勝利油田含聚污水除油工藝優(yōu)化

武峽岳 中國(guó)石化石油工程設(shè)計(jì)有限公司

勝利油田含聚污水除油工藝優(yōu)化

武峽岳 中國(guó)石化石油工程設(shè)計(jì)有限公司

針對(duì)勝利油田勝二區(qū)坨四污水站水質(zhì)含油嚴(yán)重超標(biāo)的現(xiàn)狀，開(kāi)展了優(yōu)化工藝流程、優(yōu)選除油藥劑的實(shí)驗(yàn)研究。采用三相分離器油水分輸工藝實(shí)施分輸流程避免了管道內(nèi)油相與水相的再次混合乳化和罐體內(nèi)油水分離過(guò)程的反向運(yùn)動(dòng)，其效果相當(dāng)于增加污水沉降罐，延長(zhǎng)了污水沉降時(shí)間。在優(yōu)選除油藥劑現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中，在二次除油罐之前加入反相破乳劑與聚鋁的復(fù)配產(chǎn)品（投加濃度10 mg/L），一次除油罐出口污水平均含油量為166.5 mg/L，外輸污水平均含油量降至20.25 mg/L，表明現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)所用反相破乳劑對(duì)坨四污水所含乳化油具有良好的去除效果。

含聚污水；除油；工藝優(yōu)化；分輸；反相破乳劑

目前勝利油田主力開(kāi)發(fā)單元已經(jīng)進(jìn)入高含水和特高含水期，化學(xué)驅(qū)的大部分單元進(jìn)入后續(xù)水驅(qū)階段，油藏開(kāi)發(fā)方式多，不僅包括常規(guī)水驅(qū)、熱采，同時(shí)還有注聚驅(qū)、二元復(fù)合驅(qū)及泡沫驅(qū)等化學(xué)驅(qū)。因此，其采出污水水性日趨復(fù)雜，呈現(xiàn)出“六高、兩低”的特點(diǎn)，尤其是含油乳化程度高和聚合物含量高的特點(diǎn)，使得污水處理的難度大大增加。針對(duì)勝利油田勝二區(qū)坨四污水站水質(zhì)含油嚴(yán)重超標(biāo)的現(xiàn)狀，開(kāi)展了優(yōu)化工藝流程、優(yōu)選除油藥劑的實(shí)驗(yàn)研究。

1 現(xiàn)場(chǎng)概況

勝二區(qū)位于勝坨油田勝利村構(gòu)造西南翼，1965年投產(chǎn)，1966年投入全面開(kāi)發(fā)。目前勝二區(qū)共有采油井610口，開(kāi)井495口，日產(chǎn)液水平54 039 t，日產(chǎn)油水平2 238 t，綜合含水率95.86%；注水井總井?dāng)?shù)363口，開(kāi)井333口，日注水平54 301 m3，注采比為1。勝二區(qū)油氣集輸系統(tǒng)由坨四、坨六等2座集輸泵站組成，包括原油脫水和污水處理兩大部分，其中坨四站處理后污水輸至勝五注水站，坨六站處理后污水輸至勝七注水站。坨四站污水處理工藝流程見(jiàn)圖1。

目前坨四站處理水量近30 000 m3/d，占全廠總水量的22.2%。隨著進(jìn)站采出液聚合物含量的增加，來(lái)液物性日趨復(fù)雜，加之設(shè)備年久老化，其處理污水水質(zhì)已無(wú)法滿足對(duì)應(yīng)注入?yún)^(qū)塊的水質(zhì)需求，影響了水驅(qū)開(kāi)發(fā)效果，造成地層堵塞，欠注嚴(yán)重，此類欠注層占該站注入?yún)^(qū)塊注水層數(shù)的58%。水質(zhì)無(wú)法滿足開(kāi)發(fā)需求，影響了水驅(qū)開(kāi)發(fā)效果，水質(zhì)污染造成欠注層數(shù)逐年增加，使層間干擾加劇，韻律層、低滲層注水狀況惡化。同時(shí)由于注入水質(zhì)與低滲區(qū)塊需求水質(zhì)相差較遠(yuǎn)，致使坨143、坨76等低滲斷塊的能量不能得到有效補(bǔ)充，地層供液能力變差。

圖1 污水處理工藝流程

2 現(xiàn)場(chǎng)工藝優(yōu)化

2.1 工藝流程優(yōu)化

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，坨四站井排來(lái)液經(jīng)三相分離器處理后分開(kāi)的油、水兩路經(jīng)管輸進(jìn)入一次沉降罐內(nèi)重新?lián)交?，再加上后續(xù)各級(jí)原油沉降罐的底水也回輸至一次沉降罐內(nèi)，導(dǎo)致一次罐內(nèi)部流態(tài)復(fù)雜，油水混合乳化程度提高，致使一次沉降罐底部出水含油偏高。因此，對(duì)坨四站三相分離器油水輸送流程進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后工藝流程如圖2所示。該優(yōu)化工藝流程采用三相分離器油水分輸工藝，由原來(lái)的三相分離器出水出油混輸進(jìn)入原油一級(jí)沉降罐倒換為8＃原油一級(jí)沉降罐單獨(dú)進(jìn)油，9＃原油一級(jí)沉降罐單獨(dú)進(jìn)水，關(guān)閉9＃罐二次放水和污水回收進(jìn)口閘門?，F(xiàn)場(chǎng)工藝流程優(yōu)化前、后分別檢測(cè)一次沉降罐出口含油率，得出含油濃度對(duì)比曲線如圖3所示。

由圖3可以看出，流程優(yōu)化后一次沉降罐出水含油平均降低了50～60 mg/L，原因是實(shí)施分輸流程避免了管道內(nèi)油相與水相的再次混合乳化和罐體內(nèi)油水分離過(guò)程的反向運(yùn)動(dòng)，其效果相當(dāng)于增加1座污水沉降罐，可延長(zhǎng)污水沉降時(shí)間約4 h，在很大程度上減輕了污水站的污水處理負(fù)荷；但降低幅度與預(yù)期效果（降低200 mg/L）有較大差距，分析原因可能是由于8＃罐為原油沉降罐，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與除油罐有較大差別，將其作為污水除油罐雖然污水沉降時(shí)間有所延長(zhǎng)，但其除油效果較差，因此達(dá)不到預(yù)期的除油效果。從圖3還可以看出，流程調(diào)整后污水含油較調(diào)整前波動(dòng)變小，穩(wěn)定性有了較大提高，有利于保障污水站平穩(wěn)運(yùn)行。

圖2 優(yōu)化后工藝流程

圖3 一次沉降罐出口含油濃度對(duì)比

圖4 優(yōu)選藥劑前、后污水含油濃度曲線

2.2 除油藥劑優(yōu)選

坨四站使用WD—2型除油劑，月投加量為11 t。參照《水包油乳狀液破乳劑使用性能評(píng)定方法（SY/T 5797—1993）》，對(duì)坨四站現(xiàn)場(chǎng)用破乳劑進(jìn)行評(píng)價(jià)。試驗(yàn)結(jié)果表明，現(xiàn)場(chǎng)所用除油劑對(duì)污水處理效果較差，加入量為80 mg/L時(shí)，50℃下靜置沉降1 h后污水含油量仍達(dá)到200 mg/L以上。分析認(rèn)為，該除油劑為陰離子型聚合物，而坨四站驅(qū)油用聚合物為陰離子型聚合物，從而影響除油劑的使用效果，使除油效果變差。并且由于坨四站來(lái)水中聚合物含量相對(duì)較高，在聚合物這種表面活性劑的存在下，水包油的乳狀液的油水界面張力會(huì)變大，更加難以分離。要有效降低坨四站污水含油，必須篩選合適的反相破乳劑。

因此，對(duì)坨四站井排來(lái)液進(jìn)行評(píng)價(jià)試驗(yàn)，篩選反相破乳劑：在二次除油罐之前加入反相破乳劑與聚鋁的復(fù)配產(chǎn)品，投加濃度10 mg/L。分別檢測(cè)優(yōu)選藥劑前、后一次沉降罐出水和外輸污水含油濃度，污水含油濃度曲線如圖4所示。

由圖4可以看出，在反相破乳劑加入之前的8 d時(shí)間內(nèi)，一次除油罐出口污水平均含油量128.5 mg/L，外輸污水平均含油量71.63 mg/L，且數(shù)據(jù)波動(dòng)較大，而投加反相破乳劑之后的8 d時(shí)間內(nèi)，一次除油罐出口污水平均含油量為166.5 mg/L，外輸污水平均含油量降至20.25 mg/L，表明現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)所用反相破乳劑對(duì)坨站四站污水所含乳化油具有良好的去除效果。

3 結(jié)論

（1）優(yōu)化工藝流程，降低污水含油量。采用三相分離器油水分輸工藝實(shí)施分輸流程避免了管道內(nèi)油相與水相的再次混合乳化和罐體內(nèi)油水分離過(guò)程的反向運(yùn)動(dòng)，其效果相當(dāng)于增加污水沉降罐，延長(zhǎng)了污水沉降時(shí)間。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)井排來(lái)液的監(jiān)控，及時(shí)調(diào)節(jié)三相分離器，優(yōu)化工藝流程，降低各個(gè)階段的含油量，為后續(xù)生產(chǎn)提供保障。

（2）優(yōu)選除油藥劑，提高除油效率。隨著注聚等三次采油的繼續(xù)深入與新工藝措施的應(yīng)用，采油污水處理難度逐漸增加，這就需要緊密跟蹤現(xiàn)場(chǎng)污水的變化，來(lái)研究與其相適應(yīng)的藥劑，將污水處理與原油破乳結(jié)合起來(lái)，研發(fā)復(fù)合型藥劑，保障原油含水和污水水質(zhì)指標(biāo)的雙重達(dá)標(biāo)。

13589440701、wuxiayue1982@163.com

（欄目主持張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.4.013

武峽岳：工程師，目前就職于中石化石油工程設(shè)計(jì)有限公司，主要的研究方向?yàn)橛蜌馓锏孛婀こ?、天然氣處理等?/p>