油田措施返排液处理工程设计应用

摘要:措施返排液具有高悬浮物、高腐蚀性、高含盐量、高含油量、高色度和低pH值等特点,进入地面集输或采出水系统,会影响系统平稳运行,造成地面管线腐蚀严重。通过开展措施返排液处理站设计建设,有效解决油田措施废液处理难题,保障油田安全环保建设,推进了油田清洁文明生产。

关键词:长庆油田;措施返排液;回注措施

增产成为油田稳产的重要手段。在压裂、酸化、洗井、修井等措施作业过程中,会产生压裂返排液、酸化废水、洗井和修井废水及其混合液,统称措施返排液。措施返排液具有高悬浮物、高腐蚀性、高含盐量、高含油量、高色度和低pH值等特点。措施返排液若未经处理进入地面集输或采出水系统,会影响系统平稳运行,造成地面管线腐蚀严重。为解决油田措施返排液处理,解决地面系统运行的突出问题,开展油田措施返排液处理站场及相关配套系统建设。

1措施返排液水质

1.1处理前水质

措施返排液包括压裂返排液、酸化废水、洗井、修井废水等混合液。它是一种复杂的多相分散体系,既有从地层深处带出的粘土颗粒和岩屑,也含有油、压裂液中的各种有机和无机添加剂等,组成极为复杂,具有高黏度、高矿化度、机械杂质含量较高,易结垢、腐蚀性强的特点[3]。

1.2处理回注水质指标

措施返排液按照压裂、酸化、洗井、修井、钻井泥浆上清液不同类别优先源头处理回用,再集中分类处理、就近回注地层用于驱油。处理后水质要达到低渗透油田注水标准(含油≤10mg/L,悬浮物(SS)≤10mg/L)。

2工程设计难点

1)污染物质成份复杂。措施返排液包括压裂、洗井、酸化等工序废液,不同工序添加的化学药剂,使得废液污染物质成份十分复杂。2)粘度大、乳化程度高。废液具有一定的粘度,水样乳化程度高,导致静沉出水困难。3)含大量高分子有机物,CODcr浓度高,且降解性差。废液中的聚合物主要来自于表面活性剂、交联剂、延缓剂等低分子聚合物或共聚物,难以水解和被微生物所利用,很难去除4)石油类含量高,且浓度波动大。废液中石油类含量在10~2000mg/L之间。5)悬浮物浓度高,且因废液高粘稠、高稳定性,处理难度大。6)回用标准高,处理后废液要达到低渗透油田注水标准,回注地层。

3设计方案

压裂返排液具有高粘度、高悬浮物的特性,酸化废液具有低pH的特点,但与压裂返排液混合有利于其破胶;洗井、修井废液具有低粘度、较高含油和悬浮物的特点;因此,压裂返排液、酸化废液废水混合处理,洗井、修井废液两类废水混合处理[1~2]。

3.1处理工艺

3.1.1压裂、酸化返排液处理流程就地处理后满足配液标准,优先用于井场配液,无法再回用配液的就地处理后进集输管网、拉运集中处理。

3.1.2洗井废水、修井废水处理流程洗井废水、修井废水采用拉运至已建采出水站附近扩建措施返排液集中处理。

3.1.3措施返排液站内处理流程拉运进站的措施返排液,针对不同类型的废液进行预处理:对酸化废水进行pH调节,对压裂液先经过氧化处理等不同手段降粘;然后再通过分离单元和过滤单元进行固液分离,最终出水达到净化水可用于回注。

3.2设计内容开展

7座措施返排液处理站,单座站场处理规模每天150方,年总处理措施返排液25.2万方。1)处理设备橇装化、工艺单元化、布局标准化、安全、经济、高效处理措施返排液,实现废液无害化、资源化。2)针对废液组分复杂,汽车拉运进站水质波动大等特点,强化前端预处理,增加前端卸车调质罐容积,调节时间为3.33天,用以调节并储存高峰期水量,同时在罐内通过加热和加药完成预破胶,并对浮油和悬浮物进行初步沉降分离。减轻下游处理设备负荷,确保水质水量稳定。3)处理设备采用多元模块组合方式,包括破胶破乳单元、分离单元、过滤单元及污泥脱水单元,实现全流程密闭高效处理,将废液中油、水和泥分别回收并处理,处理后废液达到低渗透油田注水标准:含油≤10mg/L,悬浮物(SS)≤10mg/L。4)采用撬装化设备、模块化布置站场方式,优化站场布局,减少站场征地面积,单座站场占地5.4亩,较常规水处理站减少征地35%以上。5)主装置设备实现自动化运行,减轻员工劳动强度,提高站场操作管理水平。

4处理效果

以运行的某措施返排液处理站为例,日处理水量90~130m3,处理后含油8mg/L,悬浮物12mg/L。投加氢氧化钠、聚合氯化铝、阴离子聚丙酰烯胺、阳离子聚丙酰烯胺四种药剂。药剂、电耗及维护三项运行成本约为77.68万元/年,每方处理费用约27元。

5结论

通过措施返排液处理站正常投产,处理后措施返排液做为油田注水回用,实现了废液无害化、资源化目标,有利的保障油田安全环保建设,推进了油田清洁文明生产。

[参考文献]

[1]黄军强,张绪平,等.安塞油田压裂酸化措施废液危害及处理技术探讨[J].石油化工应用,2012,31(1):98-100.

[2]聂锦旭,肖贤明,等.压裂废液处理技术研究进展[J].油气田环境保护,2009,19(2):48-50.

[3]刘俊.钻井废液对环境影响分析[J].有油田化学,2009,23(1):57-59.

作者：杜杰 郭志强 曾芮 伏渭娜 单位：西安长庆科技工程有限责任公司