注水是中國油田開發(fā)的一(yī)種十分重要的開采方式,是補充地層能量,保(bǎo)持油層(céng)能量平衡,維持油田長期高產、穩產的有效方法。注入水的水源主要是地麵淡(dàn)水、地下(xià)淺(qiǎn)層水及采出原油的同時采(cǎi)出的油層水。為了節約地球上(shàng)的淡水資源,目前注入油層的水大部分來自從原油中脫出(chū)的(de)水,習(xí)慣上稱之為汙水。
目前,汙水的使用率大體已經占(zhàn)了注水總量的80%左右。汙水未經處理時含有大(dà)量的懸浮(fú)固(gù)體、乳化原(yuán)油、細菌等(děng)有害物質。水(shuǐ)注入(rù)油層就像飲用(yòng)水(shuǐ)進入人體一樣,如果人喝了未經處理的水,人的身體就會(huì)受到傷害,發生各種病變;同(tóng)樣,油層注入了未經處理的汙水,油(yóu)層也(yě)會受到傷(shāng)害。這種傷害主要體現在大(dà)量(liàng)繁殖的細菌、機械雜(zá)質以及鐵的沉澱物堵塞油(yóu)層(céng),引起注水壓力上升,注水量下降,影響水驅替原油的效率。因 由於汙(wū)水是從油層采出的,所以,油田回注汙水處(chù)理(lǐ)的(de)主要目的是(shì)除油和除懸(xuán)浮物。概括(kuò)地講汙水處理可分為兩(liǎng)個階段,第一段為除油階段。該階段是利用油、水密度差及(jí)藥劑的破乳和絮凝作用將油和水分離開來。第二段為過濾階段。該階段(duàn)是利用濾料的吸附、攔截作用,將汙水中的懸浮固體(tǐ)、油和其他雜質吸附於濾料的表(biǎo)麵或不讓其通過濾料層(céng)。除油階段要根據含油汙水中原油的密度、凝固點等性質的不同而采用相應的處理方(fāng)法。目前,國內外除油階段主要采用的技術方法有重力式隔油(yóu)罐技術、壓(yā)力沉降除油技術、氣浮選除油技術(shù)、水力旋流除油(yóu)技術等。
重力式隔油罐技術就是靠油水的相對密度差來達到除油的目的。含油汙水進入隔油罐後,大的油滴在浮力的作用下自由地上浮,乳化油通過破乳(rǔ)劑(混凝劑)的作用由小油滴變成大油滴(dī)。在一定的停留時間內,絕大部分原油浮升至隔油罐的上(shàng)部而被除去。其特(tè)點(diǎn)是,隔油罐體(tǐ)積大,汙水停留(liú)時(shí)間長,即使來(lái)水有流量和水質的突然(rán)變化也不會嚴重影響(xiǎng)出水水質。但其占地麵積大,去除乳化油能力差。
壓力沉降(jiàng)除(chú)油技術是在除油設備中裝填有使油珠聚結的(de)材料,當含(hán)油汙水經過聚結材料層後,細小油珠變成較大油滴,加快了油的上升速度,從而縮短了汙水停留時間,減小了設備體積。其特點是設(shè)備(bèi)綜合采用了聚結斜板技術,大大提高了除油效率,但其適用於來水水量變化、水質變化的能力要比隔油罐(guàn)差。
氣浮選除油技術是在含油汙水中產生(shēng)大量細微氣泡,使水(shuǐ)中顆粒粒徑為0.25~25微(wēi)米的懸浮油珠及固體顆粒黏附到氣泡上,一起浮到水麵,從而達到去除汙水中的汙油及懸浮固體顆粒的目的。氣浮可大(dà)大提高懸浮油珠及(jí)固體顆粒浮升速度,縮短處理時間。其特點(diǎn)是處(chù)理量大,處理效(xiào)率高,適用於稠油油田含油汙水以及含乳化油高的含油汙水(shuǐ)。
水力(lì)旋流除油技術是利用油水密度(dù)差(chà),在(zài)液流(liú)高速旋轉(zhuǎn)時,受到不等離心力的作用而實現油水分離。其特點是設備體積小、分離效率(lǜ)高。但其對原油相對密度大於0.9的含油汙水適應能力差。
過濾階段采用的過濾技術根據濾後水質的要(yào)求不同分為粗過濾、細過濾和精(jīng)細過濾。根據水質推薦標準,懸(xuán)浮物固體含量為1.0~5.0毫克/升,顆粒直徑為2.0~5.0微米。過濾的核心技術是濾料的選擇與再生。在油田汙水處理中,目(mù)前(qián)國內外(wài)主要采用的濾料有(yǒu)石(shí)英砂、無煙煤、陶粒、核桃殼、纖(xiān)維球、陶瓷膜和有機膜等。濾料的再生方法主要有熱水反衝洗、空氣反吹等(děng)。