采油廠污泥治理方案的更新

朱益飛，董玉忠，張士杰

（勝利油田孤東采油廠，山東 東營 257237）

勝利油田孤東采油廠原油屬于高含水、高黏度和高含砂的油品，隨著注聚力度的加大，來液中聚合物含量也快速上升，原油脫出污水處理難度加大，尤其對泥砂處理，長期以來是一個嚴(yán)重的技術(shù)難題，如何做好油田污泥的有效治理，變廢為寶，成為一項重要的研究課題。

一、采油廠污泥處理存在問題

1.油泥砂裝車?yán)\方式落后

孤東油田污泥處理仍然是多年前的傳統(tǒng)工藝，采用各節(jié)點排砂、清砂進(jìn)毛石池，然后統(tǒng)一組織外運。外運時裝車主要有三種方式：一是用泥漿泵將含水高達(dá)95%的油泥砂直接打入外運車輛，增加了無用功損耗；二是用挖掘機(jī)裝車，但各站沒有車用通道，成本高、實施難度大；三是采用人工裝車，工作效率低、污泥池內(nèi)的有毒氣體，造成很大安全隱患。

2.影響污水水質(zhì)

東一聯(lián)、東二聯(lián)沉砂池泥砂堆積已達(dá)到飽和程度，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)正常運行，污水系統(tǒng)排砂排泥工作不能按規(guī)定執(zhí)行，泥砂大量沉積在分水器、污水罐、毛石池等處理設(shè)備設(shè)施中。從而導(dǎo)致懸浮物隨著污水進(jìn)入到最后的回注系統(tǒng)，使之細(xì)菌滋生、管路堵塞、采油井回壓上升快，對油藏開發(fā)產(chǎn)生了很大負(fù)面影響。油泥砂的處理問題成了影響污水水質(zhì)進(jìn)而影響油藏開發(fā)的突出問題。

二、采油廠油泥砂處理新技術(shù)的可行性

1.油砂處理技術(shù)

目前油砂處理主要用洗砂方式，孤四聯(lián)現(xiàn)場應(yīng)用移動式油砂處理設(shè)備對油砂進(jìn)行處理，效果較好，現(xiàn)對其主要性能和指標(biāo)做簡單分析。

（1） 設(shè)備簡介

移動式油砂處理設(shè)備主要由提砂平臺（漂移平臺）、洗砂設(shè)備和動力設(shè)備（發(fā)電機(jī)） 三部分組成。主要流程為油砂由漂浮在液面上的漂移平臺把泥砂輸入洗砂系統(tǒng)，然后經(jīng)過砂水分離成為可利用的清潔干砂。主要流程如圖1所示。

圖1 移動式含油砂處理設(shè)備工藝流程

提砂平臺（漂移平臺） 直接安裝在污泥液面上，主要由液下渣漿泵、牽引系統(tǒng)、漂浮平臺、龍門架、卷揚機(jī)、浮體及管線等組成。渣漿泵潛入水底工作，便于抽吸，且輸送液體含砂濃度高、設(shè)備不受水深限制。變動泵潛水深度，調(diào)整含砂濃度，從而起到穩(wěn)定抽砂的效果。抽吸出來的泥砂通過輸砂管路傳送到洗砂設(shè)備，輸砂管路附于浮體上，隔離油面，采用耐油、耐磨橡膠軟管、隨平臺浮動，動力（耐油） 電纜附于輸砂管路。

洗砂設(shè)備主要由洗砂器、清洗攪拌罐、洗砂泵和脫水裝置等組成。為防止攪拌葉輪被易沉積的油砂堆埋，無法啟動，在攪拌設(shè)備中設(shè)計了沖水裝置。洗砂泵為懸臂離心式重型渣漿泵，雙泵殼結(jié)構(gòu)，泵體、泵蓋為可更換耐磨金屬內(nèi)襯，使用壽命長。油砂脫水設(shè)備的脫水振動篩為直線型運動，振幅大，速度快，能快速進(jìn)行砂水分離。

（2） 工藝設(shè)備的技術(shù)特點及參數(shù)

技術(shù)參數(shù)：處理干砂量5t/h；處理液量50m3/h；洗砂水溫度50℃；洗砂污水用量20～30m3/h；集裝箱規(guī)格6 058mm×2 310mm×2 800mm；洗出砂含油<3 000mg/L。

①設(shè)備利用站內(nèi)處理后的污水進(jìn)行油砂清洗，實現(xiàn)了油砂的連續(xù)密閉處理、達(dá)標(biāo)排放；②該設(shè)備采用車載式集裝箱結(jié)構(gòu)，為可移動式；③該設(shè)備采用可編程控制器控制，實現(xiàn)了設(shè)備的連續(xù)運行、實時監(jiān)控、自動控制；④清洗含油砂后的污水污油可全部回收，實現(xiàn)了環(huán)保；⑤設(shè)備占地面積小，模塊式安裝便于安裝和運輸。

（3） 現(xiàn)場應(yīng)用情況

該設(shè)備于2005年8月在孤東油田孤四聯(lián)進(jìn)行了現(xiàn)場應(yīng)用，2007年應(yīng)用第二套設(shè)備。運行效果良好，處理后油砂含油低于3 000mg/kg，含水低于20%。有效解決了采油廠聯(lián)合站的環(huán)境污染及資源浪費問題，且清洗用水完全利用站內(nèi)達(dá)標(biāo)外排污水，節(jié)省了洗砂成本，洗出污油可通過后續(xù)流程進(jìn)行回收。

（4） 效益分析

第一，污油回收。每套設(shè)備年可處理油砂6 700t左右，回收原油330t，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益67萬元。

第二，減少環(huán)保壓力。根據(jù)《國家危險廢物名錄》，油砂屬其中列出的危險廢物（HW08項），根據(jù)《固體廢物及危險廢物排污費征收標(biāo)準(zhǔn)》 規(guī)定，處置危險廢物不符合國家有關(guān)規(guī)定的，危險廢物排污費征收標(biāo)準(zhǔn)為每次每噸1 000元，而處理后達(dá)標(biāo)處置的排污費征收標(biāo)準(zhǔn)為每次每噸25元。經(jīng)“移動式含油砂處理成套設(shè)備”處理后油砂每噸可節(jié)省排污費975元，每套設(shè)備每年可節(jié)省排污費650萬元。

第三，資源充分利用。處理后砂的油含量達(dá)到陸地排放標(biāo)準(zhǔn)，可作為制磚、路基用砂。

2.油泥處理技術(shù)

目前較成熟的油泥處理技術(shù)為污泥濃縮壓濾，然后裝車外運。其主要設(shè)備是壓濾機(jī)，壓濾機(jī)用于固體和液體的分離?；旌弦毫鹘?jīng)濾布，固體停留在濾布上，并逐漸堆積成泥餅。而濾液部分則透過濾布成為清液。隨著過濾的進(jìn)行，泥餅厚度逐漸增加、過濾阻力加大、分離效率提高。特殊設(shè)計的濾布可截留粒徑小于1μm的粒子。壓濾機(jī)除了優(yōu)良的分離效果和泥餅高含固率外，還可在過濾過程中同時對過濾泥餅進(jìn)行有效洗滌，使有價值的物質(zhì)得到回收，并且可以獲得高純度的過濾泥餅。與其他固液分離設(shè)備相比，壓濾機(jī)過濾后的泥餅有更高的含固率和優(yōu)良的分離效果。

三、油泥砂處理技術(shù)

勝利油田孤東采油廠采用的油砂和油泥處理工藝為分開處理方案，即在各聯(lián)合站站外沉砂池處用移動式油泥砂處理設(shè)備，在站內(nèi)用污泥濃縮壓濾設(shè)備。對毛石池和沉砂池流程進(jìn)行簡單改造，使油泥和油砂能分開存放和處理，并在站內(nèi)新建污泥濃縮池，用作污泥初步濃縮。站外新建污水提升池，作為清洗攪拌罐內(nèi)溢出污水臨時存放池，經(jīng)沉降分離后再打回污水處理系統(tǒng)。洗砂水由站內(nèi)污水外輸管網(wǎng)接入。處理后油砂直接輸送到再利用環(huán)節(jié)；污泥壓濾成形后外運至電廠或焚燒站。通過油砂和油泥分開深度處理后，經(jīng)壓濾后油泥含水降至65%，經(jīng)存放干燥油砂含水基本在20%以內(nèi)，體積和重量都有明顯下降，其污水水質(zhì)得到明顯提升。

據(jù)計算，污泥含水由95%降至65%時，相對密度由1.03上升至1.25；污泥含水從90%降至70%時，體積為原來體積的1/3。按年產(chǎn)油泥6 700 m3計算，壓濾處理后體積降至2 230m3左右，相對質(zhì)量也由6 901t降至2 788t，說明降低污泥的含水率對污泥的減容和減重作用非常明顯。相應(yīng)的運輸成本、裝卸成本大大降低，約為原成本的1/3；并且實現(xiàn)了降低污染和資源充分利用的有機(jī)結(jié)合。

四、綜合效益評價

第一，應(yīng)用油砂和油泥處理新技術(shù)后，毛石池和沉砂池內(nèi)油泥、油砂得以及時處理，有效容積增大，生產(chǎn)調(diào)節(jié)趨于平穩(wěn)；各節(jié)點排泥、排砂正常執(zhí)行，污水水質(zhì)提高，尤其是含油和懸浮物指標(biāo)好轉(zhuǎn)，對油藏開發(fā)產(chǎn)生積極影響。

第二，減少了污染和環(huán)保壓力，并大大降低油泥砂外運和裝卸費用，2008年只外運了部分油泥砂費用就高達(dá)348.6萬元，而實施改造后費用為原費用的1/3，年節(jié)約費用200萬元。

第三，油泥、油砂中原油充分回收，每年回收油量約1 000t。處理后油泥外運至電廠或水煤漿轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益，實現(xiàn)了資源的充分利用。