注水是(shì)中(zhōng)國油田開發的一種十分重要的開采(cǎi)方式,是補充地層能量(liàng),保持(chí)油層能量平衡,維持油田長(zhǎng)期高產、穩產的有效方法。注入(rù)水的水源主要是地麵淡水、地下淺層水(shuǐ)及采出(chū)原油的同(tóng)時采出的油層水。為了節約地球上的淡水資(zī)源,目前注入油層的水大部分來自從原油中脫(tuō)出的(de)水,習慣上(shàng)稱之(zhī)為汙水。
目前,汙水的使用率(lǜ)大體已經占了注水總(zǒng)量的80%左右。汙水未(wèi)經(jīng)處理時含有大量的懸浮固體、乳(rǔ)化(huà)原油、細菌(jun1)等有害物質。水注入油層就像飲用水進入人體一樣,如果人喝了未經(jīng)處理的(de)水(shuǐ),人的身體就會受(shòu)到傷害,發生各種病變;同樣,油層(céng)注入了未(wèi)經處理(lǐ)的(de)汙水,油層也會受到傷害。這種傷害主要體現在大量繁殖的細菌、機械雜質以及鐵的(de)沉澱物(wù)堵塞油層,引起注水壓(yā)力上升,注(zhù)水量下降,影響水驅替原油的(de)效率。因 由於汙水是從油(yóu)層采出的,所以,油田回注汙(wū)水處理(lǐ)的主(zhǔ)要目的是除油和除懸浮物。概括地(dì)講汙水處理可分為(wéi)兩個階段,第(dì)一段(duàn)為除油階段。該階段是利用油、水密度差及(jí)藥劑的破乳和絮凝作用將油和水(shuǐ)分離開來。第二段為過濾(lǜ)階段。該階段是利用濾料的吸附、攔截(jié)作用,將汙水中的懸浮固體(tǐ)、油和其他雜質吸附於濾料的表麵或不讓其通過濾料層。除油階段要根據含(hán)油汙水中原油的密度、凝固點等性質的不同而采用(yòng)相應的處理(lǐ)方法。目前,國內外除油(yóu)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(shù)、氣(qì)浮選除油(yóu)技術、水(shuǐ)力旋流除油技術等。
重力式隔油罐技術就是靠油(yóu)水的相(xiàng)對密度差來達到(dào)除油的目(mù)的。含油汙水進入(rù)隔油罐後(hòu),大的油滴在浮力的作用下自由地上浮,乳化油(yóu)通過破乳劑(混(hún)凝劑)的作用由小油滴變成大油滴。在一定(dìng)的停留時間內,絕大部分原油浮升至隔油罐(guàn)的上部而被除去。其特點是,隔油罐體積大,汙(wū)水(shuǐ)停留時間長,即使來水有流量和水質(zhì)的突然變化也不會嚴重影響出水水質。但其占(zhàn)地麵積大(dà),去除(chú)乳化油能力差。
壓力沉降除油技術是在除油設備中裝填有使油珠聚結的材料,當含油汙水經過聚結(jié)材料層後,細小油(yóu)珠變成較大(dà)油滴,加快了油的(de)上升速度,從而縮短了汙水停留時間,減小了設備體積。其特點是設備綜合采用了聚結斜板技術,大大提高(gāo)了(le)除油效率,但其(qí)適用於(yú)來水水量變化、水質變化的能力要比隔油罐差。
氣浮選除油技(jì)術是在含油汙水(shuǐ)中產生(shēng)大量細微氣泡,使水中顆粒(lì)粒徑為0.25~25微米的懸浮油珠及固體顆粒黏附到氣泡上,一起浮到水麵,從而(ér)達到去除汙水中的汙油及懸浮固體顆粒的目的。氣浮可大大提高懸浮(fú)油珠及固體顆粒浮升速度,縮短處(chù)理時間。其特點是處理量大,處理效(xiào)率高,適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(chú)油技術是利用(yòng)油水密度差,在液流高速旋轉時,受到不等離心力的(de)作用而實現油水分離。其特點是(shì)設備體積小、分離效率高。但其對原油相(xiàng)對密度大於0.9的含油汙水適(shì)應能力差(chà)。
過濾階段采用的過濾技術根據濾後水質的要求不同(tóng)分為(wéi)粗過濾、細過濾和精(jīng)細過濾。根據水質推薦標準,懸浮物固體含量為1.0~5.0毫克/升,顆粒(lì)直徑為2.0~5.0微米。過濾的核心技術是濾料的選(xuǎn)擇與再生。在油田汙水處(chù)理中,目前國內外主要采用的濾料有石英砂、無煙煤(méi)、陶粒、核桃殼、纖維球(qiú)、陶瓷膜和有機膜等。濾料的再生方法主要有熱水反衝洗、空氣反吹等(děng)。