渤海油田D平台聚结-气浮除油技术

１１Ｏ　
石油与天然气化工　
ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　０Ｆ　０ＩＬ＆ＧＡＳ　

渤海油田Ｄ平台聚结一气浮除油技术　
方健　
中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司　

摘　要　针对渤海油田Ｄ平台生产水流程的问题及特点，将聚结与气浮技术结合一起，进行除油　
效果研究。实验结果表明，采用特有的聚结材料，经过２级溶气设备和聚结除油设备，出口水质含油值　
小于２０　ｍｇ／Ｌ；经过３级溶气设备和聚结除油设备，出口水质含油值小于１０　ｍｇ／Ｌ。并根据渤海油田Ｄ　
平台现场空间情况，设计了１套聚结一气浮除油的撬装设备。　
关键词　聚结　气浮　
中图分类号：Ｘ７４１　生产水含油值　文献标志码：Ａ　

Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ—ｆｌｏａｔａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　ｏｉｌｙ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　
ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ａｔ　ＷＨＰＤ　ｏｆ　ＢＨ　Ｏｉｌｆｉｅｌｄ　

Ｆａｎｇ　Ｊｉａｎ　
（ＣＮＯＯＣ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　Ｌｉｍｉｔｅｄ—Ｓａｆｅ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｍｅｎｔａｌ　
Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００４５８，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｓｔｕｄｙ，ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｆｌｏａｔａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｏｉｌ　ｒｅ—　
ｍｏｖａｌ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ａｎｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｗａｔｅｒ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　
ＷＨＰＤ　ｏｆ　ＢＨ　Ｏｉｌｆｉｅｌｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｏｉｌ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｒｅａｔｅｄ　ｗａｔｅｒ　ｗｅｒｅ　ｕｎｄｅｒ　２０　ｍｇ／Ｌ　
ｔｈｒｏｕｇｈ　２－ｓｔａｇｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅ　ｏｉ１　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ　ａｔ　ｔｈｅ　ｏｕｔｌｅｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　
ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｗｅｒｅ　ｂｅｌｏｗ　１０　ｍｇ／Ｌ　ｔｈｒｏｕｇｈ　３－ｓｔａｇｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ａ　ｓｅｔ　ｏｆ　ｓｋｉｄ—ｍｏｕｎｔｅｄ　ｄｅｖｉｃｅ　ｆｏｒ　
ｃｏａｌｅｓｃｅｎｃｅ—ｇａｓ　ｆｌｏａｔｉｎｇ　ｏｉｌ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｗａｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｐａｃｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ＷＨＰＤ．　
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ，ｆｌｏａｔａｔｉｏｎ，ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｗａｔｅｒ，ｏｉｌ　ｃｏｎｔｅｎｔ　

渤海油田Ｄ平台（以下简称Ｄ平台）位于渤海湾　西部海域，油田范围水深２０￣２４．５　ｍ。Ｄ平台属于油　田二期开发的设施，为了减轻浮式生产储油卸油装置　（ＦＰＳＯ）生产水处理的负担，２００８年ｌ１月对Ｄ平台进　行了二期改造，增加生产水处理及回注系统。２０１２年　１２月，对生产水处理系统改造，由紧凑型浮选器　（ＣＦＵ）代替水力旋流器（ＨＣ），处理效果并不理想，注　水含油值高于１００　ｍｇ／Ｌ。主要原因是ＣＦＵ的除油效　率低，且难以操控。　为了优化注水含油值，使之达到２Ｏ　ｍｇ／Ｌ以下，　需要对生产水流程开展优化工作。基于海上平台生产　水处理的特点（流程短、设备小、停留时间短等），在众　
多的除油技术中优选出聚结除油这一物理方法来解决　
注水含油值高的难题。　

１　Ｄ平台生产水处理流程现状　
１．１　Ｄ平台生产水处理流程简介　
为了减轻海洋石油ＦＰＳＯ流程的油气水处理负　
担，在Ｄ平台增加油气水处理流程，在井口平台实现　
产液的脱水回注。Ｄ平台的产液主要经过自由水去除　
设备（Ｖ一２１３０）脱出的含油污水进ＨＣ处理，处理后的生　
产水进入生产水缓冲罐（Ｖ一２６２０）回注。　

作者简介：方健（１９８１一），男，天津大学硕士研究生，工程师，现就职于中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司水处理及　
ＳＮＧ项目组，研究油田化工的固废和污水的处理。Ｅ－ｍａｉｌ：ｆａｎｇｊｉａｎ５＠ｃｎｏｏｃ．ｃｏｍ．ｃｎ　
第４４卷第４期　方健　渤海油田Ｄ平台聚结一气浮除油技术　
间小、生产水处理量大等）的特点而设计，具有高效而　
快捷的优点。该撬装采用模块化设计，在Ｄ平台所占　
空间为４．７５　ｍ×２．６３　ＩＴＩ×５．５　ｒｎ（Ｌ×Ｗ×Ｈ），处理量　
为５００　ｍ。／ｈ。撬装设备现场应用的聚结一气浮设计参　数见表３。　６　结语　（１）基于Ｄ平台生产水处理流程的问题和平台空　间状况以及特点（空间小、处理量大、停留时间短等），　在众多的除油技术中推荐使用撬装的聚结除油设备。　聚结除油原理是将粗粒化与气浮选有机结合在一起，　并对聚结材料和气泡粒径这两个核心技术进行创新，　使得该设备能够对含油污水深度处理。　（２）针对Ｄ平台生产水处理流程人口水样（含油　值为４６０　ｎａｇ／Ｌ），开展聚结一气浮除油室内评价实验，　并与平台现用流程的室内实验结果进行对比。经过２　级溶气设备和聚结除油设备，出口水质含油值在２Ｏ　ｍｇ／Ｌ以下；经过３级溶气设备和聚结除油设备，出口　水质含油值在１０　ｍｇ／Ｌ以下。使用普通气浮出口水　质含油值在１１０～１３０　ｒｎｇ／Ｌ之间。　（３）根据聚结一气浮除油室内评价实验结果，利用　Ｄ平台现有的空撬块，设计聚结一气浮除油撬装设备　（４　ＩＴＩ×２．４　ｍ×６　ｍ）为３级溶气设备和２级聚结除油　
设备，第３级溶气设备处理的生产水进入缓冲罐释放，　
将注水含油值控制在２Ｏ　ｒｎｇ／Ｌ以下。　

参考文献　
［１］周建．聚结技术处理含油污水的实验研究［Ｄ］．山东：中国石油大　
学（华东），２００９．　
［２］李洪敏，娄世松，张风华．聚结一气浮法处理含油污水［Ｊ］．辽宁石　
油化工大学学报，２００９，２９（４）：１－３．　
［３］陈雷，祁佩时，王鹤立．聚结除油性能及机理探讨［Ｊ］．中国环境科　
学，２００２，２２（１）：１６—１９．　
［４］丁慧．含聚采出水纯物理除油技术研究与应用［Ｊ］．石油工程建设，　
２０１１，３７（４）：６２—６６．　
［５］王新强，杨志刚，谢娟．超声处理含油污泥除油实验研究［Ｊ］．石油　
与天然气化工，２００６，３５（３）：２３９—２４１．　
［６］蒲美玲，刘旭辉．基于多孔烧结金属的油田污水悬浮物处理实验　
研究ＥＪ］．石油与天然气化工，２０１２，４１（１）：１０２—１０３．　
［７］张晖，赵丽，郑大铳．ＯＰＳ－Ｘ型含油污水处理装置现场试验［Ｊ］．　
油气田地面工程，２０１０，２９（１２）：３－４．　

收稿日期：２０１４—０９—２２；编辑：钟国利　

（上接第１００页）　
３．３甲烷值的应用　
甲烷值是天然气作为汽车燃料时表征其抗爆性的　
一
项指标，它是与汽油辛烷值相对应的指标。甲烷值　对以天然气为燃料的汽车而言并不敏感，如果甲烷值　减少约１Ｏ个点，抗爆性的压缩比将随之减少１个点。　因此，对于以天然气为燃料的汽车，其甲烷值的大小就　不像汽油那样分成若干个牌号。这也是甲烷值只采用　计算法而未开发出类似汽油那样的辛烷值测定方法的　原因所在。　一般情况下，天然气作为汽车燃料时，其甲烷值是　稳定的。当采用液化石油气和空气作为调峰气时，可　能会影响发动机的使用。当气体中含有较多氮气和二　氧化碳时，这主要是气源引起的，这类气体如果是区域　性的供给，应提醒汽车的制造商和使用此类天然气的　汽车用户注意。对于绝大部分天然气而言，两种甲烷　值计算法产生的差异不影响车用天然气抗爆性。当采　用ＧＲＩ两种方法计算的甲烷值差值大于６个点时，则　意味着天然气的组成超过了其限定的范围。这种情况　通常只是在极端条件下才会出现。这些极端条件主要　指天然气中高含二氧化碳、高含氮气或混入调峰用的　
液化石油气等情况。这时对汽车性能可能产生一定的　
影响，其影响的利弊目前还不清楚，在此只是提醒使用　
者，甲烷值也是影响因素之一。　

参考文献　
［１］陈赓良．刍议ＧＢ　１８０４７的修订（二）一一兼论对新版ＩＳＯ　１５４０３的　
认识［Ｊ］．石油与天然气化工，２０１２，４１（６）：６００—６０４．　
［２］ＪＡＣＯＢ　Ｋ，ＶＩＴＴＯＲＩＯ　Ｑ．Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｋｎｏｃｋ　ｒｅ—　
ｓｉｓｔａｎｃｅ　ｏｆ　ｇａｓｅｏｕｓ　ｆｕｅｌｓ—ａｎ　ａｔｔｅｍｐｔ　ｔｏｗａｒｄｓ　ｕｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ［Ｃ］．　
ＡＳＴＭ　ＩＣＥ　Ｆａｌｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｉｎ　Ａｎｎ　Ａｒｂｅｒ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ，１１，１９９９：１６—　
２Ｏ．　
［３］ＫＵＢＥＳＨ　ＪＨＯＮ　ＫＩＮＧ　ＳＴＥＶＥＮ　Ｒ，ＬＩＳＳ　ＷＩＬＬＩＡＭ　Ｅ．Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　
ｇａｓ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｎ　ｏｃｔａｎｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｎａｔｕｒａｌ　ｇａｓ　ｆｕｅｌｓ［ｃ］．ＳＡＥ　
９２２３５９，１９９２．　
［４］中国国家标准化管理委员会．ＧＢ／Ｔ　１３６１Ｉ一２００６城镇燃气分类和　
基本特性［ｓ］．北京：中国标准出版社，２００６．　

收稿日期：２０１５—０１—２３；修回日期：２０１５—０４—１５；编辑：钟国利