注水是中國油田開發(fā)的一種(zhǒng)十分重要的開采方式,是(shì)補充地層能(néng)量,保持(chí)油層能量(liàng)平衡,維持油田長期高產、穩產的(de)有效(xiào)方法。注入水的水源主要(yào)是(shì)地麵淡水、地(dì)下淺層水及(jí)采出原(yuán)油的同(tóng)時采出的油層水。為了節約地球上的淡水資源,目前注入油層(céng)的水大部(bù)分來自從原油中脫出的水,習慣上稱之為汙水。
目前,汙水的使用率大體已經(jīng)占了注水總量的80%左右。汙水未經處理時含有大量的懸浮固體、乳化原油、細菌等(děng)有害物質。水注入油層就像飲用水(shuǐ)進入人體一樣(yàng),如果人喝了未經處理的水,人的身體就(jiù)會受到傷害,發生各(gè)種病變;同樣,油(yóu)層注入了未經處理的汙水,油層也會受到傷害。這種傷害主要體現在大量繁殖的細(xì)菌、機械(xiè)雜質以及鐵的沉澱物(wù)堵塞(sāi)油層(céng),引起注水壓力上升,注水(shuǐ)量下降,影響水驅替原油的(de)效(xiào)率。因 由(yóu)於汙水是從油層采(cǎi)出的(de),所以,油田回注汙水(shuǐ)處理的主要目的是除油和除懸浮物。概括地講汙水處理可分為兩(liǎng)個階段,第一段為除油階段。該階(jiē)段是利(lì)用油(yóu)、水密度差及藥劑的破乳和絮凝作用將油和水分離開來。第(dì)二段為過濾(lǜ)階段。該階段是利用濾料的吸附、攔截作用,將汙水(shuǐ)中的懸浮固(gù)體、油和其他(tā)雜質吸附於濾料的表麵或不讓其通過濾料層。除油階段要根據含油汙水中原油的密度、凝固(gù)點等性質(zhì)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(jì)術方法有重力式隔油罐(guàn)技術、壓力沉降除油技術、氣浮選除油技術、水力旋流除油技術等。
重力式隔油罐技術就是靠油水的(de)相對密度(dù)差來達(dá)到除油的目(mù)的。含油汙水進入隔油罐後,大的油滴在浮力的作用下(xià)自由(yóu)地上浮,乳化油通過破乳劑(混凝劑)的作用由小油滴變(biàn)成大油滴。在一定的停(tíng)留時間內,絕大部分原油浮升至隔油罐的上部而被除(chú)去。其特點是,隔油罐體積大,汙水停(tíng)留(liú)時間長,即使來水有流(liú)量和水質的突然變(biàn)化也不(bú)會嚴重(chóng)影響出水水質。但其占地麵積大(dà),去除乳化油能力差。
壓力(lì)沉降除油技術是(shì)在除油設備中裝填有使油珠聚結的材料,當含(hán)油汙水經過聚結材料層後(hòu),細小油珠變成較大油滴,加快了油的上升速度,從而(ér)縮短了汙水停留時間,減小了設備體積。其特點是設備綜合采(cǎi)用了聚結斜板技術,大(dà)大提高了除(chú)油效率,但其適用於來水水量變化、水(shuǐ)質變化的能力(lì)要比(bǐ)隔油罐差(chà)。
氣浮選除油技術是在含油汙水中產生(shēng)大量細微氣泡,使水中顆粒粒徑為0.25~25微米的懸浮油珠(zhū)及固(gù)體(tǐ)顆粒黏(nián)附到(dào)氣(qì)泡上,一起浮到水(shuǐ)麵,從而達到去(qù)除汙水(shuǐ)中的汙油及懸浮固體顆粒的目的。氣浮可大大提高懸浮油珠及固體顆粒浮升速度,縮短處理時間。其特點是處理量大,處理效率(lǜ)高,適用於稠油油田含油汙水以及含乳化油(yóu)高的含油(yóu)汙水。
水力旋流(liú)除油技(jì)術是利用(yòng)油水密度差,在液流高速旋轉(zhuǎn)時,受到不(bú)等離心力的作用而實現油水分離。其特點是設備體(tǐ)積小、分離效率高。但其(qí)對原油相對密度(dù)大於0.9的含(hán)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(de)要(yào)求不同分為粗過濾、細過濾和精細(xì)過濾。根據水質(zhì)推薦標準,懸浮物固體含量(liàng)為1.0~5.0毫克/升,顆(kē)粒直徑為2.0~5.0微米。過濾的(de)核心技(jì)術是濾料的選擇與再生。在油田汙水處理(lǐ)中(zhōng),目前國內外主要采用的濾料有石英砂、無煙煤、陶(táo)粒、核(hé)桃殼、纖維球、陶瓷膜和有機膜等。濾料的再生(shēng)方法主要有熱水反衝(chōng)洗(xǐ)、空氣反吹等。