加壓溶氣氣浮除油工藝在長慶油田的應(yīng)用

李永清 趙曉龍 張春濤 李永長 魏小林

（1.長慶油田油氣工藝研究院，陜西 西安 710021；2.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710021）

氣浮法是將空氣以微小氣泡形式注入水中,使微小氣泡與在水中懸浮的油粒粘附,因其密度小于水而上浮,形成浮渣層從水中分離[1]。根據(jù)氣泡產(chǎn)生的方式不同，氣浮法分為：電解氣浮法、散氣氣浮法和溶氣氣浮法等，溶氣氣浮根據(jù)氣泡析出時所處壓力不同分為：溶氣真空氣浮、加壓溶氣氣浮，長慶油田主要采用了加壓溶氣氣浮除油工藝。

1 結(jié)構(gòu)與工作原理

加壓溶氣式氣浮裝置主要包括溶氣部分、藥劑投加部分和氣浮分離罐。采用溶氣泵抽汲氣體，溶解罐溶氣，氣浮分離罐由絮凝室、接觸室和分離區(qū)組成，如圖1。

圖1 加壓溶氣式氣浮裝置結(jié)構(gòu)示意圖

工作原理：在加壓情況下，將空氣或氮?dú)馊芙庠趶U水中達(dá)飽和狀態(tài)，然后突然減至常壓，這時溶解在水中的氣體就成了過飽和狀態(tài)，以極微小的氣泡釋放出來，乳化油和懸浮顆粒就粘附于氣泡周圍而隨其上浮，在水面上形成泡沫層，然后由自動刮渣機(jī)刮走，使油田采出水得到凈化。

2 現(xiàn)場應(yīng)用情況

2007年以來，長慶油田在白二聯(lián)、油一轉(zhuǎn)、侯市聯(lián)合站等多座站點(diǎn)應(yīng)用了加壓溶氣式氣浮工藝，加藥反應(yīng)處理后，氣浮機(jī)出口水質(zhì)能達(dá)到含油、懸浮物小于20-50mg/L，水質(zhì)處理效果較好，在之后的產(chǎn)建站點(diǎn)中，得到進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

2.1 總結(jié)起來，加壓溶氣氣浮具有以下優(yōu)點(diǎn)：

2.1.1 在加壓條件下氣體溶解度大，產(chǎn)生的氣泡微細(xì)、數(shù)量多、上浮速度慢、穩(wěn)定；

2.1.2 適應(yīng)進(jìn)口水質(zhì)范圍大，水質(zhì)波動對氣浮效果影響較小，處理量大；

2.1.3 裝置占地小、結(jié)構(gòu)緊湊，便于管理維護(hù)。

2.2 存在的主要問題如下：

2.2.1 裝置頂部敞開，曝氧，加快了系統(tǒng)腐蝕，同時由于敞口，大量的氣體釋放并聚集，也存在一定的安全隱患；

2.2.2 刮渣系統(tǒng)設(shè)計需要優(yōu)化，刮出的油泥含水過高，加大了污泥處理難度；

2.2.3 對藥劑的依賴性較強(qiáng)，為提高處理效率，必須加足夠的浮選劑等藥劑，這樣產(chǎn)生大量的污泥，加大了污泥處理難度；

3 看法及建議

3.1 加壓溶氣氣浮除油工藝相對來講，裝置占地小，結(jié)構(gòu)緊湊，溶氣和釋氣效率高，效果更佳，應(yīng)該加大應(yīng)用規(guī)模；

3.2 加壓溶氣氣浮除油工藝需要克服浮渣含水高、量大，投資運(yùn)行成本高的缺點(diǎn)，建議對池型進(jìn)行改進(jìn)，由矩型改為矩形與半圓形結(jié)合的方式，同時對刮渣板進(jìn)行改進(jìn)，提高刮渣效率，降低油泥的含水率。

[1]劉建興,袁國清.油田采出水處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].工業(yè)用水與廢水,2007,38（5）:20-23.