安塞油田含油污泥處理工藝的探索與實(shí)踐

張 旺

中國石油長慶油田分公司第一采油廠, 陜西 延安 716000

0 前言

含油污泥是油田開發(fā)過程中產(chǎn)生的危險(xiǎn)固廢物,歐美國家評估含油污泥危險(xiǎn)特性和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較早,考慮了特征污染因子TPH及相關(guān)污染物指標(biāo)。中國對含油污泥的評估起步較晚,存在未制定針對性控制標(biāo)準(zhǔn)、未對危險(xiǎn)特性系統(tǒng)評價(jià)及未對處理處置技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)評價(jià)等問題[1]。在開發(fā)初期,主要采取定點(diǎn)堆放或掩埋等臨時(shí)性措施處理含油污泥,隨含油污泥產(chǎn)出量增多,原有的方式難以為繼,企業(yè)需要改進(jìn)技術(shù)工藝,對固廢實(shí)施減量、無害化處理和資源化利用。

1 含油污泥的產(chǎn)生及主要成分

1.1 產(chǎn)生的主要途徑

從采油過程來看,產(chǎn)生含油污泥的主要環(huán)節(jié)包括:油井生產(chǎn)時(shí)吐砂、固液分離等;油氣集輸時(shí)干支線、站內(nèi)容器設(shè)施含油污泥的沉積;產(chǎn)出水處理時(shí)油水和固液分離;站點(diǎn)運(yùn)行及油水井措施時(shí)加藥、自然沉積;管線突發(fā)破損及應(yīng)急搶險(xiǎn);油水站點(diǎn)維護(hù)及站外管網(wǎng)改造等。

1.2 主要成分及處理方式

常用的含油污泥處理方法包括溶劑萃取法、焚燒法、生物法、焦化法、調(diào)剖和綜合利用等[2]。在無害處理和資源利用方面,匡少平等人[3]介紹了調(diào)制、分離、萃取、固化、焚燒、回注調(diào)剖及橡膠填料劑的應(yīng)用等。

表1安塞油田含油污泥性質(zhì)分析

含油污泥來源含水率/(%)含油率/(%)pH值相對密度粒徑中值/μm顏色 清罐含油污泥12.270.967.81.45128.1黑色井場落地含油污泥49.9219.88.21.58335.86黑褐色

2 工藝調(diào)研

2006年和2007年,筆者先后到遼河、吉林和冀東油田處理現(xiàn)場及2家技術(shù)服務(wù)企業(yè)進(jìn)行了調(diào)研,了解含油污泥產(chǎn)生現(xiàn)狀及處理工藝。目前的處理工藝主要有均勻混合、加熱加藥、固液分離、油水分離、污水回用和污油回收等工藝,殘?jiān)糜谥拼u或填埋,處理后大部分指標(biāo)可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,工藝基本滿足現(xiàn)場需求,可作為安塞油田的參考。

3 減量化

4 不同的處理方式試驗(yàn)

4.1 成分測試和方式選擇

在黃曉英等人[9]的室內(nèi)試驗(yàn)中,用四氯化碳震蕩提取120 min,運(yùn)用紅外分光光度法準(zhǔn)確測定含油污泥中石油類物質(zhì)的含量,這類測試在長慶油田有部分應(yīng)用。分析含油污泥含油率、含水率、總懸浮固體含量、污泥沉降比、污泥比阻、pH值和揮發(fā)性固體含量的物理、化學(xué)及生物降解特性,可為處理方式的選擇提供參考[10]。國內(nèi)目前對含油污泥較為普遍的應(yīng)用是再生煤、型煤、制建筑材料、污泥燒結(jié)磚和生產(chǎn)調(diào)剖劑等[11]。

4.2 微生物處理工藝

4.3 注水井調(diào)剖工藝

4.4 處理廠處理工藝

表2污泥燃燒排放物檢測統(tǒng)計(jì)

樣本號(hào)CO2含量/(mg·m-3)NO含量/(mg·m-3)其他氮氧化物含量/(mg·m-3)SO2含量/(mg·m-3)熱值/(J·kg-1)長2層含油污泥51.95449.52721.358 226.7035 120.32長6層含油污泥51.44465.53741.472 8606 381.13

4.5 制磚試驗(yàn)

4.6 熱解技術(shù)

熱解技術(shù)是一種改型的污泥高溫處理工藝,油泥在絕氧條件下加熱到一定溫度使烴類及有機(jī)物解析,烴熱解后剩余泥渣,烴類可以回收利用[19]。王萬福等人[20]通過熱解機(jī)理和動(dòng)力學(xué)模型的建立,分析了溫度、停留時(shí)間、加熱速率及催化劑的種類和數(shù)量等影響因素,在國內(nèi)部分油田進(jìn)行了試驗(yàn)應(yīng)用,技術(shù)還有待完善，國內(nèi)油田應(yīng)用較少,安塞油田目前還未采用。

5 工藝特點(diǎn)及對比

5.1 工藝特點(diǎn)

5.2 對比及評價(jià)

比較幾種處理工藝和運(yùn)行管理方式,微生物處理工藝可繼續(xù)在小范圍內(nèi)試驗(yàn)應(yīng)用;含油污泥調(diào)剖工藝應(yīng)優(yōu)先考慮實(shí)施,需要改進(jìn)工藝和參數(shù),繼續(xù)擴(kuò)大規(guī)模,提高調(diào)剖驅(qū)油效果;含油污泥處理廠的處理運(yùn)行需從技術(shù)和管理方面采取合理措施,控制好成本和運(yùn)行指標(biāo);制磚工藝還需進(jìn)一步完善,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求;委外拉運(yùn)處理應(yīng)逐漸減少工作量,降低安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。

6 建議

6.1 繼續(xù)開展含油污泥處理技術(shù)的研究

對分區(qū)域成分、結(jié)構(gòu)、適用技術(shù)繼續(xù)研究,應(yīng)用適宜處理工藝,落實(shí)減量化、無害化、資源化循環(huán)利用。如探索對焚燒爐殘?jiān)糜谟退胧┑墓に?改進(jìn)污油回收工藝、落地污泥調(diào)剖、回水利用、工業(yè)制磚、泥土復(fù)耕評價(jià)等。

6.2 對現(xiàn)有工藝改進(jìn)完善

含油污泥調(diào)剖工藝優(yōu)選藥品,改進(jìn)投加方式,改善性能,增加處理量,提高穩(wěn)定性和控水穩(wěn)油效果;改進(jìn)現(xiàn)有含油污泥處理廠的工藝、優(yōu)化參數(shù)、配套藥品及投加方式,控制好指標(biāo),對異常指標(biāo)展開專題研究試驗(yàn);繼續(xù)制磚的試驗(yàn)應(yīng)用,提高資源利用效率;繼續(xù)開展微生物處理工藝的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出物的再利用;新建污油泥廠正常投運(yùn),增加區(qū)域處理能力。

6.3 擴(kuò)大含油污泥的應(yīng)用

開展循環(huán)利用,進(jìn)行含油污泥的熱解等試驗(yàn),推廣較為成熟的工藝,減少含油污泥委外處理量,降低運(yùn)行成本,提高資源利用率。

7 結(jié)論

1)經(jīng)近些年的探索實(shí)踐認(rèn)識(shí)到,特低滲油田的含油污泥處理,必須采取多種措施,才能取得經(jīng)濟(jì)和安全環(huán)保的良好效果。

2)在具體處理工藝上,應(yīng)不斷地探索改進(jìn),固定處理方式和臨時(shí)處理方式相結(jié)合,主要依靠固定的規(guī)模化站點(diǎn)處理,在措施的類型選擇上優(yōu)先考慮污油泥調(diào)剖措施,小區(qū)塊在小范圍可應(yīng)用微生物處理工藝,后期還需要配套的制磚、廢渣利用工藝。

3)對于工藝類型的選擇、參數(shù)的優(yōu)選、運(yùn)行指標(biāo)的控制和試驗(yàn)改進(jìn)等方面還需要進(jìn)行深入研究試驗(yàn),不斷探索優(yōu)化處理工藝,探索與油田特征相適宜的配套技術(shù)。