海上油田污水处理的现状和发展方向

海上油田污水处理的现状和发展方向,高鹏,2013年10月,2,目录,概述海上油田污水处理现状发展方向,3,概述,海上油田生产污水处理系统的作用接收来自生产分离器脱出的含油污水，处理后排放或回注。排放满足排放标准注水满足油田注水水质标准,4,概述,海上油田污水排放标准GB4914-2008：海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值一级：渤海、北部湾，4海里以内及海洋保护区域二级：4-12海里以内三级：其他区域,5,中国近海油气田分布,一级,一级,概述,6,SY-T5329-2012碎屑岩油藏注水水质推荐指标,7,概述,占地空间小维护工作量小满足油田全生命周期20-25年（陆地油田10年）操作成本低（用电、药剂量少）尽可能减少投资,海上油田处理设施的特点,8,概述,海上油田生产污水处理压力越来越大国家对排放的生产污水中含油量限值越来越低；海油总响应国家节能减排的号召：在渤海、北部湾新开发油田实施0排放；排放总量控制：增产不增污，降低总烃排放量10%减小、甚至消除终端的生产污水排放；（绥中终端、涠洲终端要实现0排放）,9,概述,海上现有油田生产污水处理压力加大海上很多油田进入高产水期；原有设计存在不合理之处平台原有的生产污水处理设备能力下降；渤海部分油田开始注聚采油，含聚污水难处理平台空间有限，改造难度大,概述,油田的加密调整超大处理水量低渗油田的开发提出了A级的注水要求超稠油田的开发面临超稠油污水处理,10,开发新要求,11,目录,概述海上油田污水处理现状常用污水处理设备常用处理流程发展方向,12,常用污水处理设备,13,海上油田污水处理常用设备,斜板隔油器常压带压大舱沉降（FPSO）水力旋流器脱气除油浮选机诱导式（叶轮式）射流式（带喷射器）高压溶气式CFU离心机,介质过滤器核桃壳活性炭砂滤器双介质多介质纤维球膜过滤有机膜金属膜陶瓷膜聚结过滤器,14,生产污水处理设备分级,一级分离（入口含油：500-2000ppm）斜板隔油器、水力旋流器、沉降仓、离心机二级分离（入口含油：100-400ppm）气体浮选机、旋流气体浮选机三级分离（入口含油：30-40ppm）核桃壳过滤器、聚结过滤器四级分离（入口含油：15-20ppm）活性炭过滤器、多介质过滤器终极分离（入口含油：5-10ppm）膜过滤,15,一级分离设备斜板隔油器,适用于各种油品没有移动部件，维护工作量小可常压、带压操作需要较长的停留时间，占地面积大,Inletoil=1000-2000ppm,Outletoil=100-200ppm,16,一级分离设备-水力旋流器,Inletoil=1000-2000ppm,Outletoil=30-50ppm,没有移动部件，维护工作量小停留时间很短，占地面积小适用于重度低于0.92油品进口压力600kPag以上,17,二级分离设备气体浮选机,Inletoil=100-300ppm,Outletoil=20-50ppm,适用于各种油品可常压、带压操作需要较长的停留时间，占地面积大气泡发生器的研究微气泡,18,二级分离设备气体浮选机,浮选分类InducedGasFlotation(IGF)-诱导式Mechanical-机械式Hydraulic-射流式DissolvedAir/GasFlotation(DAF/DGF)-溶气式PressuredAir/Gas-压力溶气式DissolvedAir/Gas-溶气泵式,19,高效管式加药反应器（PFR）,斜板溶气气浮机（CDAF）,高压溶气系统,水处理剂配制系统,浮选机的改进-斜板溶气浮选机,20,浮选机的改进-紧凑式浮选机CFU,污油出口,入口,水出口,LowerweightSmallerfootprintHighercapacityHigherperformance(0.9,斜板隔油器,浮选机,双介质过滤器,生产污水,排放,核桃壳过滤器,注水,32,平台上常用流程,Interceptor,CFU,Dualmediumfilter,PW,Walnutfilter,Forinjection,CFU,渤海湾，辽东湾，以稠油为主，需要注水油品比重0.9,33,FPSO上常用流程,渤海湾，辽东湾,生产水舱,浮选机,核桃壳过滤器,生产污水,排放,双介质过滤器,注水,34,平台上常用流程,涠洲区域，有注水需求，还有一定量的排放指标油品比重0.92，排放标准45ppm,水力旋流器,过滤器,排放,注水,缓冲灌,生产污水,35,平台上常用流程,南海东部，不需要注水，全部排放。油品比重0.94，排放标准45ppm,36,平台上常用流程,南海东部油品比重0.94，排放标准20ppm，或注水,水力旋流器,CFU,排海,生产污水,37,平台上常用流程,南海东部油品比重0.94，排放标准20ppm,CFU,排海,生产污水,CFU,38,平台上常用流程,天然气田，产水量少，排海，处理流程：聚结分离器（一级或两级）水力旋流器+脱气除油罐CFU,39,目录,概述海上油田污水处理现状发展方向,40,污水处理新技术研究,微生物技术-占地面积大，海上应用有困难磁粉分离技术应用成本高光触媒-能耗高、效果不理想-利用媒的分级作业将烃裂解、或分解为CO2和水超声波-能耗高-通过超声波促进分子运动，使小油滴聚结成大油滴，便于分离,几个专题,含聚污水的处理A级注水的处理超稠油的污水处理生活污水处理新田,41,含聚合物污水处理,比较成功的处理方法有三种：污水除油、除聚合物混凝絮凝技术+两级气浮工艺产生污泥多；也是难题；管线、设备存在污泥沉积，甚至堵塞的现象；污水除油,保留聚合物综合处理技术（依赖化学药剂）所需停留时间较长；水中悬浮固体含量可能比较高，能否直接注入地层有待进一步研究；生物技术适用于陆上终端处理后的水质比较好，成本低停留时间8-12小时，占地面积大，平台难适应,浮渣,一级气浮,二级气浮,浮油,污水来自工艺系统,过滤器,斜板除油器,海上油田注聚采出液的处理,43,核心思想：适应注聚与不注聚两种工况采用污水除油,保留聚合物综合处理技术；采用(斜板隔油器)+两级气浮工艺+一级过滤流程；或增加一级分离器的停留时间不用斜板隔油器保留使用混凝絮凝技术的手段及污泥处理的手段,A级注水的处理,44,A1A2,需要用到膜过滤,45,A级注水的处理,对原油敏感，必需做好预处理需要酸碱液进行清洗一般使用错流工艺,膜过滤的成功应用,陆地油田：采用生物法预处理+膜过滤浮选机（配合药剂）+两级机械过滤+膜过滤钛金属膜管式纤维膜国外加大了对于陶瓷膜应用研究,46,超稠油田污水处理,适用于海上的高效的工艺及设施尚需研究锅炉水的供应海水水源井水生产污水生产污水的处理工艺设想两级浮选机+机械过滤+膜过滤（锅炉用水）,47,48,生活污水处理,海上油田污水排放标准-对生活污水排放GB4914-2008：海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值一级：渤海、北部湾，4海里以内及海洋保护区域二