大庆油田含油污水中悬浮固体的强化处理工艺研究

摘要

大庆油田随着开采的不断深入，出现了污水水质明显变差，水中悬浮固体的含量不断增高，悬浮固体极易使油层孔隙堵塞，造成地层污染、注水压力升高等问题，注入水质的好坏直接影响到油田的开发寿命。
　　本文立足于含油污水处理后稳定达标回注，对含油污水中悬浮固体特性进行了分析，分析出悬浮固体中的主要元素为O、C、Si、Fe、Ba、Al和Na，其中有机物为42.9％，包括聚合物8.4%；无机物主要是以二氧化硅为主的石英砂，还有硅铝酸盐，铁化合物，BaSO4以及其它金属化合物。明确了含油污水中悬浮固体超标的原因是悬浮固体颗粒变得越来越细小，细小组分所占比例越来越大，使得悬浮固体沉降时间变长。同时发现含油污水中含有的聚合物驱油剂、硫化物等成分对悬浮固体的有效去除都有不利影响。
　　研制出针对油田不同区块含油污水的高效絮凝剂，确定了在现有水处理工艺中的加药点是在二次沉降罐前和滤前；针对聚合物驱工艺采用SHSFL-1絮凝剂，在二次沉降罐前投加5mg/L，滤前投加1mg/L，处理后悬浮固体含量可达到聚驱高渗透层注水水质指标要求；针对水驱工艺采用SHSFL-2絮凝剂，在二次沉降罐前投加5mg/L，滤前投加1mg/L，处理后悬浮固体含量可达到水驱高渗透层注水水质指标要求；与油田常用的絮凝剂 PAC相比提高药剂效率30%。
　　通过在原有水处理工艺中沉降段的沉降罐中增加气浮装置和增加排泥装置进行工艺强化，在原有水处理工艺中的过滤段，通过改变过滤罐中滤层结构，主要改变滤料层和滤料级配进行工艺强化，以及在原有水处理工艺中增加聚四氟乙烯膜过滤器进行工艺强化，含油污水经强化后的水处理工艺后，悬浮固体含量达到大庆油田注水水质标准Q/SY DQ0605-2000，工业化应用十分成功。
　　本课题研究的悬浮固体强化处理工艺，最终出水水质完全达到了大庆油田注水水质指标，填补了含油污水处理方面的空白，解决了大庆油田含油污水回注处理方面的技术难题，解决了油田开发中的实际问题，为油田污水的回注提供了技术支持，因此，其经济效益及社会效益十分明显，有很好的市场应用前景。

目录

大庆油田含油污水中悬浮固体的强化处理工艺研究

INTENSIFYING PROCESS FOR REMOVING SUSPENDED SOLIDS OF DAQING OILFEILD OILYWASTEWATER

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1 悬浮固体及危害

1.1.1 悬浮固体概述

1.1.2 油田水中悬浮固体定义

1.1.3 悬浮固体对油田储层的伤害

1.2 悬浮物的富集方法

1.3 絮凝剂概述

1.3.1 絮凝剂定义及其作用

1.3.2 絮凝剂种类及其发展状况

1.3.3 国内絮凝剂研究存在的问题

1.4 油田含油污水处理方法及处理技术现状

1.4.1 含油污水处理方法

1.4.2 含油污水处理技术现状

1.5 课题的主要研究目的和内容

1.5.1 课题来源

1.5.2 研究目的和意义

1.5.3 课题的研究内容

第2章 实验材料及方法

2.1 实验材料

2.1.1 实验仪器

2.1.2 实验药品

2.2 含油污水中悬浮固体颗粒的富集、分离方法

2.3 采出水中悬浮固体颗粒的分析测试方法

2.3.1 X衍射光谱(XRD)分析

2.3.2 X射线荧光光谱(XRF)分析

2.3.3 悬浮固体中有机物和无机物的含量分析

2.4 悬浮固体测定方法

2.5 絮凝试验方法

2.6 絮凝剂的筛选评价方法

2.6.1 室内筛选中影响絮凝剂效果的主要因素

2.6.2 试验参数的确定

2.6.3 室内筛选评价方法

2.7 絮凝剂与现场工艺配合的使用方法

2.8 现场试验工艺流程

第3章 含油污水悬浮固体特性及形成研究

3.1 大庆油田含油污水中悬浮固体特性分析

3.1.1 过滤出水中悬浮固体特性

3.1.2 滤后出水中悬浮物粒径中值

3.1.3 悬浮固体粒径分布

3.2 大庆油田含油污水中悬浮固体的特性

3.2.1 含油污水的水质特性

3.2.2 悬浮固体的成分

3.3 本章小结

第4章 新型高效絮凝剂的研制及应用研究

4.1 新型高效絮凝剂的研制

4.1.1 影响絮凝剂絮凝效果的因素

4.1.2 絮凝剂的筛选

4.1.3 室内配方的优选

4.2 室内试验

4.2.1 不同加药浓度试验

4.2.2 室内对比试验

4.2.3 两点加药试验

4.3 絮凝剂中试去除效能研究

4.3.1 SHSFL-1絮凝剂去除效能研究

4.3.2 SHSFL-2絮凝剂去除效能研究

4.4 本章小结

第5章 原有油田水处理技术工艺强化

5.1 沉降段水处理工艺强化

5.1.1 沉降罐加气浮装置

5.1.2 沉降罐加排泥装置

5.2 过滤段水处理工艺强化

5.2.1 改变滤料层

5.2.2 改变滤料级配

5.2.3 应用聚四氟乙烯膜

5.3 本章小结

结 论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文及其他成果

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢

个人简历