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低渗透油田含油污水处理

在低渗透油田注水开发过程中,含油污水的精细过滤处理至关重要。低渗透油藏由于储层孔喉细小,对水质的要求十分严格。根据石油天然气行业标准SY/T 5329—94《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》,渗透率低于50 md 的油藏,其注入水中的固体质量浓度应不超过1.0~3.0 mg/L,颗粒粒径中值应不超过1.0~2.0 μm,油的质量浓度应不超过5.0~8.0 mg/L,要达到以上要求,必须对来水进行精处理。因此,对于特低渗透油藏而言,膜分离技术是注水水质处理的关键技术。
方法/步骤
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本文分析了几种膜分离技术在国内低渗透油藏中的应用概况,通过分析膜分离处理工艺前、后的油田污水水质情况,阐明了膜分离技术在低渗透油藏精细水处理中的适用性,并对精细处理后的膜过滤装置的反洗方法进行了研究,为低渗透油藏中的油田污水处理提供了参考依据。

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多级金属膜精细处理工艺    金属膜过滤工艺过滤精度高,反洗再生能力强,处理后的水质可以达到A1 级指标的要求,颗粒粒径中值可达到2 μm。该工艺中,金属膜过滤由两级组成。第一级采用5 μm 金属膜,死端操作;第二级采用0.2 μm 金属膜,错流操作,浓水回流到一级过滤器进行再处理,净化水进入注水缓冲罐。第一级为死端过滤,随着时间的延长,被截留物在膜表面形成污染层,且不断加厚,过滤阻力也随之增加,在操作压力不变的情况下,膜通量随之下降,必须定期清洗。第二级为错流过滤,原料液以切线方向流过膜表面,在压力作用下粒径小于膜孔的颗粒和溶剂通过膜,粒径大于膜孔的颗粒被截留形成污染层,膜通量可在较长时间内稳定在一定的水平。   金属膜工艺处理油田采出水的主要问题是膜容易被污染,导致膜通量降低。反洗时,一级膜管采用正洗(由内部向外冲洗)方式,二级膜管采用正洗加反洗方式,反洗周期为4~6 h,反洗时间为5min。

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新型陶瓷膜精细处理工艺     陶瓷膜是一种无机膜组件,是经特殊工艺制备而成的呈管状或多通道状膜。与有机膜相比,陶瓷膜具有热稳定性好、刚性及机械强度大、化学稳定性好、抗微生物能力强、易清洁、使用寿命长等优点,因此可以在处理要求更高、使用场合更为苛刻的环境中使用,能满足低渗透油层注水水质的要求。     陶瓷膜的清洗采用氢氧化钠和硝酸溶液交替进行,排污清洗周期为48 h。每次清洗2~4 h,即可恢复膜通量。陶瓷膜是清洗相对方便的膜材料,在污水深度处理中的应用前景较好。陶瓷膜工艺设备投资成本大,运行费用高,如何降低装置的一次性投资,并且通过工艺条件的优化设计和强化传质过程,降低操作成本是当前实现其大规模应用的首要条件。

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结语    随着膜材料技术的发展,各种膜分离技术的相互配合、膜技术与常规水处理技术联用等,成为低渗透、超低渗透油藏开发新型水处理工艺的一个重要方向,而金属膜、超滤膜、陶瓷膜等膜分离技术都具有过滤精度高、粒径控制稳定、性能易恢复等优点,可广泛应用于各种低渗透油藏的污水处理中。由于膜过滤器对来水水质要求高,污水一般经过预处理达到进水水质要求时再经膜过滤器处理后,才可以获得预期的处理效果,使得油田采出水达到严格的出水水质标准的要求。

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