應(yīng)用節(jié)點(diǎn)管理實(shí)現(xiàn)采出水處理達(dá)標(biāo)

石國明（大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠）

應(yīng)用節(jié)點(diǎn)管理實(shí)現(xiàn)采出水處理達(dá)標(biāo)

石國明（大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠）

聯(lián)合站的采出水處理崗、采出水深處理崗、注水水質(zhì)化驗(yàn)崗這三個崗位，需要嚴(yán)格按照操作標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行操作，水質(zhì)出現(xiàn)異常要及時處理。節(jié)點(diǎn)管理法即用節(jié)點(diǎn)把每一項(xiàng)工作分割細(xì)化，明確身處的節(jié)點(diǎn)，職責(zé)、目標(biāo)明確。將節(jié)點(diǎn)管理法應(yīng)用到濾罐及其反沖洗管理，紫外線殺菌裝置運(yùn)行和維護(hù)管理，容器的收油、排泥和清淤，藥劑管理等幾個核心點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)處理后采出水的含油量、粒度中值、懸浮固體含量三項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到質(zhì)量要求，同時降低采出水處理過程中的能源消耗和各項(xiàng)資金投入。

采出水處理；節(jié)點(diǎn)管理；原水；能源消耗

如何應(yīng)用現(xiàn)有的水處理設(shè)備、工藝，通過加強(qiáng)管理，使油田注水水質(zhì)實(shí)現(xiàn)持續(xù)、穩(wěn)定地達(dá)標(biāo)成為擺在我們面前的一個重要課題[1-2]。幾年來，B聯(lián)合站在水質(zhì)管理方面一直應(yīng)用節(jié)點(diǎn)管理法，通過精細(xì)日常管理，實(shí)現(xiàn)了回注水水質(zhì)含油、粒徑中值、懸浮物三項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)。

1 確認(rèn)采出水處理管理節(jié)點(diǎn)

從油系統(tǒng)的原水控制，到水系統(tǒng)的沉降段加藥、收油、排泥、清淤，過濾段的反沖洗、濾罐管理等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，B站共確定了影響采出水處理效果的14個關(guān)鍵管理節(jié)點(diǎn)。

其中，油系統(tǒng)6個節(jié)點(diǎn)1至6，水系統(tǒng)8個節(jié)點(diǎn)7至14：節(jié)點(diǎn)1是電脫水器、游離水界面控制，分別將其保持在2 m、2.5 m；節(jié)點(diǎn)2是破乳劑的使用，破乳劑加藥濃度為18 mg/L；節(jié)點(diǎn)3是沉降罐液位控制，控制在9.2 m以上；節(jié)點(diǎn)4是沉降罐的收油，沉降罐油厚要低于30 cm；節(jié)點(diǎn)5是脫水溫度控制，脫前加熱溫度控制在45～50℃之間；節(jié)點(diǎn)6是臥式容器的清淤，臥式容器1年清淤1次；節(jié)點(diǎn)7是橫向流除油器的收油、排泥、清淤，分區(qū)收油、定期排泥、清淤；節(jié)點(diǎn)8是絮凝劑的使用，干粉絮凝劑加藥濃度為1 mg/L；節(jié)點(diǎn)9是過濾罐的管理，嚴(yán)格執(zhí)行化驗(yàn)制度；節(jié)點(diǎn)10是過濾罐的開罐檢查，每年開罐檢查兩次；節(jié)點(diǎn)11是回收水罐（池）液位控制及清淤，液位不低于1.5 m，每年清淤1次；節(jié)點(diǎn)12是污泥濃縮罐、污泥池的控制，5天回收1次；節(jié)點(diǎn)13是外輸水罐液位控制及清淤，液位不低于5 m，每年清淤1次；節(jié)點(diǎn)14是紫外線殺菌裝置的維護(hù)，按時檢查，根據(jù)水質(zhì)調(diào)節(jié)沖洗次數(shù)。

2 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)存在問題的分析和對策

2.1 原水的控制

原水是采出水處理站的來水，原水的產(chǎn)生主要是游離水脫除器和電脫水器的放水，還有一少部分回收水，實(shí)際管理過程中，原水的水質(zhì)決定了整個水質(zhì)處理的質(zhì)量。原水含油在100 mL/L以內(nèi)，才能保證后續(xù)水系統(tǒng)的水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

原水的控制是以放水看窗作為依據(jù)，如發(fā)現(xiàn)看窗放水不清，立即進(jìn)行調(diào)整;如果只有1臺設(shè)備放水出現(xiàn)問題，應(yīng)立即控制進(jìn)液量;如果都出現(xiàn)問題，需要及時調(diào)整油水界面、壓力、加藥量等，在對下級水質(zhì)處理影響大的情況下應(yīng)用事故罐作為緩沖。沉降罐要做到及時收油，避免形成老化油，同時要采取小排量，否則影響脫水造成惡性循環(huán);沉降罐的運(yùn)行液位要盡可能高一些，增加沉降時間，沉降罐要堅(jiān)持排泥、清淤?；厥账?、回收水池的回收水要小排量回收，收快了會對沉降罐造成沖擊[3]。

原水的控制還要做到勤觀察、勤分析，如在對濾罐用助洗劑進(jìn)行清洗期間，發(fā)現(xiàn)從來水到濾后含油、懸浮物都有所上升，但還在合格范圍內(nèi)。剛開始以為是清洗后的水回到系統(tǒng)所致，但經(jīng)過幾天也沒有好轉(zhuǎn)。按照水質(zhì)管理節(jié)點(diǎn)逐點(diǎn)進(jìn)行觀察分析，發(fā)現(xiàn)游離水脫除器放水與以前有所不同，顏色發(fā)黃。取樣化驗(yàn)游離水脫除器的放水含油、懸浮物都比以前高很多。針對這種情況，初步判斷與投加的破乳劑有關(guān)（因?yàn)榛?yàn)不合格變換了配方），與破乳劑廠家聯(lián)系取油樣重新進(jìn)行藥劑配伍性實(shí)驗(yàn)，更換了藥劑，游離水脫除器的放水含油和懸浮物逐漸降低，濾后含油和懸浮物也降了下來。

2.2 濾罐及濾罐的反沖洗管理

濾罐在正常運(yùn)行時進(jìn)出口壓差要小于0.1 MPa。如發(fā)現(xiàn)過濾罐壓差大，說明濾料過水性差或是水處理量偏大；個別濾罐壓差過小，可能濾罐結(jié)構(gòu)有損壞。壓差可以反映反沖洗憋壓、濾罐的濾料污染等情況。每周要對所有濾罐進(jìn)行1次單罐化驗(yàn)，以便及時了解每座濾罐的運(yùn)行情況；反沖洗時要用量杯接取水樣，觀察是否跑料，跑料后要及時采取相應(yīng)措施。

濾罐每年春秋兩季要開罐檢查1次，檢查濾罐結(jié)構(gòu)有無損壞、濾料有無流失及污染。開罐檢查發(fā)現(xiàn)濾料流失，應(yīng)及時補(bǔ)充濾料；發(fā)現(xiàn)濾料污染應(yīng)加強(qiáng)反沖洗或投加助洗劑；發(fā)現(xiàn)濾料嚴(yán)重污染、嚴(yán)重板結(jié)，不能清洗再生時應(yīng)及時更換濾料；發(fā)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞，應(yīng)及時維修并補(bǔ)充濾料。

在實(shí)際生產(chǎn)中要根據(jù)情況隨時調(diào)整反沖洗制度，如濾料污染、溫度低、進(jìn)出水壓差大、反沖洗憋壓等都需要延長反沖洗時間。壓差大時應(yīng)及時調(diào)整強(qiáng)度，否則硬憋會造成濾罐損壞；濾罐需要定期放氣、排污。

2.3 紫外線殺菌裝置

B站共有5套紫外線殺菌裝置，在運(yùn)行中要2 h檢查1次，檢查光強(qiáng)顯示和溫度顯示是否正常。如紫外線殺菌裝置超溫故障跳閘應(yīng)立即調(diào)整進(jìn)出口水量，待溫度降至正常時再投運(yùn)。根據(jù)水質(zhì)情況隨時調(diào)整清洗周期，含油量小于6 mg/L時，每天清洗1次，每次手動往復(fù)10次；含油量在8～6 mg/L之間時，每天清洗2次，每次手動往復(fù)15次。紫外線殺菌裝置要定期排氣，每班至少排氣1次，有特殊情況應(yīng)加密排氣次數(shù)。紫外線殺菌裝置的燈管每年更換1次，套管2年更換1次，鎮(zhèn)流器3年更換1次，否則達(dá)不到殺菌效果[4]。

2.4 容器的收油、排泥、清淤

容器的收油、排泥、清淤涉及到油水系統(tǒng)共6個節(jié)點(diǎn)，及時收油、排泥、清淤可以有效提高容器使用效果。

根據(jù)本站實(shí)際情況，制定了容器收油、排泥、清淤制度，并在年初制定了容器收油、排泥、清淤周期（表1）。

表1 容器收油、排泥、清淤周期

B站要求對沉降罐和橫向流除油器的收油要采取小排量連續(xù)回收的方法進(jìn)行回收。在冬季如有特殊情況需停止收油時，要保證收油管線內(nèi)的介質(zhì)是水，以防止管線被凝油堵塞。定期將采出水處理站的500 m3反沖洗水罐及深處理崗的2個1500 m3外輸罐、反沖洗水罐的液位升高，將罐頂?shù)母∮鸵缌髦?00 m3回收水池，確保采出水系統(tǒng)內(nèi)的水質(zhì)。

堅(jiān)持對橫向流聚結(jié)除油器進(jìn)行排泥，每次排泥都有專人負(fù)責(zé)，確保排泥效果。由于來水首先進(jìn)一區(qū)、二區(qū)，水中所帶的沉積物也多，所以在排泥時一區(qū)、二區(qū)的排泥時間要比三區(qū)適當(dāng)延長。通過排泥，降低了橫向流聚結(jié)除油器的出口含油和懸浮物，為下一級過濾減輕了負(fù)擔(dān)。

因?yàn)樗到y(tǒng)的各罐是在前1年的9—10月份清淤的，投運(yùn)到第2年的5—6月份以后，底部的淤泥和雜質(zhì)就會聚集許多；因此在每年的5月，都將各水罐所定的最低液位這一節(jié)點(diǎn)的參數(shù)值上調(diào)50 cm，這樣就保證了回收水和外輸水的水質(zhì)，既避免了高含油、高雜質(zhì)的回收水回到系統(tǒng)，又避免了外輸水的懸浮固體含量不合格。

每年都對油水系統(tǒng)的各罐進(jìn)行清淤，通過清淤降低了沉降罐的來水含油及懸浮物，從原水到濾后水質(zhì)都得到改善，提高了注水水質(zhì)。

2.5 藥劑管理

每當(dāng)藥劑剩1個月量時，就做進(jìn)藥計(jì)劃，保證提前進(jìn)藥、提前做藥品檢驗(yàn)，按時投加。根據(jù)實(shí)際制定了藥劑投加制度，并根據(jù)水量的變化及含油量、懸浮固體含量的檢測結(jié)果隨時調(diào)節(jié)加藥量。當(dāng)藥劑質(zhì)量和使用效果出現(xiàn)問題時，及時與廠家進(jìn)行聯(lián)系，更換問題藥劑或重做配伍性試驗(yàn)。

表2 B站各工藝節(jié)點(diǎn)水樣含油量化驗(yàn)數(shù)據(jù)

B站在2014年7月就由于電脫水器中黑色固體硫化物的影響，造成沉降罐放水含油量嚴(yán)重超標(biāo)（表2），從而造成采出水處理站、深處理站外輸含油嚴(yán)重超標(biāo)。

針對這種情況采取以下措施：更換破乳劑為油水分離劑，向電脫水器內(nèi)投加硫化物去除劑；利用油水分離劑的強(qiáng)清水作用，降低游離水脫除器出水的含油量；利用硫化物去除劑與硫化物反應(yīng)，避免過渡層的形成，從而實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)硫化物含量較高情況下的電脫水器平穩(wěn)運(yùn)行。對油水分離劑（分為一段藥和二段藥）的效果及加藥點(diǎn)進(jìn)行了試驗(yàn)。首先，將油水分離劑用量提高到每天300 kg（為了更好地驗(yàn)證破乳劑對采出水除油的效果，采出水處理站暫時停止投加絮凝劑），加藥點(diǎn)分別為游離水脫除器之前、游離水脫除器之前和游離水脫除器之后、游離水之后，試驗(yàn)周期均為5 d。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，加藥點(diǎn)在游離水之前和游離水之后同時投加效果最好[5]，游離水脫除器放水沒有受到影響；而由于電脫水器內(nèi)加藥濃度增加，致使脫出水含油量降低，從而降低了采出水處理系統(tǒng)的來水含油量。在水質(zhì)合格的情況下，又逐漸減少油水分離劑的用量，目前基本將其控制在200 kg/d[6]。

3 結(jié)論

1）工藝是保證水質(zhì)達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)。采出水處理過程是一個系統(tǒng)管理過程，要想治理好水質(zhì)，首先就要有一套具備處理合格水質(zhì)能力的工藝流程，還要充分發(fā)揮工藝設(shè)備的功能。

2）責(zé)任是保證水質(zhì)達(dá)標(biāo)的前提。水質(zhì)管理是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要各部門共同努力，這就要細(xì)化分工、明確責(zé)任。職責(zé)明確以后，各級管理人員及崗位員工的水質(zhì)管理意識明顯增強(qiáng)，責(zé)任心顯著提高。

3）規(guī)章是保證水質(zhì)達(dá)標(biāo)的依據(jù)。建立崗位制度，可以細(xì)化各個崗位的操作規(guī)程。如建立《采出水處理水質(zhì)管理辦法》、《水質(zhì)監(jiān)測報(bào)警制度》等多項(xiàng)規(guī)章制度，達(dá)到操作有規(guī)程，管理有依據(jù)，使水質(zhì)管理工作規(guī)范有序地開展起來。

4）藥劑保證是水質(zhì)達(dá)標(biāo)的保障。油田采出水成分復(fù)雜，加藥點(diǎn)、加藥量的改變，采出水含油量和懸浮固體含量都會隨之改變。因此，必須依靠藥劑才能保證水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

5）監(jiān)測是保證水質(zhì)達(dá)標(biāo)的手段。聯(lián)合站采出水處理崗、采出水深處理崗、注水崗要嚴(yán)格執(zhí)行水質(zhì)化驗(yàn)規(guī)定，按操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行化驗(yàn)，水質(zhì)出現(xiàn)異常要及時處理，逐級上報(bào)。這樣才能使水質(zhì)指標(biāo)處于嚴(yán)密的監(jiān)控之中，從而及時地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。

6）規(guī)律是水質(zhì)管理的方向。水質(zhì)管理工作是一個動態(tài)管理過程，采出水化學(xué)成分的改變、溫度的變化、藥劑的改變、設(shè)備狀況及生產(chǎn)工藝的變化都將使采出水處理指標(biāo)發(fā)生變化，要認(rèn)識和把握采出水處理的規(guī)律作為水質(zhì)管理的方向。

[1]任紅.煉化污水回用到循環(huán)水系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].石油石化節(jié)能，2015，5（9）：8.

[2]張勁軍，何利民，宮敬，等.油氣儲運(yùn)理論與技術(shù)進(jìn)展[J].中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013，37（5）：151-162.

[3]呂肖東，丁浩，徐林穎，等.石油企業(yè)集輸設(shè)施管理問題[J].油氣田地面工程，2014（6）：4-5.

[4]劉新宇.偏遠(yuǎn)小型油田環(huán)狀集輸流程優(yōu)化運(yùn)行模型[J].油氣田地面工程，2015（5）：31-33.

[5]劉霞.油田輸油系統(tǒng)節(jié)能降耗措施[J].石油石化節(jié)能，2012，2（6）：34-36.

[6]朱楓.降低油井摻水量措施效果分析[J].石油石化節(jié)能，2016，6（4）：48-50.

2017-06-02

（編輯 李珊梅）

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.10.014

石國明，工程師，2002年畢業(yè)于東北石油大學(xué)（石油工程專業(yè)），從事采油、設(shè)備管理工作，E-mail：shyongping@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶市大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠一礦，163000。