员工培训教材(油田采出水处理工艺技术)上课讲义.ppt

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1、长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术员工培训教材(油田采出水处理工艺技术)Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术目目 录录一、长庆油田脱水工艺的现状一、长庆油田脱水工艺的现状二、长庆油田水处理工艺流程发展历程二、长庆油田水处理工艺流程发展历程三、采出水过滤设备的工作原理三、采出水过滤设备的工作原理四、采出水工艺管理要求四、采出

2、水工艺管理要求五、面临的困难及存在的问题五、面临的困难及存在的问题六、下一步的发展方向六、下一步的发展方向长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术 长庆油田经过长庆油田经过3030多年的发展，成功开发了马岭、安塞、多年的发展，成功开发了马岭、安塞、靖安及西峰等油田。伴随油田的不断发展和配套建设，长庆靖安及西峰等油田。伴随油田的不断发展和配套建设，长庆油田的脱水及采出水处理工艺历经多次变化和完善，保证了油田的脱水及采出水处理工艺历经多次变化和完善，保证了油田不同发展阶段的开发需要。几年来，通过不断攻关、研油田不同发展阶段的开发需要。几年来，通过不断攻关

3、、研究，究，形成了具有低渗油田特征的脱水及采出水处理工艺技术，形成了具有低渗油田特征的脱水及采出水处理工艺技术，确保了油田持续有效快速发展。确保了油田持续有效快速发展。截止截止20072007年年1010月底，全油田现有脱水站点月底，全油田现有脱水站点5353座，原油脱座，原油脱水能力达到水能力达到6.14106.14104 4t/dt/d。日产水。日产水35777m35777m3 3，建有采出水处理，建有采出水处理站点站点101101座，其中配套精细过滤设备有座，其中配套精细过滤设备有4040座，实际处理量座，实际处理量2.67102.67104 4m m3 3/d/d；小区块简易处理站点；

4、小区块简易处理站点6161座，实际处理座，实际处理1.03101.03104 4m m3 3/d/d。全油田采出水处理及回注率达到全油田采出水处理及回注率达到100%100%，有效，有效回注率回注率53.4%53.4%。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术一、长庆油田脱水工艺的现状及特点一、长庆油田脱水工艺的现状及特点 原原油油脱脱水水及及污污水水处处理理过过程程中中，原原油油的的脱脱水水脱脱气气是是非非常常重重要要的的环环节节，常常规规工工艺艺先先采采用用气气液液分分离离器器进进行行气气液液两两相相分分离离，分分离离后后的的原原油油再再利利用用

5、沉沉降降罐罐进进行行热热化化学学重重力力分分离离，或或采采用用电电热热化化学学脱脱水水。长长庆庆油油田田目目前前主主要要采采用用大大罐罐沉沉降降脱脱水水和三相分离器脱水两种工艺。和三相分离器脱水两种工艺。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术 长长庆庆油油田田原原油油脱脱水水主主要要采采用用热热化化学学沉沉降降脱脱水水工工艺艺技技术术，可可概概括括为为“小小站站（井井口口）加加药药、管管道道破破乳乳、大大罐罐溢溢流流沉沉降降脱脱水水”工工艺艺流流程程。已已推推广广到到全全油油田田5353座座联联合合站站（集集中中处处理理站站），原原油油的的脱脱水水

6、能能力力达达到到6.146.1410104 4t/dt/d。多多年年的的实实践践证证明，这项技术适合长庆油田的原油脱水。明，这项技术适合长庆油田的原油脱水。20032003年年以以来来，为为解解决决大大罐罐沉沉降降脱脱水水存存在在的的流流程程未未密密闭闭、占占地地面面积积较较大大、投投资资过过高高的的问问题题，引引进进了了油油气气水水三三相相分分离离技术，并成功在油田得到推广应用，累计推广技术，并成功在油田得到推广应用，累计推广2525台。台。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术（一）大罐沉降脱水工艺技术（一）大罐沉降脱水工艺技术1 1、工艺流程

7、及特点、工艺流程及特点工艺流程：工艺流程：站外加药站内脱水站外加药站内脱水 小站（井口）加药管道破乳大罐溢流沉降脱水站外加药站外加药站内脱水站内脱水站站外外加加药药早期采用井口加药早期采用井口加药 后期改到增压点、接转站加药后期改到增压点、接转站加药 长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术站站内内脱脱水水站外加药特点：站外加药特点：能充分破乳降粘，降低管线回压，尤其冬季效果显著。能充分破乳降粘，降低管线回压，尤其冬季效果显著。实现乳化液提前破乳，缩短了沉降罐内油水分离时间。实现乳化液提前破乳，缩短了沉降罐内油水分离时间。管道破乳后水滴在管壁形成水膜

8、，起到降粘减阻作用。管道破乳后水滴在管壁形成水膜，起到降粘减阻作用。进油口进油口出油口出油口出水口出水口集水管集水管喷油管喷油管集油槽集油槽平衡管平衡管溢流沉降罐结构示意图溢流沉降罐结构示意图长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术脱脱水水温温度度较较低低（30-45）、流流程程简简单单、操操作作方方便便、效果显著。效果显著。流程优点：流程优点：净化油含水小于净化油含水小于0.5，污水含油小于，污水含油小于200mg/l。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术 2 2、影响、影响原油原油脱水效果的脱水效果

9、的主要主要因素因素 （1 1）破乳剂的筛选）破乳剂的筛选 原原油油的的破破乳乳原原理理，尽尽管管有有多多种种解解释释，但但通通常常认认为为油油水水乳乳化化液液珠珠的的表表面面含含有有胶胶质质、沥沥青青质质等等天天然然乳乳化化剂剂，破破乳乳剂剂分分子子渗渗入入并并吸吸附附到到乳乳化化液液滴滴的的界界面面膜膜上上抵抵消消天天然然乳乳化化剂剂，这这样样乳乳化化液液滴滴表表面面膜膜破破裂裂并并使使水水滴滴释释放放出出来来，小小水水滴滴相相互互聚聚结结成成大大水水滴滴，最最终终油油、水水两两相相发发生生分离。分离。破破乳乳原原理理长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处

10、理工艺技术破乳剂筛破乳剂筛选方法选方法室内瓶试法：室内瓶试法：实验过程中取新鲜的油样，实验过程中取新鲜的油样，综合考察脱水率、脱水速度、油水界面、综合考察脱水率、脱水速度、油水界面、污水含油等各项指标。污水含油等各项指标。长庆油田使用的破乳剂：长庆油田使用的破乳剂：主要有主要有YT-100YT-100、CQ-C3CQ-C3、CDJ-5CDJ-5等型，均属聚醚类型，等型，均属聚醚类型，是环氧乙烷环氧丙烷共聚物。使用浓度在是环氧乙烷环氧丙烷共聚物。使用浓度在80100mg/l80100mg/l之间。之间。下步应着手研制新型的低温、高效、快速的破乳剂。下步应着手研制新型的低温、高效、快速的破乳剂。长

11、庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术 （2 2）破乳剂投加点的确定）破乳剂投加点的确定 九十年代后，大部分加药点移到接转站内。九十年代后，大部分加药点移到接转站内。早期采用井口加药。早期采用井口加药。投加要求：投加要求：对于以小站加药的区块，要根据集输流程的布局及含水的高低，合对于以小站加药的区块，要根据集输流程的布局及含水的高低，合理确定加药站数量，保证系统总的加药量处于合适的比例范围。接转站加理确定加药站数量，保证系统总的加药量处于合适的比例范围。接转站加药应从输油泵的进口加入；联合站应从总机关汇管中加入；药应从输油泵的进口加入；联合站应从总机

12、关汇管中加入；严禁在沉降罐严禁在沉降罐罐口倒加破乳剂的做法，造成局部浓度过高，形成反向乳化，反而脱不下罐口倒加破乳剂的做法，造成局部浓度过高，形成反向乳化，反而脱不下水水。含水大于含水大于50-60%的区块可在联合站或集中处理站加药。的区块可在联合站或集中处理站加药。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术 加加药药过过程程应应与与输输油油同同步步进进行行，不不得得中中断断也也不不得得过过量量加加入入。加加药药浓浓度度应应根根据据室室内内评评价价确确定定，一一般般保保持持在在商商品品浓浓度度80-150ppm80-150ppm范围之内范围之内。对于用

13、量超过。对于用量超过200ppm200ppm的药剂应淘汰。的药剂应淘汰。输输油油上上要要求求联联合合站站外外上上游游系系统统站站点点输输油油要要尽尽量量保保证证连连续续平平稳稳输输油油，禁禁止止输输油油过过程程中中排排量量频频繁繁变变化化；冬冬季季运运行行中中，输输油油温温度度控控制制在在40-4540-45左左右右，以以保保证证原原油油的的破破乳乳脱脱水水效果。效果。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术（3 3）沉降时间）沉降时间 根据根据StokesStokes沉降公式：沉降公式：Vt=dVt=d2 2（水水油油）g/18g/18油油 式中：

14、式中：Vt Vt 水滴在油中沉降速度，水滴在油中沉降速度，m/sm/s；d d 水滴直径，水滴直径，m m；水水、油油水和油的密度，水和油的密度，kg/mkg/m3 3；油油 原油粘度，原油粘度，Pa.sPa.s；g g 重力加速度，重力加速度，9.8m/s9.8m/s2 2；以上公式看出，水滴的沉降速度与油水密度差成正比，以上公式看出，水滴的沉降速度与油水密度差成正比，与原油的粘度成反比。油水密度差越大，原油粘度越低，与原油的粘度成反比。油水密度差越大，原油粘度越低，则水滴沉降速度加快，油水越容易分离。则水滴沉降速度加快，油水越容易分离。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技

15、术油田脱水及采出水处理工艺技术 根据长庆原油的性质及脱水工艺的特点，实际沉降根据长庆原油的性质及脱水工艺的特点，实际沉降时间确定在时间确定在12201220小时小时范围内即可满足要求。范围内即可满足要求。在保证脱在保证脱水效果的前提下，应尽量缩短污水在沉降罐内的停留时水效果的前提下，应尽量缩短污水在沉降罐内的停留时间，既减少硫酸盐还原菌在罐内的繁殖，又可减小沉降间，既减少硫酸盐还原菌在罐内的繁殖，又可减小沉降罐的容积。罐的容积。长庆油田情况：长庆油田情况：长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术（4 4）合理确定脱水温度）合理确定脱水温度 根根据据S

16、tokesStokes沉沉降降公公式式，水水滴滴沉沉降降速速度度与与原原油油粘粘度度成成反反比比。因因此此，提提高高温温度度可可加加快快水水滴滴沉沉降降速速度度，提提高高脱脱水水效效果果。但但并并不不是是温温度度越越高高越越好好，且且过过高高的的温温度度势势必必消消耗耗过过多多的的燃燃料料。以以华池油田情况进行说明：华池油田情况进行说明：华华池池原原油油粘粘温温曲曲线线长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术 由由图图可可见见，原原油油温温度度达达到到2525后后，粘粘度度急急剧剧下下降降，粘粘温温性性能能变变好好。粘粘温温曲曲线线在在25-2825

17、-28附附近近出出现现拐拐点点，此此点点所所对对应应的的温温度度即即为为理理想想的的脱脱水水温温度度。低低于于此此温温度度区区间间，粘粘度度大大幅幅度度增增加加。同同时时该该曲曲线线在在3030后后随随着着温温度度的的增增加加，粘粘度度的的降降低低并并不不显显著著，根根据据StokesStokes沉沉降降公公式式，对对原原油油脱脱水水速速度度的的影响甚微。影响甚微。因因此此，华华池池原原油油的的脱脱水水温温度度应应为为30353035左左右右，可可以以认认为为达达到到低低温温脱脱水水的的概概念念。就就热热化化学学脱脱水水流流程程而而言言，要要根根据据各各地地原原油油的的粘粘温温曲曲线线确确定定

18、脱脱水水温温度度，保保证证在在一一个个经经济济合合理的温度范围之内进行原油脱水。理的温度范围之内进行原油脱水。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术（5 5）合理确定沉降罐的运行参数合理确定沉降罐的运行参数 沉沉降降罐罐的的运运行行参参数数主主要要受受油油水水层层高高度度、来来液液量量的的多多少少等等因因素素控控制制，保保证证油油相相和和水水相相停停留留时时间间处处于于合合理理的的范范围围。油油水水界界面面的的高高低低，实实际际是是一一个个油油相相沉沉距距和和水水相相沉沉距距的的问问题题。油油水水界界面面的的控控制制高高度度不不同同，对对脱脱水水效

19、效果果有有一一定定影影响响，油油水水层层高高度度要根据实际脱水效果、调节水箱的高度确定。要根据实际脱水效果、调节水箱的高度确定。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术 油水界面油水界面4.54.5 5.5m5.5m；沉降温度沉降温度3030 45(45(视区块不同视区块不同)；沉降时间沉降时间12-2012-20小时以上；小时以上；净化油层厚度：保持在净化油层厚度：保持在2.02.0米以上；米以上；乳化层厚度：控制在乳化层厚度：控制在2.02.0米以下。米以下。沉沉降降罐罐油油水水指指标标：溢溢流流口口的的净净化化油油含含水水0.5%0.5%以以下

20、下；沉沉降降罐污水出口含油指标罐污水出口含油指标200mg/l200mg/l以下。以下。运行参数控制指标：运行参数控制指标：长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术（7）关于）关于“末端加药、大罐沉降末端加药、大罐沉降”脱水工艺技术脱水工艺技术 所所谓谓末末端端加加药药脱脱水水工工艺艺就就是是将将站站外外加加药药移移到到站站内内加加药药，管理上比较方便。管理上比较方便。建建议议：一一是是原原油油含含水水超超过过60%60%后后，油油水水乳乳化化液液由由油油包包水水变变为为水水包包油油状状态态，此此时时脱脱水水相相对对容容易易，可可以以通通过过试试验验

21、将将站站外外加加药药移移到到站站内内集集中中加加药药。同同时时，要要考考虑虑沉沉降降罐罐的的容容量量、温温度度能能不不能能保保证证脱脱水水效效果果。二二是是对对原原油油含含水水不不超超过过3040%3040%，应应继继续续坚坚持持小小站站加加药药的的原原则则,充充分分利利用用管管道道破破乳乳，提提高高沉沉降罐的脱水效果。降罐的脱水效果。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术（二）油气水三相分离工艺技术（二）油气水三相分离工艺技术 油油气气水水三三相相分分离离可可以以将将含含水水油油一一次次处处理理合合格格，也也作作为为预预脱脱气气脱脱水水设设备备进

22、进行行预预处处理理。同同大大罐罐脱脱水水工工艺艺相相比比，具具有有脱脱水水速速度度较较快快、流流程程密密闭闭、占占地地面面积积较较小小、投投资资低低，并并可可回回收收一一定定量量的的伴生气的特点。伴生气的特点。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术1、油气水三相分离结构及工作原理、油气水三相分离结构及工作原理 工作原理：工作原理：油气水三相分离器是通过将旋流分离、水洗油气水三相分离器是通过将旋流分离、水洗破乳、填料聚集脱水、热化学沉降脱水多种方式，在不同的破乳、填料聚集脱水、热化学沉降脱水多种方式，在不同的阶段采用合理的结构进行综合高效脱水的一种设

23、备。主要优阶段采用合理的结构进行综合高效脱水的一种设备。主要优点脱水效率高，沉降时间短。点脱水效率高，沉降时间短。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术 （1 1）采采用用来来液液旋旋流流预预分分离离技技术术，实实现现对对油油、气气初初步步分分离离，增增加加设设备备内内流流场场的的液液体体有有效效处处理理容容积积，提提高高了了设设备备处处理理效率。效率。（2 2）采用静态搅拌器活性水水洗破乳技术，强化了药）采用静态搅拌器活性水水洗破乳技术，强化了药液混合和乳状液破乳，改善分离的水力条件，加快油水分离液混合和乳状液破乳，改善分离的水力条件，加快油水分

24、离速度，提高了设备的分离质量。速度，提高了设备的分离质量。水水洗洗破破乳乳的的机机理理：预预脱脱气气后后的的油油水水混混合合液液通通过过导导液液管管导导入入设设备备水水相相中中，经经过过液液体体流流型型调调整整装装置置调调整整后后上上浮浮，在在含含有有破破乳乳剂剂的的水水相相中中翻翻滚滚、搅搅拌拌、摩摩擦擦、上上升升，使使乳乳状状液液滴滴的的界界面面膜膜强强度度降降低低，产产生生油油水水分分离离且且使使油油滴滴迅迅速速进进入入油油水水界界面面层层中，达到油水分离的目的。中，达到油水分离的目的。2 2、设备特点、设备特点长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理

25、工艺技术 （3 3）采采用用强强化化聚聚结结材材料料，增增加加油油、水水两两相相液液滴滴碰碰撞撞聚聚结结机率机率，可稳定流可稳定流动状态动状态，提高分离效率。，提高分离效率。（4 4）采采用用污污水水抑抑制制装装置置，即即将将分分离离后后的的含含油油污污水水进进行行二二次处理、聚结，提高了分离后的污水质量。次处理、聚结，提高了分离后的污水质量。（5 5）采采用用变变油油水水界界面面控控制制为为油油、水水液液面面控控制制技技术术，实实现现了油水界面的平衡控制。了油水界面的平衡控制。（6 6）采用迷宫式捕雾装置，有效地控制了气中带液率。）采用迷宫式捕雾装置，有效地控制了气中带液率。长庆油田长庆油田

26、分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术3 3、主要技术指标与运行参数、主要技术指标与运行参数 工作温度：工作温度：依据处理介质特性确定，一般依据处理介质特性确定，一般30-6030-60；工作压力：工作压力：根据现场运行工艺定，一般根据现场运行工艺定，一般0.18-0.3MPa0.18-0.3MPa；出口原油含水率：出口原油含水率：0.5%0.5%（平均值）；（平均值）；出口原油含气率：出口原油含气率：0.005g/m0.005g/m3 3；出口污水含油率：出口污水含油率：500mg/l500mg/l。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱

27、水及采出水处理工艺技术浮球液面调节阀磁翻柱液位计自力式压力调节阀 （1 1）基地式控制：采用浮球液面调节阀、自力式压力调）基地式控制：采用浮球液面调节阀、自力式压力调节阀、磁翻柱液位计等，控制油水界面、系统运行压力，显节阀、磁翻柱液位计等，控制油水界面、系统运行压力，显示油水室液位。示油水室液位。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术电动调节阀导波雷达液位计 （2 2）远程显示和自动控制：采用电动调节阀、导波雷达）远程显示和自动控制：采用电动调节阀、导波雷达液位计、导波雷达油水界面仪等，以及辅助显示和控制设备，液位计、导波雷达油水界面仪等，以及辅助

28、显示和控制设备，实现自动控制和远程人工控制。实现自动控制和远程人工控制。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术4 4、日常操作说明、日常操作说明 三相分离器的正常运行必须控制好以下生产参数：三相分离器的正常运行必须控制好以下生产参数：压压力、油水室液位、进液温度、油水界面、破乳剂加入浓度、力、油水室液位、进液温度、油水界面、破乳剂加入浓度、进液量。进液量。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术 三三相相分分离离器器压压力力操操作作范范围围：0.18-0.3MPa0.18-0.3MPa，压压力力由由来来液

29、液中中溶溶解解气气的的多多少少和和气气系系统统压压力力决决定定，压压力力大大小小通通过过出出气气自自力式压力调节阀和补气自力式压力调节阀控制。力式压力调节阀和补气自力式压力调节阀控制。气气压压过过高高易易导导致致油油水水中中溶溶解解气气增增多多，或或超超过过容容器器的的设设计计压压力力。气气压压过过低低易易导导致致油油水水不不能能压压到到沉沉降降罐罐和和污污水水缓缓冲冲罐中，很容易使油进入气线。罐中，很容易使油进入气线。如如果果气气系系统统压压力力超超过过0.3MPa0.3MPa可可以以通通过过火火炬炬放放空空。如如果果气气系系统统压压力力低低于于0.18MPa0.18MPa，可可通通过过调调

30、节节上上游游的的用用气气量量和和供供气气量量，提提高高气气系系统统压压力力。同同时时也也可可提提高高三三相相分分离离器器进进液液温温度度，提高容器内压力。提高容器内压力。（1 1）三相分离器压力）三相分离器压力长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术 油油水水室室液液位位：采采用用导导波波雷雷达达：0.7m-1.7m0.7m-1.7m；采采用用磁磁翻翻柱柱液液位计：位计：0.2m-0.7m0.2m-0.7m。油油水水室室液液位位有有两两套套控控制制方方法法，一一种种是是机机械械式式浮浮子子液液位位调调节节阀阀控控制制，液液位位由由浮浮子子式式液液位位

31、计计显显示示；另另一一种种是是由由导导波波雷雷达达液液位位计计控控制制电电动动调调节节阀阀的的开开度度来来控控制制。正正常常运运行行时时由由导导波波雷雷达达液液位位计计控控制制电电动动调调节节阀阀的的开开度度来来控控制制油油水水室室液液位位，电电动动控控制制系系统统维维修修期期间间，可可采采用用机机械械式式浮浮子子液液位位调调节节阀阀控控制制。由由于于机机械械式式浮浮子子液液位位调调节节阀阀存存在在下下死死点点容容易易卡卡死死的的现现象象，因因此此调调节时尽量在下死点留有一定的间隙。节时尽量在下死点留有一定的间隙。冬冬季季运运行行还还需需要要注注意意液液位位计计中中的的液液体体凝凝固固现现象象

32、，出出现现假假液液位位的的情情况况，需需要要经经常常从从液液位位计计的的底底部部排排放放一一定定的的液液体体。从从以以上两种控制方式的分析，建议使用电动控制装置。上两种控制方式的分析，建议使用电动控制装置。（2 2）油水室液位的控制）油水室液位的控制长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术 三三相相分分离离器器进进液液温温度度：45-6045-60。根根据据室室内内脱脱水水实实验验结结果果，原原油油的的脱脱水水温温度度应应控控制制在在45-6045-60以以内内。在在进进液液量量稳稳定定的情况下，通过调节脱水换热器热媒的流量控制进液温度。的情况下，通

33、过调节脱水换热器热媒的流量控制进液温度。（3 3）进液温度）进液温度 三三相相分分离离器器导导水水管管的的固固定定高高度度为为2.422.42米米，可可调调节节高高度度为为0.280.28米米。在在三三相相分分离离器器投投运运过过程程中中已已经经将将界界面面调调节节好好，如如果果进液的含水不发生大的变化，一般不用调节。进液的含水不发生大的变化，一般不用调节。（4 4）三相分离器油水界面的控制）三相分离器油水界面的控制长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术 破破乳乳剂剂加加药药浓浓度度：100-150mg/l100-150mg/l。根根据据实实验验结

34、结果果，加加药药浓浓度度先先控控制制在在100mg/l100mg/l，待待运运行行一一段段时时间间后后，再再根根据据现现场场情情况况，调调整整加加药药量量。如如果果上上游游来来液液稳稳定定可可以以采采用用管管道道加加药药，提提高高破破乳效果。乳效果。（5 5）破乳剂浓度）破乳剂浓度 三三相相分分离离器器的的进进液液量量应应控控制制在在一一定定的的范范围围内内，进进液液量量的的变变化化不不宜宜过过大大，否否则则会会导导致致油油水水界界面面紊紊乱乱，易易造造成成水水室室进进油油。同同时时量量的的变变化化会会使使加加药药浓浓度度和和进进液液温温度度不不稳稳定定，影影响响脱脱水水效效果果。因此应尽量使

35、上游来液量稳定，平稳进液，平稳脱水和出液。因此应尽量使上游来液量稳定，平稳进液，平稳脱水和出液。（6 6）三相分离器进液量）三相分离器进液量 长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术5 5、特殊情况的处理、特殊情况的处理 水水室室进进油油有有两两种种可可能能：一一是是沉沉降降室室油油水水混混层层，二二是是油油水水界界面面调调节节不不合合理理。出出现现这这种种情情况况可可关关闭闭水水室室出出口口阀阀门门，根根据据进进液液量量和和含含水水，计计算算关关闭闭时时间间（目目前前大大概概需需要要8 8小小时时），检检查查加加药药量量、脱脱水水温温度度、进进液液

36、量量是是否否在在正正常常范范围围，并并适适度度调调整整油油水水界界面面高高度度。油油水水界界面面的的调调整整是是一一个个缓缓慢慢的的过过程程，需需要要慢慢慢慢的调。的调。（1 1）水室进油）水室进油 长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术 主主要要是是破破乳乳效效果果不不好好造造成成，一一般般由由加加药药量量、脱脱水水温温度度、进进液液量量不不在在正正常常范范围围内内造造成成，只只要要恢恢复复正正常常参参数数，油油水水混混层现象可以解决。另外注意破乳剂浓度及质量的变化情况。层现象可以解决。另外注意破乳剂浓度及质量的变化情况。油油中中含含水水和和水水

37、中中含含油油超超标标后后，在在保保证证破破乳乳剂剂浓浓度度、脱脱水水温温度度、进进液液量量在在正正常常范范围围后后，如如果果油油中中含含水水超超标标，可可适适当当降降低低油油水水界界面面高高度度。水水中中含含油油超超标标，可可适适当当提提高高油油水水界界面高度。面高度。（2 2）油水混层）油水混层长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术（三）第三阶段：斜板除油（三）第三阶段：斜板除油+核桃壳、改性纤维球过滤核桃壳、改性纤维球过滤 二二十十世世纪纪九九十十年年代代后后期期，为为适适应应油油田田可可持持续续发发展展的的要要求求，公公司司加加大大了了油油田

38、田采采出出水水治治理理力力度度，形形成成两两种种油油田田采采出出水处理工艺技术。水处理工艺技术。1、斜板除油、斜板除油+三级改性纤维球精细过滤流程三级改性纤维球精细过滤流程 主主要要以以斜斜板板除除油油三三级级改改性性纤纤维维球球过过滤滤絮絮凝凝、杀杀菌菌处处理理方方法法模模式式，建建成成的的场场站站主主要要有有靖靖三三联联、杏杏河河集集油油站站、王窑集中处理站、塞王窑集中处理站、塞3939集油站。集油站。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术三级改性纤维球过滤处理流程工艺图三级改性纤维球过滤处理流程工艺图 长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采

39、出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术 通通过过对对靖靖三三联联、杏杏河河等等站站点点处处理理水水质质监监测测分分析析，该该工工艺艺流流程程在在运运行行初初期期，悬悬浮浮物物、含含油油等等主主要要控控制制指指标标均均达达到到10mg/l10mg/l以以下下，运运行行一一段段时时期期后后，随随着着设设备备过过滤滤精精度度及及能能力力的的下下降降，处处理理后后的的水水质质指指标标上上升升，滤滤料料有有时出现污染。时出现污染。三三级级改改性性纤纤维维球球图图长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术2、两级核桃壳、两级核桃壳+两级改性纤维球精细过滤流程

40、两级改性纤维球精细过滤流程 工工艺艺流流程程：主主要要是是斜斜板板除除油油两两级级核核桃桃壳壳过过滤滤两两级级改改性性纤维球过滤纤维球过滤絮凝、杀菌技术。絮凝、杀菌技术。两级核桃壳两级核桃壳+两级改性纤维球过滤工艺流程图两级改性纤维球过滤工艺流程图长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术 该该流流程程作作为为油油田田采采出出水水处处理理的的主主体体技技术术，近近年年先先后后配配套建设西一联、王十六转、里套建设西一联、王十六转、里3737等十几个站点。等十几个站点。通通过过对对部部分分站站点点处处理理水水质质监监测测分分析析，设设备备运运行行初初期期，

41、悬悬浮浮物物、含含油油等等主主要要控控制制指指标标均均达达到到10mg/l10mg/l以以下下，随随着着时时间间的的延延长长，核核桃桃壳壳和和改改性性纤纤维维球球抗抗污污染染能能力力下下降降，过过滤滤效效果出现下降，致使部分站点处理后水质超标。果出现下降，致使部分站点处理后水质超标。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术3、简易流程：简易除油就地回注、简易流程：简易除油就地回注 工工艺艺流流程程：含含水水原原油油进进站站后后经经溢溢流流沉沉降降罐罐脱脱水水，采采出出水水处处理理仅仅设设除除油油罐罐简简易易除除油油后后就就地地回回注注。采采出出水水由

42、由小小站站直直接接配配注，处理规模在注，处理规模在100100300m3/d300m3/d之间。之间。小区块简易采出水处理流程示意图小区块简易采出水处理流程示意图长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术 “十十五五”以以来来，在在长长庆庆油油田田4545个个小小区区块块建建设设了了简简易易的的采采出出水水处处理理设设施施。目目前前这这些些站站点点因因采采出出水水含含油油、悬悬浮浮物物超超标标，回回注注水水质质较较差差。回回注注水水质质中中含含油油和和悬悬浮浮物物指指标标分分别别为为202050mg/l50mg/l、1050mg/l1050mg/l，部

43、部分分区区块块污污水水回回注注压压力力上上升升一一定定程程度度后，定期进行洗井或措施增注。后，定期进行洗井或措施增注。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术三、主要过滤设备的工作原理三、主要过滤设备的工作原理（一）除油罐除油技术（一）除油罐除油技术 除油罐是除油罐是2020世纪世纪6060年代以来油田采出水处理中应用最广、年代以来油田采出水处理中应用最广、数量最多的除油设备。数量最多的除油设备。该设备依据油水比重差进行自然沉降该设备依据油水比重差进行自然沉降分离或混凝沉降分离，能除去水中颗粒较大的分散油粒和悬分离或混凝沉降分离，能除去水中颗粒较大的

44、分散油粒和悬浮固体颗粒；投加混凝剂后可将水中的乳化油或胶体物质絮浮固体颗粒；投加混凝剂后可将水中的乳化油或胶体物质絮凝成较大的絮凝体上浮或下沉。凝成较大的絮凝体上浮或下沉。其缺点是处理水停留时间长、其缺点是处理水停留时间长、容积大、耗费钢材较多。容积大、耗费钢材较多。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术 长长庆庆油油田田先先后后使使用用过过多多种种除除油油装装置置，目目前前主主要要使使用用斜斜管管除除油油罐罐，其其特特点点是是在在内内部部增增加加了了粗粗粒粒化化装装置置聚聚丙丙烯烯填填料料，有利于微小油滴的聚集，提高了除油效率。有利于微小油滴的聚

45、集，提高了除油效率。此此外外，还还采采用用过过压压力力除除油油罐罐技技术术，主主要要通通过过斜斜管管（板板）分分离离技技术术、聚聚结结技技术术及及化化学学混混凝凝除除油油技技术术，提提高高了了除除油油效效率率，总总停停留留时时间间由由重重力力流流程程的的6h6h减减少少到到1.5h1.5h，但但容容器器壁壁厚厚较较大大，而且对药剂、来液温度都有较高的要求，使用条件较苛刻。而且对药剂、来液温度都有较高的要求，使用条件较苛刻。沉沉降降罐罐外外观观图图长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术（二）含油污水核桃壳过滤技术（二）含油污水核桃壳过滤技术 核核桃桃

46、壳壳过过滤滤技技术术是是2020世世纪纪8080年年代代中中后后期期在在国国内内发发展展起起来来，滤滤料料采采用用野野生生山山核核桃桃壳壳经经脱脱脂脂、研研磨磨等等工工艺艺处处理理后后，具具有有较较强强的的机机械械强强度度及及吸吸附附能能力力，与与石石英英砂砂过过滤滤器器相相比比，具具有有滤滤速速高高、截截污污能能力力强强、反反洗洗辅辅助助以以机机械械动动力力（如如机机械械搅搅拌拌、体体外外搓洗）易于反洗，不用气体参与反洗，减轻了腐蚀。搓洗）易于反洗，不用气体参与反洗，减轻了腐蚀。工工作作原原理理：来来水水经经过过加加压压泵泵后后通通过过特特殊殊的的布布水水筛筛管管布布水水，水水经经过过深深层

47、层过过滤滤后后，由由集集水水筛筛管管集集水水排排出出过过滤滤器器外外，油油上上浮浮经经污污油油管管外外排排；反反冲冲洗洗时时流流程程与与工工作作处处理理流流程程相相反反，滤滤料料由由于于反反向向布布水水，滤滤层层膨膨胀胀，滤滤料料经经滤滤料料搅搅拌拌设设施施搅搅拌拌后后，反反洗洗污污水水外外排排。滤滤料料再再生生方方式式有有两两种种，即即体体内内自自然然膨膨胀胀和和体体外外循循环。环。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术 优优点点：过过水水断断面面稳稳定定，水水在在滤滤层层中中路路径径单单一一，流流速速平平稳稳，进出水压差小（进出水压差小（0.1

48、Mp0.1Mp）；）；缺缺点点：如如反反洗洗不不及及时时，滤滤料料易易出出现现板板结结，搅搅拌拌机机搅搅拌拌运运行行困困难难；且且过过滤滤精精度度相相对对不不高高，对对悬悬浮浮固固体体的的去去除除率率有有限限，不能作为低渗透地层精滤设备。不能作为低渗透地层精滤设备。核核桃桃壳壳过过滤滤器器原原理理图图长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术（三）改性纤维球（三）改性纤维球(束束)精细过滤技术精细过滤技术 改改性性纤纤维维球球所所用用的的材材料料为为聚聚酯酯纤纤维维、聚聚丙丙烯烯等等材材料料，它它通通过过特特殊殊的的化化学学处处理理将将其其表表面面改改

49、性性成成为为亲亲水水疏疏油油性性能能。制制造造方法采用人工结扎、机械焊接制造等技术。方法采用人工结扎、机械焊接制造等技术。改性纤维球性能指标改性纤维球性能指标 长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术主主要要工工艺艺特特点点 1、深层过滤：水头损失小、孔隙率高。、深层过滤：水头损失小、孔隙率高。2、对来水适应范围更广，除油、除悬浮物、对来水适应范围更广，除油、除悬浮物效果最优。效果最优。3、对于纤维球高效过滤器出水颗粒粒径中、对于纤维球高效过滤器出水颗粒粒径中值值24m，过滤精度达到微滤膜水平。，过滤精度达到微滤膜水平。4、滤速高、截污量大、滤速高、

50、截污量大 5、滤料不会漏失，滤层不会板结。、滤料不会漏失，滤层不会板结。长庆油田长庆油田分分公司公司油田脱水及采出水处理工艺技术油田脱水及采出水处理工艺技术（四）气浮除油技术（四）气浮除油技术 气浮是利用高度分散的微气泡吸附悬浮颗粒，使其成为气浮是利用高度分散的微气泡吸附悬浮颗粒，使其成为视密度小于液体介质的复合体而上浮到悬浮液表面，实现两视密度小于液体介质的复合体而上浮到悬浮液表面，实现两相分离的目的。相分离的目的。长庆油田采用的高压溶气气浮技术并配套化学混凝和絮长庆油田采用的高压溶气气浮技术并配套化学混凝和絮凝技术以有效去除悬浮物和含油，并针对油田矿化度较高，凝技术以有效去除悬浮物和含油，