油田污水处理工程

油田污水处理工程第一节油田污水资源第一章概述第一节油田污水资源第一章概述在石油的生成、运移和储积的过程中，石油的主要天然伴生物是水。在油藏勘探开发初期，通常情况下，原始地层能量可将部分油、气、水液体驱向井底，并举升至地面，以自喷方式开采，称之为一次采油。一次采油采出液含水率很低。但是，如果油藏圈闭良好，边水补充不足，原始地层能量递减很快，一次采油方式难以维持。为获得较高采收率，需向地层补充能量，实施二次采油，二次采油有注水开发和注气开发方式等。目前全国各油田绝大部分都采用注水开发方式，即注入高压水驱动原油使其从油井中开采出来。但经过一段时间注水后，注入水将随原油被带出，随着开发时间的延长，采出原油含水率不断上升。油田原油在外输或外运之前要求必须将水脱出，合格原油允许含水率为0.5%以下。脱出的水中主要污染物为原油，此污水又是在油田开发过程中产生的，因此称为油田含油污水。由此可见，污水主要来自原油脱水站，及联合站内各种原油储罐的罐底水、将含盐量较高的原油用其他清水洗盐后的污水第一节油田污水资源第一章概述如果含油污水不合理处理回注和排放，不仅使油田地面设施不能正常运作，而且会因地层堵塞而带来危害，同时也会造成环境污染，影响油田安全生产。因此必须合理的处理利用含油污水。随着油田注水开发生产的进行带来了两大问题。一是注入水的水源问题，人们希望得到能提供供水量大而稳定的水源，油田注水开发初期注水水源是通过开采浅层地下水或地表水来解决，过量开采清水会引起局部地层水位下降，影响生态环境；二是原油含水量不断上升，含油污水量越来越大，污水的排放和处理是个大问题，大量含油污水不合理排放会引起受纳水体的潜移性侵害，污染生态环境。在生产实践中，人们认识到油田污水回注是合理开发和利用水资源的正确途径。由于现代工业的迅速发展和城市人口的增加，生活用水和工业用水量急剧增加，因此不少国家颇感水源不足。解决水源缺乏的办法之一是提高水的循环利用率。石油行业注水开发油田，随着开采时间的延长采出污水量逐渐增加，将油田污水经处理后代替地下水进行回注是循环利用水的一种方式。如果污水处理回注率为100%，即不管原油含水率多高，从油层中采出的污水和地面处理、钻井、作业过程排出的污水全部处理回注，那么注水量中只需要补充由于采油造成地层亏空的水量便可以了。这样，不仅可以节省大量清水资源和取水设施的建设费用，而且，使油田污水资源变废为宝，实现可持续发展，提高油田注水开发的总体技术经济效益。合理利用污水资源第一节油田污水资源第一章概述第二节原水中的杂质第一章概述第二节原水中的杂质第一章概述分散颗粒溶解物（低分子、离子）胶体颗粒悬浮物颗粒大小0.1毫微米1毫微米10毫微米100毫微米1微米10微米100微米1毫米外观透明光照下混浊混浊肉眼可见油田污水是一种含有固体杂质、液体杂质、溶解气体和溶解盐类等较复杂的多相体系。从颗粒大小和外观来看可按表1-2-1进行分类。污水中杂质分类表1-2-1一、原水杂质分类第二节原水中的杂质第一章概述原水中的细小杂质，按油田污水处理的观点，可以分为五大类。1.悬浮固体其颗粒直径范围取1~100m，此部分杂质主要包括：泥沙、各种腐蚀产物及垢、细菌、有机物。2.胶体粒径为110-3~1m，主要由泥砂、腐蚀结垢产物和微细有机物构成，物质组成与悬浮固体基本相似。3.分散油及浮油污水原水中一般有1000mg/l左右的原油，偶尔出现瞬时2000~5000mg/l的峰值含油量，其中90%左右为10~100m的分散油和大于100m的浮油。第二节原水中的杂质第一章概述4.乳化油原水中有10%左右的110-3~10m的乳化油。5.溶解物质在污水中处于溶解状态的低分子及离子物质，主要包括：溶解在水中的无机盐类和溶解的气体第二节原水中的杂质第一章概述二、原水杂质分析根据净化水的不同去向，选择不同的分析项目。1.净化污水回注时分析项目（1）PH值（2）悬浮固体（3）浊度（4）温度（5）相对密度（6）溶解氧（7）硫化物（8）细菌数量（9）阳离子组分（10）阴离子组分钙、镁、铁、钡氯离子、硫酸根、碳酸根和碳酸氢根（11）总矿化度第二节原水中的杂质第一章概述2.净化污水排放时分析项目为了使净化水达到排放标准，净化水质要按《污水综合排放标准》GB8978-1996有关规定执行。结合石油行业特点除严格按表1-3-2检测第一类指标外，还应对如下第二类主控指标进行分析：PH值、色度、悬浮物、BOD5、COD、石油类、硫化物、氨氮、氟化物、磷酸盐、苯胺类、硝基苯类、阴离子表面活性剂、铜、锌、锰等等。第二节原水中的杂质第一章概述3.国内主要油田原水水质分析国内主要油田有代表性的污水处理站原水水质分析示于表1-2-2。除表中所列数据外，还有油、悬浮固体及水温等也是原水的重要指标。含油量一般为1000mg/L左右，相应的悬浮固体含量一般为80~250mg/L，少部分油田原水含油量高达3000~5000mg/L，相应悬浮固体含量高达1000~2000mg/L，这两项指标在同一污水站瞬时变化很大。第二节原水中的杂质第一章概述油田站名主要离子含量mg/LK++Na+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-CO32-大庆喇二联中三污1184.01206.010.08.01.22.4833.1730.30.04.81549.91769.596.0102.8胜利坨四辛一滨二首站临盘首站孤一联38371195215285745517221811661539414244421714888175900218042345312223204400612050791402186048111141200017辽河兴一联高升联887.8188.68.044.14.914.6326.2212.80.00.01672.0317.38412.0中原明一联濮一联304284864796025021961924835378631741150959959900华北雁一联929.729.37.81178.711.3552.30长庆中区集油站2790.133675784849627512010江汉广华集油站75255545571168741123220国内油田部分污水站原水水质分析表表1-2-2第二节原水中的杂质第一章概述油田站名主要离子含量mg/L总矿化度mg/LPH值总铁mg/LCO2mg/LH2Smg/LTGB个/mLSRB个/mL大庆喇二联中三污3674.23824.68.858.500.150.100.00.013.04.025025250250胜利坨四辛一滨二首站临盘首站孤一联1076536036418972066149887.997.156.737.768.100.486.241.230.800.610.080.020.260.060.004104011.51042.51041.410401.51049.51043.1104辽河兴一联高升联2982.7289.38.608.720.070.00中原明一联濮一联812771320816.506.502.002.0057.474.53.102.023.51033.5102华北雁一联27097.50--长庆中区集油站833006.4--0.051.6104江汉广华集油站1951786.71.4297国内油田部分污水站原水水质分析表表1-2-2续第三节水质标准简介第一章概述第三节水质标准简介第一章概述一、净化污水回注水质标准1.注水水质基本要求注水水质必须根据注入层物性指标进行优选确定。通常要求：在运行条件下注入水不应结垢；注入水对水处理设备、注水设备和输水管线腐蚀性要小；注入水不应携带超标悬浮物，有机淤泥和油；注入水注入油层后不使粘土发生膨胀和移动，与油层流体配伍性良好。2.注水水质标准现将石油天然气行业标准《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》SY/T5329-94水质主控指标示于表1-3-1。由于净化水主要用于回注油层，所以污水处理工艺必须设法使净化水达到有关注水水质标准。第三节水质标准简介第一章概述推荐水质主要控制指标表1-3-1注入层平均空气渗透率m20.100.1~0.60.6标准分级A1A2A3B1B2B3C1C2C3控制指标悬浮固体含量，mg/L≤1.0≤2.0≤3.0≤3.0≤4.0≤5.0≤5.0≤7.0≤10.0悬浮物颗粒直径中值，m≤1.0≤1.5≤2.0≤2.0≤2.5≤3.0≤3.0≤3.5≤4.0含油量，mg/L≤5.0≤6.0≤8.0≤8.0≤10.0≤15.0≤15.0≤20≤30平均腐蚀率，mm/a0.076点腐蚀1.A1、B1、C1级；试片各面都无点腐蚀；2.A2、B2、C2级；试片有轻微点蚀；3.A3、B3、C3级；试片有明显点蚀；SRB菌，个/mL010250102501025铁细菌，个/mLn102n103n104腐生菌，个/mLn102n103n104注：①1n10②清水水质指标中去掉含油量③新投入开发的油田、新建污水处理站，注水水质根据油层渗透率高低要分别执行相应分级（A1、B1、C1）标准。第三节水质标准简介第一章概述3.注水水质辅助性指标除了上述对注水注水水质的主要控制指标外，SY/T5329-94还对注水水质的辅助性指标作出指导性规定。辅助性指标主要包括：（1）溶解氧（2）硫化氢（3）侵蚀性二氧化碳（4）PH值（5）铁第三节水质标准简介第一章概述二、污水综合排放标准1.主要技术内容该标准按照污水排放去向，分年限规定了69种水污染物最高允许排放浓度及部分行业最高允许排水量。它适用于现有单位水污染物的排放管理，以及建设项目的环境影响评价、建设项目环境保护设施设计、竣工验收及其投产后的排放管理。标准主要概念定义：污水——指在生产与生活活动中排放的水的总称。排水量——指在生产过程中直接用于工艺生产的水的排放量。不包括间接冷却水、厂区锅炉、电站排水。一切排污单位——指该标准适用范围所包括的一切排污单位。其他排污单位——指在某一控制项目中，除所列行业外的一切排污单位第三节水质标准简介第一章概述2.主要控制指标该标准将排放的污染物按其性质和控制方式分为两类。对于第一类污染物（详见表1-3-2所示），不分行业和污染排放方式，也不分受纳水体的功能分类，一律在排放口取样，其最高允许排放浓度必须达到表1-3-2要求。序号污染物最高允许排放浓度mg/L1总汞0.052烷基汞不得检出3总镉0.14总铬1.55六价铬0.56总砷0.57总铅1.08总镍1.09苯并（a）芘0.0000310总铍0.00511总银0.512总放射性1Bq/L13总放射性10Bq/L第一类污染物最高允许排放浓度表1-3-2第三节水质标准简介第一章概述对于第二类污染物。在排放口采样按工程建设年限不同必须达到相应指标要求。主要控制指标有：PH值、色度、悬浮物、BOD5、COD、石油类、动植物油、挥发酚、总氰化物、硫化物、氨氮、氟化物、磷（酸盐）、甲醛、苯胺类、硝基苯类、阴离子表面活性剂、总铜、总锌、总锰、彩色显影剂、粪大肠菌群数、总余氯等50余项。第三节水质标准简介第一章概述4.主要分析检测方法采样点：采样点应按有关污染物排放口的规定设置，在排放口必须设置排放口标志、污水水量计量装置和污水比例采样装置。采样频率：工业污水按生产周期确定监测频率。生产周期在8h以内的，每2h采样一次。其他污水采样，24h不少于2次。最高允许排放浓度按日均值计算。排水量：以最高允许排水量或最低允许水重复利用率来控制，均以月均值计。统计：企业的原材料使用量、产品产量等，以法定月报表或年报表为准。测定方法：该标准采用的主要测定方法见表1-3-4所示。第三节水质标准简介第一章概述水质主要测定方法表1-3-4序号项目测定方法方法来源1总汞冷原子吸收光度法GB7468-872总镉原子吸收分光光度法GB/T14204-933总铬高锰酸钾氧化-二苯碳酰二肼分光光度法GB7466-874六价铬二苯碳酰二肼分光光度法GB7467-875总砷二