海上采油水处理技的现状与研究

发表时间:2021/4/14   来源:《中国科技信息》2021年4月   作者:纪伟
[导读] 由于海上采油平台寿命短,风险高,因此必须提前采用注水开发方式。以海上采油面临的技术问题较为复杂,其中有油田采出的含油废水的处理问题,有海上油田采出水处理后回注和直接注入海水等技术存在的问题;还有油田注水过程中存在的问题,这对于解决和保障海上油田的可持续开采有着重要的影响。采出水处理技术是保障油田可持续性开发并减轻环境污染的一个重要途径,且影响意义较大。

山东东营中石化胜利油田分公司海洋采油厂 纪伟   257237

摘要:由于海上采油平台寿命短,风险高,因此必须提前采用注水开发方式。以海上采油面临的技术问题较为复杂,其中有油田采出的含油废水的处理问题,有海上油田采出水处理后回注和直接注入海水等技术存在的问题;还有油田注水过程中存在的问题,这对于解决和保障海上油田的可持续开采有着重要的影响。采出水处理技术是保障油田可持续性开发并减轻环境污染的一个重要途径,且影响意义较大。
关键词:海上采油;油水处理技术;研究分析
        引言
        现阶段由于海上采油平台寿命短,且采油风险高,因此必须采用注水的开发方式进行石油开采。但是这样就会造成很多采油污水,对海洋环境造成危害,因此需要对污水进行处理回注。本文首先对海上油田注水技术的发展现状和存在的问题进行分析,然后再针对海上采油污水处理技术和工艺进行分析和探讨,不断提高我国海上油田采油污水回注处理水平,维护我国的生态平衡。
        一、海上油田采油污水注水处理技术现状及存在的问题
        传统注水处理技术在我国传统的污水回注处理技术主要是运用去除污水中的悬浮物和去油的方式来进行的。在国外经常使用的海上污水处理器有气体浮选装置、水力旋流器、波纹板分离器等,我国海上油田污水处理技术主要运用的是隔油、混凝汽浮和过滤技术为主。例如我国渤海油田进行采油污水处理就包括斜板除油、气浮以及通过核桃壳进行过滤这三个步骤。除此之外,海上油田采油污水注水处理技术也采用离心分离的方法来进行。海上油田传统的直接注入海水的处理过程是以浮物和去氧来进行展开的。在我国的海上油田中主要采用海水粗过滤、压力斜板沉淀以及细过滤和超重力脱氧、电解氯化杀菌等方式来对海上油田采油污水进行回注处理。
        在海上油田采出水处理中存在的主要问题是:对油田采出水处理的技术方面较为落后,没有向国外先进的过滤技术学习,在处理应用方面技术缺乏,效率也较低;对油田采出水的应用处理设备较为陈旧,使用方面的工艺复杂,整体性能上作用较低,生产的成本方面较高,已经不适合当今社会中油田开发的需要;采油水处理使用的水质稳定剂的作用较低、作用的范围较小;使用的设备在控制上自动化效率较低,以及生产中的管理水平较低,以至于生产带来的效益也也较低。对于油田采出水处理中存在的问题可作出的解决措施有:应加强与相关工作单位的合作,加强技术的各方面完善;学习、引进国外的处理技术,提高油水的分离和过滤,研制出有效的处理药剂;利用国外的地下水控制技术,对地下控水进行减少采出水量的技术工艺;加强高效的处理设备研究和开发,加强与国外相关工作单位的合作,并且学习一些合理有效的管理模式。
        二、对海上采油水处理技术的研究
        1、海上油田采油污水回注处理技术和工艺
        通过上文的分析我们可以了解到由于海上采油平台具有寿命短、采油风险高等原因,因此在对海上油田进行采油的过程中需要采用注水开发的方式对海上油田采油污水进行回注处理,可以有效的促进海上油田的可持续发展,减少海上油田开采对环境的污染。


海上油田在开采的过程中产生的水含有很多的油物质,并且矿化度以及固体悬浮物的含量都比较高,并且在这过程中还存在有很多的细菌,并且在采油的过程中和输送的过程中加入的各种药剂,极大的增加了污水的处理难度。在海上油田的开采过程中由于油田的出水量和注入水量不均衡,所以需要利用直接注入海水以及打水源井的方式来对水量进行补充。但是运用这两种方法一方面打水源井实施成本较高,井水的矿化度程度比较低,与储层水的盐度相比,相差程度比较大,导致储层粘土颗粒出现转移,使渗流孔出下堵塞的想象。因此我们需要对传统的海上油田采油污水回注处理技术和工艺进行了研究,并根据传统工艺中存在的问题研发新的注水工艺。不断促进我国海上油田采油污水回注处理技术的提高。
        2、海上采油过程膜法水处理新技
        采出水经过传统的絮凝、沉淀等处理后,含油量较低(一般可降至10mg/L以下),主要以乳化油和溶解油形态存在。由于处理出水中含有表面活性剂等物质,采用传统方法很难将乳化油和溶解油分离开来。膜分离技术在处理油田采出水方面具有突出的优势,超滤和微滤膜技术可有效去除废水中的乳化油类。选择适宜的膜工艺和膜组件,可一次去除水体中粒径<100岬的油滴,对分散油和乳化油的适应性均很强,除油率>90%,对细菌也有较好的去除效果,且无二次污染,过程无相变,流程短,能耗低。许多研究者都开展了用微滤和超滤处理陆上油田采出水的研究,对海上油田采出水的处理报道则很少。随着对环境保护的日益重视和能源的日益紧张,近年来超滤膜在油田采出水处理方面的研究与应用得到迅速发展。值得注意的是,国内一些油田已成功开展了超滤处理油田采出水的中试研究,处理出水水质达到油田回注水SY/T5329--1994的Al标准,满足低渗油田或特低渗油田的注水要求。
        3、纳滤软化海水和采出水的注水技术
        在海上油田采油污水回注过程中使用最多的就是污水直接注入海水的方式,但是在这个过程中,会产生大量的污垢,从而导致出现一系列的问题,不仅会增加处理成本,同时也会大大增加药剂的使用量,油井在使用的过程中也会出现很多的问题,使其被频繁维修,产生这些现象的原因就是因为海水中含有大量浓度高的硫酸根离子和钙镁离子。如果将低硫酸盐海水作为主要的会注水,那么不仅可以防治出现结垢问题,同时还大量减少了还原性硫细菌的营养源头,使硫酸盐还原菌的活性大大降低,同时也有效降低了硫化氢的生成量以及发生油井酸化的可能性。另外还可以降低在注水过程中进行防腐蚀的资金投入,提高注水工作的安全性,降低安全隐患,油井维修费用也会得到大量的降低。
        总结
        综上所述,随着油田行业的不断发展,海上油田采油方式得到广泛的应用,但是在应用的过程中也存在很多的问题。海上采油水处理技术对于提高我国海上采油技术水平、降低能耗和开发成本、防止海洋环境污染方面都具有具有重要的影响和意义。
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作者简介:纪伟,男,山东东营市人,汉族,大专学历,高级工,研究方向为海洋油气注采。

 

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