油田油泥砂處理新技術(shù)
時間：2015-12-01 16:10
來源：
作者:朱一飛
油泥砂是一種原油中所含的油泥、油砂沉淀后形成的污染物。多年來，勝利油區(qū) 25 個疏松砂巖油田存在著眾多出砂的先天因素，長期高強度注水、注聚開采，出砂量較其他油田更加突出，油田 90% 的油井必須經(jīng)過防砂才能生產(chǎn)。隨著近年防砂技術(shù)的改進，防砂效果得到提高，部分“頑固性”油泥砂仍隨著采出液一起進入輸送流程，在聯(lián)合站沉砂池中形成油泥砂，困擾著石油企業(yè)。目前，對油泥砂的處理方式主要有摻燒焚燒法、 固液分離法、 生物降解法、回注法、掩埋法、堆放法等幾種。幾種方式有著其不同優(yōu)缺點，有的效率低、有的處理費用高、有的規(guī)模小以及排放難以達標等多項弊端。為此，研究人員研究出新的油泥沙處理技術(shù)以便解決上述問題。
流程油泥砂裝備的特點
油砂和油泥分別處理法。為徹底解決油泥問題給油田回注水水質(zhì)、油藏開發(fā)和生產(chǎn)調(diào)節(jié)帶來的影響，減少油泥砂對環(huán)境的危害，分別提出油泥和油砂不同的處理技術(shù)方案。油砂處理采用洗砂方式，應用移動式油砂處理設備對油砂進行處理。處理設備主要由提砂平臺、漂移平臺、洗砂設備和動力設備（發(fā)電機）四部分組成。處理流程為：油砂由漂浮在液面上的漂移平臺把泥砂輸入洗砂系統(tǒng)中，砂水分離后成為可以利用的干凈的干砂，主要流程如圖 1 所示。
提砂平臺（漂移平臺）直接安裝在污泥液面上主要由液下渣漿泵、牽引系統(tǒng)（由卷揚機及軌道組成）、漂浮平臺（平臺主要承受液下泵、管線及自身重量）、龍門架、卷揚機、浮體及管線等組成。設備不受水深限制，無論水多深，泵仍可潛入到砂層工作，形成大型喇叭口，流砂補充快。抽吸出來的泥砂通過輸砂管路傳送到洗砂設備上，輸砂管路附于浮體上隔離油面， 并采用耐油、耐磨橡膠軟管隨平臺浮動，動力電纜附于輸砂管路，采用耐油橡膠電纜。洗砂設備包括洗砂器、 清洗攪拌罐、洗砂泵和脫水裝置。清洗罐攪拌采用機械攪拌方式 , 攪動油砂使其懸浮。洗砂泵為懸臂離心式重型渣漿泵，適用于輸送磨蝕性渣漿，雙泵殼結(jié)構(gòu)，泵體、泵蓋為可更換耐磨金屬內(nèi)襯，具有較長的使用壽命。油砂脫水主要設備為脫水振動篩，含油砂為直線型運動軌跡，振幅大， 運動速度快， 能快速進行砂水分離。
脫水振動篩主要技術(shù)特點包括：利用站內(nèi)處理后的污水進行油砂的清洗，實現(xiàn)了油砂的連續(xù)密閉處理、 達標排放 ；采用車載式集裝箱結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了設備的可移動式，實現(xiàn)了一臺設備處理多處含油砂；采用可編程控制器進行整套設備控制，實現(xiàn)了設備的連續(xù)運行、實時監(jiān)控、自動控制；清洗含油砂后的污水污油可全部回收，實現(xiàn)了運行過程中的環(huán)保；備占地面積小，模塊式安裝便于安裝和運輸。
多種油泥處理技術(shù)應用成功
油泥處理主要是污泥濃縮壓濾，然后裝車外運，其主要設備為壓濾機。壓濾機用于固體和液體的分離，除優(yōu)良的分離效果和泥餅高含固率外，還可提供進一步的分離過程，在過濾的過程中可同時結(jié)合對過濾泥餅進行有效的洗滌，從而有價值的物質(zhì)可得到回收并且可以獲得高純度的過濾泥餅。與其它固液分離設備相比，壓濾機過濾后的泥餅有更高的含固率和優(yōu)良的分離效果。目前，處理油泥的技術(shù)方法多種多樣，以下介紹幾種常規(guī)且有效的技術(shù)方法。
回注法。用處理后的油泥砂堵住調(diào)剖劑的窟窿，將地層采出的油泥砂注入需要注入的地層中去，以解決因地層出砂造成的地下油層的巨量虧空問題。對普通油泥砂采取的主要技術(shù)措施包括研磨的方法。研磨可將清罐油泥砂粒徑細化達到調(diào)剖要求，通過擊打、細化后可以清除油泥砂中大部分烴類物質(zhì)，達到原油回收目的。在粒度細化除油后的油泥砂中添加膠結(jié)劑、引發(fā)劑、延時劑和潤濕反轉(zhuǎn)劑可以形成用于地層深部堵水調(diào)剖、地層固砂的有用處理劑。研制的油泥砂調(diào)剖劑機械磨損小，能夠適應現(xiàn)有的調(diào)剖注入設備及管網(wǎng)。對高含聚合物成份的油泥砂采取的技術(shù)包括設計新的油泥砂處理流程和新的含聚油泥砂膠結(jié)體系。
采用油泥砂中聚合物的再次利用技術(shù)，將油泥砂中的聚合物進行分離提取，實現(xiàn)再利用，對含有少量聚合物的油泥砂加入適量添加劑后，再作為油泥砂調(diào)剖劑注入需要注入的油井。該方法的主體思路是將變治理為利用，只需要對油泥砂中大顆粒的砂粒進行研磨粉碎，就能替代配制調(diào)剖劑，不僅破解了油泥砂的污染難題，節(jié)約了巨額的污染治理費，而且還省出了一筆購買調(diào)剖劑的巨大費用。
據(jù)統(tǒng)計，一套廢棄油泥砂生產(chǎn)調(diào)剖劑的生產(chǎn)日處理能力達 10~15 噸，所生產(chǎn)的調(diào)剖劑累計調(diào)剖 80 井次，平均單井注入改性油泥砂調(diào)剖劑 160 噸，水井注入壓力平均提高了 2.2 兆帕，累計增油 16,000 余噸。孤東油田每年油泥砂產(chǎn)生量 2 萬多立方米，年堵水調(diào)剖需求 60 井次，單井堵劑需求量大于 500 噸，實際注入堵劑 圖 1 移動式含油砂處理設備工藝流程量 50~100 噸，堵劑缺口達到 2.4 萬噸。隨著工藝改進和應用規(guī)模擴大，2 萬多立方米油泥砂能全部用于調(diào)剖劑生產(chǎn)，循環(huán)利用、清潔生產(chǎn)的目標變成現(xiàn)實。流化焚燒法。該方法可實現(xiàn)對油泥砂的安全無害化處理和綜合利用。一座油泥砂流化焚燒廠年可處理油泥砂 5萬噸，額定蒸發(fā)量為 20 噸。勝利油田自采用該方法以來累計焚燒油泥砂 100萬噸，不但取得了巨大的環(huán)保效益，焚燒過程中的污染成分還被綜合利用。
據(jù)統(tǒng)計，焚燒過程中共產(chǎn)生的 160 萬噸蒸汽并入發(fā)電廠蒸汽系統(tǒng)，40 萬噸的泥沙作為建筑材料和回填土全部回收利用。固液分離法。主要裝置為三套洗砂設備和一套固化制磚設備。三套含油砂處理裝置依次擺放在貯砂池邊上，貯砂池里面存儲著近萬噸黑色、黏稠的油泥砂。油泥砂被抽砂泵抽入到油砂處理裝置，完成油、水、砂分離后，分三路從設備中流出，產(chǎn)出的泥砂經(jīng)傳輸機提升輸送到制磚場地，原油被回收重新進入聯(lián)合站流程，污水流入貯砂池循環(huán)使用。
該工藝日洗砂 160 噸以上，年清洗油泥砂 3.5 萬噸，年制磚 130 萬塊，處理后的油砂達到無害化處置要求。油砂制磚解決了泥砂貯存占地問題，制出的花磚還可滿足砌院墻、鋪地面，真正實現(xiàn)了環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益的統(tǒng)一，實現(xiàn)了廢物資源化及再利用， 保護了生態(tài)環(huán)境。 目前，該方法已在勝利油田得到較好應用，不僅可以處置油田每年新產(chǎn)生的油泥砂，還可以逐步消化以往遺留的油泥砂，已累計生產(chǎn)花磚 2,000 余萬塊，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟和社會效益，值得技術(shù)推廣。
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