注水是中國油田(tián)開發的一種十分(fèn)重要的(de)開采(cǎi)方(fāng)式,是補充地(dì)層能量,保持油(yóu)層能量平衡(héng),維持油田長期高產、穩產的有效方法。注入水的水源主要是地麵淡水、地下淺層(céng)水及采出(chū)原油的同時采出的油(yóu)層水(shuǐ)。為了節約地(dì)球上的淡水資(zī)源,目(mù)前注入油層的水大部分來自從原油中脫出(chū)的水(shuǐ),習慣上稱之為汙水。
目前,汙水的使用率大體(tǐ)已經占了注(zhù)水總量的80%左右。汙水(shuǐ)未經處理時含有大量的懸浮固體、乳化原油、細(xì)菌等有(yǒu)害物質。水注入油層就(jiù)像飲用水進(jìn)入人體一樣,如果人喝(hē)了未經(jīng)處理的水(shuǐ),人的身體就(jiù)會受到傷害,發生各種病變;同樣,油層注入了未經處理的汙水,油層也(yě)會受到傷害。這種傷害(hài)主要體(tǐ)現在大量繁殖的細菌、機械雜質以及鐵(tiě)的沉澱物堵塞油層(céng),引起注水壓力上升,注水量下(xià)降,影響水(shuǐ)驅替原油的效率。因 由於汙水是從油層(céng)采出的,所以,油田回注汙水處理的主要目的是除油(yóu)和除懸浮物(wù)。概括地講汙水處理可分為兩(liǎng)個階段,第一(yī)段為(wéi)除油階段。該階段是利用油、水密(mì)度差(chà)及藥劑的破乳和絮(xù)凝作用將油和水分(fèn)離開來。第二段為過濾階(jiē)段(duàn)。該階段是利用濾料的吸附(fù)、攔截作用,將汙水中的懸浮固體、油和其他雜質吸附於(yú)濾料的表麵(miàn)或不讓其(qí)通過濾料層。除油階段要根據含油汙水中原油的密度、凝(níng)固點等性(xìng)質的不同而采用(yòng)相應的處理方法。目前,國內外除油階段主要采用的技術方法有重力(lì)式隔油罐技術、壓力沉(chén)降除油技術、氣浮選除油技術、水力旋(xuán)流除油技術等。
重力式(shì)隔油罐技術就是靠油水的相對密(mì)度差來達到除油的目的(de)。含油汙水進入隔油罐後,大的油滴在浮力的(de)作用下(xià)自由地上浮(fú),乳化(huà)油通過(guò)破乳劑(混凝劑)的作用由小油滴變成大油滴。在一定的停留時間內,絕大部分原油浮(fú)升(shēng)至隔油罐(guàn)的上部而被除去。其特(tè)點是,隔油罐體積大,汙水(shuǐ)停留時間長,即使來(lái)水有流量(liàng)和水質的突然變化也(yě)不會嚴重影響出水水(shuǐ)質。但(dàn)其占(zhàn)地麵積大,去除乳化油(yóu)能(néng)力差。
壓力沉降除油技術是在(zài)除(chú)油設備中裝填有使油珠聚(jù)結的材料,當含油汙水經過聚結材料層後,細小(xiǎo)油珠變成較大油(yóu)滴,加快了油的上升速度,從而(ér)縮短了汙水(shuǐ)停(tíng)留時間,減小了設備體積。其(qí)特點是設備綜合采(cǎi)用了聚(jù)結斜板技術,大大提高了除油效率,但其適用於來水(shuǐ)水量(liàng)變化、水質變化的能力要比隔(gé)油罐差。
氣浮選除油技術是在含油汙水中產生(shēng)大量細微(wēi)氣泡,使水中顆粒粒徑為0.25~25微米的懸浮油(yóu)珠(zhū)及(jí)固體顆粒黏附到氣泡上,一起浮到水麵,從而達到去(qù)除汙水中的汙(wū)油及懸浮固體顆粒的目的。氣浮可大大提高(gāo)懸(xuán)浮(fú)油珠及(jí)固體(tǐ)顆粒浮升速度,縮短處理時間。其特點是處理量大(dà),處理效率高,適(shì)用於稠油油田含油汙水以及含乳化油高的含油汙水。
水力旋流除油技術(shù)是利用油水密度差(chà),在液流高速旋轉時,受到(dào)不等離心力的作(zuò)用而實現油(yóu)水分離(lí)。其特點是設備體積小、分離效率高。但其對原油相對密度大於0.9的含油汙水適應能力差。
過濾階段采用的過濾技術根據濾後(hòu)水質的要求不同分為粗過濾、細過濾和精細過濾。根據水質推薦標準,懸浮物固體含量為(wéi)1.0~5.0毫克/升,顆粒直徑(jìng)為2.0~5.0微米。過濾的核心技術(shù)是濾料的選擇與再(zài)生。在油田汙水處理(lǐ)中,目前(qián)國內外主要采用的濾料有(yǒu)石英砂(shā)、無煙煤、陶粒、核桃殼(ké)、纖維球、陶瓷膜和有機膜等。濾料的再(zài)生(shēng)方法主要有熱水反衝洗、空氣反吹等。