油田采出水膜处理技术的应用与研究进展

出版日期:2016-11-25 信息出版者:石街薄膜凯发官网app

油田采出水的处理与回用是一种必然趋势,有利于促进油气资源的可持续发展,它对水资源的循环利用和环境保护具有重要意义。油田采出水处理中的几个问题,三滤(微滤、纳滤、超滤)反渗透膜技术有许多应用。在这三个应变器里,,超滤除油和除浊效果最好,从出水中除去二价离子,纳滤效果较好。近几年来,膜处理技术在油田采出水处理中的应用逐渐广泛。

1传统污水处理工艺

国内油田污水处理的主要方法是生化法、物理方法、三化学方法,目的是处理水中的悬浮物和有机物、移走油类等。在?中 ,物理方法可以分为应变方法、粗粒化、蒸发法、重力分离和离心分离等。这些方法的重点是去除水中的矿物质以及大多数固体悬浮物和石油。化学法包括三种处理方法,这是中和、混凝沉淀与化学转化,化学法主要用于处理废水中的一些胶体和可溶性物质,含油废水中的油酸盐是最重要的处理方法。生物规律主要指有氧生物法、厌氧生物法和好氧与厌氧生物法。废水的生物处理大多是通过微生物在降解废水中有机物和有毒物质的代谢过程中进行的,并将其转化为无机物质,达到污水净化的目的。

油田污水处理的实际情况,这些方法通常不是单独使用的,这两种方法都是与两种或三种方法结合使用的。胜利油田污水处理站和低渗透区块注水站采用物理方法处理污水,通常,处理过程是:第一阶段“缓冲+油的沉积分离+应变”,第二阶段“缓冲+细滤”。油田污水处理站处理污水,以提高污水处理效果,一般来说,化学药剂将与物理处理方法相结合。

油田采出水中细菌种类繁多,这些细菌腐蚀了生产用水设备的管道,相似SRA、腐生细菌和铁细菌等。这些细菌及其代谢物不仅污染水质,它也会对水库造成堵塞。因此,应该是在再注射之前,消毒吧,杀菌处理的方法通常是高级氧化法。先进的氧化消去技术SRB非常有效,同时,它还能氧化和降解水中的有机物,切断细菌的营养来源。为了达到绝育的目的,也可以用电解盐水消毒,主要是在次氯酸钠发生器中电解饱和卤水,生产氯酸钠溶液,用这种溶液消毒。

随着油田的发展,出水水质也发生了变化,在地面过程中,,使用流修饰符是不可避免的,抗垢剂、缓蚀剂、降粘剂和破乳剂的用量也大幅度增加,这就是污水成分复杂的主要原因,如此,还提出了污水处理的成本、增加了二次污染的可能性和污水处理的难度。如此,按常规处理方法处理污水,已达不到水质标准的要求。经过一系列的研究,膜分离技术对污水处理效果显著。

2微滤、超滤技术在油田污水处理中的研究与应用

2.1微滤

高效率、安装面积相对较小,成本较低、化学品使用率低、该装置自动化程度高是膜技术的特点,如此,膜技术在油田采出水处理中的应用越来越广泛。用静压差作为驱动力,然后通过一个类似滤网的滤膜“放映 ”进行分离的一种膜过程,就是凯发官网app所说的微滤。微孔滤膜是一种均匀的多孔膜,它的孔径很小,直径一般是0.8~2μm,应变的粒度是0.025~10μm,如此,生产水中的大部分悬浮固体和油滴都可以被完全应变掉。对陶瓷膜的应用进行了深入的研究,它的特点是容易清洗、耐污染和耐腐蚀能力强,它的使用寿命也很长。陶瓷膜处理污水,出水水质满足回灌要求。污水只经物理处理或物理化学处理,而非生化处理,水中的含油量高于水中的含油量,如此,微滤膜表面会出现不同程度的污染,导致通量和含油率下降,膜可以清洗,使通量得以恢复。

2.2超滤

压差是超滤膜的主要驱动力,它的孔径范围很小,关于 0.001~0.02μm,可以用分子量大于2000道尔顿和粒子尺寸大于2~20nm颗粒。油田采出水的研究,聚合物滤膜和陶瓷超滤膜都有应用。从研究结果来看,超滤对油、微生物和固体悬浮物的去除是有效的.,这些物质的含量也是油田回灌水质的重要参考指标。传统工艺与超滤相结合,可以下降超滤膜的负荷,同时,提高了污水的处理效果。为了保证超滤的稳定运行,,必须进行良好的膜前处理。核桃壳应变器和砂滤是膜前处理常用的物理过程。但是有一些原因可以解释为什么它没有那么好,如传统的砂滤、核桃壳应变器等经过长时间的运行,吸收污染的能力将会下降。如果膜前处理做得不好,,它将导致废水中的含油量高于水中的含油量,最终的结果是超滤膜受到污染,从而下降了超滤膜的使用寿命,提高超滤膜处理成本。膜污染是制约膜技术应用的主要因素,控制膜污染延长膜使用周期的研究,是非常必要的。从近年来的使用来看,采用膜生物反应器处理污水已成为一种趋势。

2.3超滤、微滤工艺的成本分析

陶瓷微滤膜法处理污水,运营成本大约是1.5~2元/m3。大庆油田采出水超滤处理效果分析,可以预见,该工程技术设备产业化后,,大幅度下降加工成本,节省 2.58元/t。可见微滤、超滤膜法处理含油废水具有较高的经济效益。

2.4加工限制

超滤、微滤主要处理水中的油、悬浮物和细菌,盐度去除效果很小,尤其是钙离子、易结垢的二价离子,如镁离子,甚至根本无法去除。但就目前情况而言,,油田注水质量的推荐指标主要是油和悬浮物的含量和粒径,没有对物质的含量作出任何可能导致生产规模的规定。即使水质达到注水目标,,然而,油田仍存在严重的腐蚀和结垢现象,这些问题是注水压力增加和无法提高生产能力的主要原因,它还经常造成储层损害。

结垢的主要原因通常是污水处理时,没有消除结垢离子的有效方法,注入水中的结垢离子与地层水中存在的其它相关离子发生反应,生产碳酸钙或硫酸钙等。也,如果有一定量的硫酸盐,,它也会导致注入水中的硫酸盐还原菌的扩散,导致硫化氢腐蚀金属管道。

3纳滤技术和反渗透技术在油田污水处理中的研究与应用

3.1纳滤工艺及其集成膜技术

纳滤膜的发展是以反渗透复合膜为基础的,在?中 ,纳滤膜的电荷特性是其独特的特性,电荷特性可以选择性地截留多价离子和低分子有机化合物,二价离子的去除率也较高,相似钙离子、镁离子、硫酸盐等,如此,可以大大下降液体的硬度。如此,在油田采出水的深度处理中,,纳滤膜工艺的应用前景十分广阔,遗憾的是,目前关于相关研究和应用的报道并不多。

3.2反渗透工艺与集成膜技术

污水处理,即使经过纳滤膜处理后,油田出水仍能达到较严格的出水水质标准,但出水的矿化程度仍然很高。在这种情况下,,反渗透技术可以有效地处理污水,适用于高盐度油田采出水。该方法的主要目的是使污水经处理后产生,可应用于工农业生产,相似,为锅炉和农业灌溉补水。反渗透法的缺点是处理要求较高,成本较高。如此,如何选择合适的预处理方案。以及如何下降反渗透装置的负荷,下降治疗成本,是解决问题的关键。

有关专业人士对有关专业人士与有关专业人士之间的关系有很好的了解Petrobars油田采出水反渗透处理试验研究进展,对该系统对有机和无机物质的截留性能进行了评价。油水分离器与硬水软化剂与砂比、圆柱形应变器、预处理系统由离子交换、柔软剂等组成,在?中 ,圆柱形应变器的直径是1.0μm。结果表明:,RO膜组件可以有效地下降污水的电导率和硬度,这在资源利用过程中引起了广泛的关注、镍、苯、重要参数如氯,符合灌溉或其他资源利用标准的污水质量。碱法部分硬度、硼、除硅,传热和冷却、膜生物氧化固定化有机物、下降pH成本、应变、反渗透脱盐、滴滤除氨、离子交换软化及其他处理,经处理后可达到出水水质GB5084—2005《农田灌溉水质标准》、GB/T19923—2005《城市污水回用工业水质)标准。

3.3纳滤反渗透工艺的成本分析

纳滤—反渗透法处理污水,它可以节省大量的清洁用水成本,它还可以节省注汽锅炉的无效充电成本和燃油成本,是一种经济效益显著的污水处理技术。

4结束语

膜技术处理污水,它可以弥补传统处理方法处理污水的一些缺陷,使用膜技术的成本相对较低。如此,膜技术在污水处理中的应用具有广阔的市场前景。由于新型超滤膜和纳滤膜的研制成功,已投入使用,加上它漫长的生命周期、高耐污染性和相对低廉的价格优势,微滤、超滤+纳滤、膜集成技术与反渗透膜生物化学—超滤膜技术与生物技术相结合是油田污水处理的必然趋势,可以促进油气田的可持续发展,它对水资源的循环利用和环境保护具有重要意义。