含聚污水净水除油技术研究

1. 含聚污水净水除油技术研究 孤岛采油厂 二零一四年八月

2. 目录 一、项目概况 二、主要研究成果及现场应用情况 三、结论与认识 孤 岛 采 油 厂

3. 989 0.9609 原油密度（g/cm3） 原油粘度（mPa.s） 95.7 聚合物含量（mg/L） 86.4 632 0.9479 476 0.9361 0 原油粘度 原油密度 含聚量 1995年 采出液物性变化趋势 2008年 2012年 1 项目来源及目的意义 随着油田开发的不断深入，注聚等三次采油方式应用，采出液物性不断改变，原油粘度升高，污水含聚浓度不断升高。 孤 岛 采 油 厂

4. 油站来水 一级气浮出水 二级气浮出水 针对孤岛采出液难处理的现状，2008年采油厂相继对孤六污、孤三污进行了“双气浮”改造，处理后的达到了含油、悬浮物含量“双50mg/l”的指标，见到较好效果。 孤六污、孤三污改造后水质 孤 岛 采 油 厂

5. 三高现象：来水含油高、悬浮物含量高、聚合物含量高三高现象：来水含油高、悬浮物含量高、聚合物含量高 　　随着气浮运行，近年来，孤六联污水站来水含油、悬浮物含量，含聚均明显升高，且波动幅度大，严重影响气浮工艺的平稳运行。 孤 岛 采 油 厂

6. 2 面临的主要问题 问题一：悬浮物含量升高、污泥产出量大，严重影响气平稳运行 　　孤六污来水悬浮物大量增多，远远超出气浮设计指标400mg/L。污泥产生量也明显上升。 孤 岛 采 油 厂

7. 问题二：污水站来水变差，处理后外输污水含油升高问题二：污水站来水变差，处理后外输污水含油升高 污水站来水水质设计要求： 孤六联：含油≤7000mg/l；孤三联：含油≤3000mg/l； 　　孤六联污水站来水含油由气浮投产时的3900mg/L上升至8000mg/L左右，远远超出气浮设计指标要求，气浮生产波动时外输污水含油达到1000mg/L左右。 孤 岛 采 油 厂

8. 3 研究的必要性 针对现场问题开展分析研究，确定来水含油、悬浮物含量上升原因，采取相应措施，在不影响联合站脱水的前提下降低污水站来水含油，保证气浮的平稳运行，同时减少悬浮物、污泥产生是十分必要的。 孤 岛 采 油 厂

9. 目录 一、项目概况 二、主要研究成果及现场应用情况 三、结论与认识 孤 岛 采 油 厂

10. 现场生产问题调研 来水含油升高原因分析 悬浮物升高原因分析 净水除油技术研究 悬浮物、污泥减量研究 综合考虑实施方案 现场试验应用 技术路线 通过分析确定来水含油、悬浮物含量上升原因，研究相应的破乳剂及净水剂，降低污水站来水含油，保证气浮的平稳运行，同时减少悬浮物、污泥产生。 孤 岛 采 油 厂

11. 技 术 关 键 及 指 标 孤 岛 采 油 厂

12. （一）污水站来水含油、悬浮物升高原因分析 1.来水含油升高原因分析 随着热采稠油、注聚规模的扩大,原油粘度增加、采出液含聚浓度上升，油水密度差小,油水沉降分离困难,污水站来水含油上升。 孤六联采出液变化情况 孤 岛 采 油 厂

13. 聚合物含量升高是造成来水含油升高的主要因素聚合物含量升高是造成来水含油升高的主要因素 带负电荷的HPAM 分子使污水中油珠和悬浮固体颗粒表面负电性增强，粒子间的排斥作用增大，不易聚并、絮凝；同时，HPAM 具有乳化和油增溶的作用，可使乳化油滴周围的水化层增厚,净化难度加大。而阴离子型聚合物的存在，严重干扰了絮凝剂的使用效果，增加了药剂的用量。 粘度增大 乳化稳定性增强 采出液聚合物含量升高 油水界面膜强度增大 含聚污水 不含聚污水 含聚污水 油珠粒径中值小 孤 岛 采 油 厂

14. 2.悬浮物含量升高原因分析 针对孤六联采出液悬浮物大量增多，我们对各节点开展分析。 阀组 注采站 计量站 单井 单井悬浮物中铝离子含量高达270mg/L 孤六联部分来液水质分析 来液中含聚浓度较高，铝含量在1mg/L左右 孤 岛 采 油 厂

15. 悬浮物、污泥组成分析结果 污泥的主要成分为水、油分、聚合物及一些强极性成分，无机组分含量不足2%。说明悬浮物的组成中有聚合物驱所用的阴离子聚丙烯酰胺、水处理过程中使用的聚丙烯酰胺、聚铝，化学药剂与油分之间有相互作用而夹带的油分，由于水相组成、粘度及原油性质的变化，导致悬浮物、污泥量增大。 孤 岛 采 油 厂

16. 节点分析表明，只有在二级气浮前投加的脱稳絮凝剂含有聚铝成分。节点分析表明，只有在二级气浮前投加的脱稳絮凝剂含有聚铝成分。 回收油 原油脱水系统 二级气浮除悬浮物 一级气浮除油 污水 出水 污水站 来水 外输 絮凝后的悬浮物、污泥、聚合物杂质 阳离子聚合物除油剂HF-SL-1 脱稳絮凝剂FS-SL-2 排污池 压滤机 储泥场 双气浮含聚污水处理技术工艺流程 孤 岛 采 油 厂

17. 　聚铝类絮凝剂的长期使用，溶解铝盐在回注水系统中富集循环是造成悬浮物含量升高主要因素。HPAM含量升高也导致采出液携带悬浮物能力增强。　聚铝类絮凝剂的长期使用，溶解铝盐在回注水系统中富集循环是造成悬浮物含量升高主要因素。HPAM含量升高也导致采出液携带悬浮物能力增强。 破坏胶体的稳定性 除油剂 使聚合物与悬浮物一起被絮凝 脱稳絮凝剂 HF-SL-2 无机絮凝剂 悬浮物去除率90%以上， 聚合物去除率94%以上。 脱稳絮凝剂的作用机理 除油后的含聚污水中聚合物与悬浮固体一起形成稳定的黏稠的均相胶体体系，脱稳絮凝剂HF-SL-2可有效处理含聚污水，但同时产生大量悬浮物。 孤 岛 采 油 厂

18. 气浮运行不平稳 污泥 增加 絮凝剂 加量增大 气浮超负 荷运行 含油升高 聚合物 含量升高 悬浮物携带 能力增强 悬浮物 含量上升 系统内铝 离子富集 3.小结 　　要保证气浮平稳运行，首先需要降低污水站来水含油量。同时优选研制新型净水除油剂替代现场用阳离子聚合物类除油剂和聚铝类无机絮凝剂，防止过量药剂在地层及系统循环作用产生悬浮物。 孤 岛 采 油 厂

19. 水站 水站 净水除油剂 除油剂 脱稳絮凝剂 破乳剂 二级 气浮 二级 气浮 一级 气浮 一级 气浮 沉 降 罐 沉 降 罐 沉 降 罐 沉 降 罐 净水型破乳剂 外输 外输 破乳剂 井排来液 井排来液 三相分离器 三相分离器 原油二次沉降罐 原油二次沉降罐 原油一次沉降罐 原油一次沉降罐 加热炉 加热炉 脱水泵 脱水泵 电脱水器 电脱水器 净化油罐 净化油罐 外输 外输 实施前 实施方案 实 施 前 后 现 场 加 药 流 程 优化 孤 岛 采 油 厂

20. 1. 净水型破乳剂研究 目的：针对含聚采出液，降低污水站来水含油 （二）室内研究 充分利用阳离子、非离子表面活性剂较强的表面活性，降低乳化层的界面张力和界面膜的强度，降低油水混合物粘度和加速油水分离。同时利用多嵌段聚醚、阳离子高聚物对含聚采出液具有较好电荷中和、架桥和多孔吸附絮凝作用，从而起到净化污水的效果。 针对 O/W型乳液进行破乳，降低O/W乳状液的浓度 主剂 阳离子表面活性剂、 非离子表面活性剂为主 针对 通过聚结作用机理，起到净化污水的效果。 助剂 阳离子高聚物 孤 岛 采 油 厂

21. 净水型破乳剂性能评价 孤六联净水型破乳剂净水评价 孤六联采出液油水相评价 孤六联采出液脱水配伍性 该净水型破乳剂针对孤六联含聚采出液具有较好的除油效果，同时与破乳剂具有协同效应，不会影响现场脱水。 孤 岛 采 油 厂

22. 2. 净水除油剂优选优化 目的：替代现场脱稳絮凝剂，减少悬浮物、污泥产生 在配方设计上充分考虑非交联的四乙烯五胺四嵌段破乳剂具有较好的净水功能，进行优选复配研究，为含聚采出液净水处理提供了技术思路。 针对含聚污水优选或研制非阳离子聚合物类的新型除油剂替代现场阳离子聚合物类除油剂、无机絮凝剂。 孤 岛 采 油 厂

23. 净水除油剂优选及优化 　　在净水型破乳剂试验成功的基础上。优选了非阳离子聚合物类净水除油剂具有较高的除油率，可以替代现场脱稳絮凝剂，并在此基础上进行配方优化。 1# 2# 3# 4# 5# 6# *为避免药剂干扰影响取停药后三相分离器出水进行评价。下同 孤 岛 采 油 厂

24. 组分A：四嵌段聚氧乙烯醚为主，辅以小分子阳离子表活剂组分A：四嵌段聚氧乙烯醚为主，辅以小分子阳离子表活剂 A：B=1:1~3之间复配 净水除油剂 组分B：对四嵌段聚氧丙烯聚氧乙烯醚进行部分酯化改性，与阳离子均聚物复配。 3# 1# 4# 2# 5# 在净水除油剂试验取得较好效果的前提下，进一步优化药剂配方配比，提高其除油率，对比室内实验结果预计室内研制的新型净水除油剂现场实施后孤六联外输污水含油可降至50mg/L左右，同时进一步降低药剂量。 孤 岛 采 油 厂

25. 水站 水站 净水除油剂 除油剂 脱稳絮凝剂 破乳剂 二级 气浮 二级 气浮 一级 气浮 一级 气浮 沉 降 罐 沉 降 罐 沉 降 罐 沉 降 罐 净水型破乳剂 外输 外输 破乳剂 井排来液 三相分离器 原油二次沉降罐 井排来液 三相分离器 原油一次沉降罐 原油二次沉降罐 原油一次沉降罐 加热炉 加热炉 脱水泵 脱水泵 电脱水器 电脱水器 净化油罐 净化油罐 外输 外输 （二）现场实施及效果跟踪 实施前 现场试验 实 施 前 后 现 场 加 药 流 程 实施后 孤 岛 采 油 厂

26. 孤六联效果跟踪 实施后 实施前 实施后来水 实施前来水 实施后 实施前外输 实施后外输 实施前 实施后 实施后 不产生污泥 （围墙拆除） 实施前 实施前污泥 孤 岛 采 油 厂

27. 孤三联效果跟踪 孤三联悬浮物变化情况（201401） 小结 　　孤六联、孤三联实施后，两个站生产指标运行平稳，外输水含油在1.0％左右，外输污水含油、悬浮物含量均可达到“双50mg/L”指标，站内不再产生污泥。 孤 岛 采 油 厂

28. 该技术开发成功后，可有效降低污水站来水含油，降低污水站处理压力，同时减少污泥产生量，在各污水站气浮改造后可进行推广应用。该技术开发成功后，可有效降低污水站来水含油，降低污水站处理压力，同时减少污泥产生量，在各污水站气浮改造后可进行推广应用。 效益预测 采用该技术后，能够较好满足联合站原油脱水和污水处理要求，联合站内不产生污泥，降低污染源产生，同时减少原油损失，经济效益和社会效益显著。 孤六联效益预测 　　孤六污日处理水量1.8万方/天，外输污水含油由1000mg/L降至100mg/L以下，扣除日投入药剂2吨增加的费用，原油按2400元/吨计算，孤六联日获效益： 0.24×16.2-1.2×2+5.4×0.22+0.18×4.2＝3.432（万元） 　　预计年增收效益：3.432×365＝1252.68（万元） 孤三联效益预测 　　针对孤三污开展现场实施，未增加药剂投入，联合站生产运行平稳，站内不产生污泥，减少污染，停止气浮污泥压滤装置的运行，降低了职工的劳动强度，同时降低了气浮运行成本，社会经济效益显著。 应用前景 孤 岛 采 油 厂

29. 目录 一、项目概况 二、主要研究成果及现场应用情况 三、结论与认识 孤 岛 采 油 厂

30. 1、分析了造成污水站来水含油、悬浮物升高的主要因素与含聚浓度、铝离子含量等因素有关。1、分析了造成污水站来水含油、悬浮物升高的主要因素与含聚浓度、铝离子含量等因素有关。 2、针对性的研制优选了净水型破乳剂、净水除油剂，有效降低污水站来水含油，保证气浮平稳运行，污水站不产生污泥。 3、实施后孤三联、孤六联污水站来水含油降至3000mg/L左右，外输污水含油、悬浮物含量达到50mg/L以下。 4、该技术开发成功并应用后，配合孤四污、孤二污、孤五污气浮改造，将会产生很好的经济效益与广阔的推广应用前景。 孤 岛 采 油 厂

31. 敬请各位领导、专家批评指正！