包括锌、钡以及硫化物、氯化物等有害成分，在工业生产中，工业废水需要经过严格的处理才能排放，显然，含有有毒物质的气田采出水也应该经过同样严格的处理流程，不能直接排出地表，造成环境污染，甚至危及人民的健康和生命。

2气田采出水处理工艺存在的问题

（1）气田采出水回注地层时难度较大，成本较高。气田采出水资金花费巨大，气田采出水回注是迫不得已采取的技术方案，所有气田的采出水都不注入气层，而是注入不产气的其他深部地层并且运用各种方式阻止进入气层。因为气田采出水的矿化度较高，含有大量化学剂或者有毒物质，所以气田采出水不允许注入浅表地层，一般只能注入深度超过2000m的深层，由于深层岩石缝隙很小，接纳气田采出水的能力有限，所以需要投入大量的资金解决气田采出水回注的问题。目前国内气田采出水回注的难度极大，严重影响了气田的开发。（2）回收的烃类油污存在杂质。烃类油污作为气田采出水处理技术的附属经济品，但含泥量较大，颜色浓黑，乳化严重等问题较多，从而烃类油污的经济价值大大降低。此外，烃类油污中的泥沙细小，仅仅靠其自身重力静止，分离效果较差，如果稍微搅动或晃动，油污就变浑浊。（3）油水分离后存在悬浮物质。通常油水分离后，在中间存在一层悬浮物质，这层物质如果没有经过有效处理，就会不断积累，当积累到一定程度后，就会将水管堵塞，采出水的回注系统运行会受到严重的影响。

油田采出水处理设计规范 2007

油田采出水处理设计规范 2007

油田采出水处理设计规范

规范号：GB 50428—2007

发布单位：中华人民共和国建设部/中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

前言

??? 本规范是根据建设部建标函(20053 124号文件《关于印发“2005年工程建设标准规范制订、修订计划(第二批)”的通知》要求，由大庆油田工程有限公司(大庆油田建设设计研究院)会同胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司、中油辽河工程有限公司、西安长庆科技工程有限责任公司及新疆时代石油工程有限公司共同编制而成的。

??? 本规范在编制过程中，编制组总结了多年的油田采出水处理工程设计经验，吸收了近年来全国各油田油田采出水处理工程技术科研成果和生产管理经验，广泛征求了全国有关单位的意见，对多个油田进行了现场调研，多次组织会议研究、讨论，反复推敲，最终经审查定稿。

??? 本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。

??? 本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由石油工程建设专业标准化委员会设计分委会负责日常管理工作，由大庆油田工程有限公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，希望各单位结合工程实践，认真总结经验，注意积累资料，随时将意见和有关资料反馈给大庆油田工程有限公司(地址：黑龙江省大庆市让胡路区西康路6号，邮政编码：163712)，以供今后修订时参考。

??? 本规范主编单位、参编单位和主要起草人：

??? 主编单位：大庆油田工程有限公司(大庆油田建设设计研究院)

??? 参编单位：胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司

??? ??????????中油辽河工程有限公司

??? ??????????西安长庆科技工程有限责任公司

??? ??????????新疆时代石油工程有限公司

主要起草人：陈忠喜?王克远?马文铁?杨清民?杨燕平

?? ?????????????孙绳昆?潘新建?高?潮?赵永军?舒志明

??? ????????????李英嫒?程继顺?夏福军?古文革?徐洪君

油田采出水处理设计新规范部分条款的说明

油田采出水处理设计新规范部分条款的说明

© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 油田采出水处理设计新规范部分条款的说明陈忠喜　王克远(大庆油田工程有限公司)孙立艳(大庆油田采油六厂) 摘要:《油田采出水处理设计规范(GB50428-2007)》(简称新规范)是油田地面工程设计的重要标准之一,对于做好油田采出水工程设计与建设和生产具有重要作用,该国家标准参考原石油天然气行业标准《油田采出水处理设计规范(SY/T0006-1999)》修订编制完成。提出了执行新规范应遵循的原则及其需注意的条款,为国标《油田采出水处理设计规范》GB50428-2007的顺利实施提供了技术支持。关键词:油田;水处理;设计规范1　前言《油田采出水处理设计规范(GB50428-2007)》(简称新规范)是依照建设部建标函〔2005〕124号文件“关于印发《2005年工程建设标准规范制订、修订计划(第二批)》的通知”要求,由大庆油田工程有限公司会同胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司、中油辽河工程有限公司、西安长庆科技工程有限责任公司及新疆时代石油工程有限公司共同编制而成的。2006年3月成立了《油田采出水处理设计规范》编写组并开始工作,2007年10月完成审查。国家标准《油田采出水处理设计规范(GB50428-2007)》已于2007年10月23日由建设部发布,2008年1月1日实施。《油田采出水处理设计规范(GB50428-2007)》(简称新规范)是油田地面工程设计的重要标准之一,对于做好油田采出水工程设计与建设和生产具有重要作用,该国家标准参考原石油天然气行业标准《油田采出水处理设计规范(SY/T0006-1999)》修订编制完成。2　执行新规范应遵循的原则(1)注意规范的整体性。本规范按建设部颁发的《工程建设标准编写规定》(1996)626号的要求编写,条文说明是对条文内容的解释,使用规范时应相互对应、全面理解规范的内容。(2)关于规范的追溯性问题。规范的追溯性问题是指:本规范的条款是否应用于本规范生效日期前已有或已批准建设的设施和设备。按照我国的有关规定,并参照国外的习惯做法,本规范不具有追溯性,即不适用于本规范生效日期前已有或已批准建设的设施和设备。(3)弄清有关条文产生的背景。有些条文是针对各油田具体情况确定的。设计者应针对本油田具体情况慎重选用。3　执行新规范需注意的条款311　强制条款(1)第41512条第四款:所有密闭的常压罐与大气相通的管道应设水封,水封高度不应<250mm。在正常生产运行中,密闭的常压罐与大气相通的管道,如溢流管道和排油管道等设置水封是为了保证系统正常密闭,避免气相空间气体泄漏,影响正常生产或发生事故。罐顶的耐压等级一般是-49015～1962Pa,因此水封高度不应<250mm。(2)第81113条:采出水处理站工艺管道严禁与生活饮用水管道连通。采出水处理站工艺管道绝对不能与生活饮用水管道连通,以避免污染饮用水系统。用清水投产试运时,可加临时供水管道,用完拆除。严禁设计时将清水管道接入处理站的各种构筑物内,防止发生污水倒流现象。特别要提出的是有关加药装置的清水管设置位置问题,新规范要求见图1。