Kinetic Performance of Oil-field Produced Water Treatment by Biological Aerated Filter

The biological aerated filter （BAF） was used to treat the oil-field produced water. The removal efficiency for oil, COD, BOD and suspended solids （SS） was 76.3%-80.3%, 31.6%-57.9%, 8.6.3%-96.3% and76.4%--82.7%, respectively when the hydraulic loading rates varied from 016m·h^-1 to 1.4m·h^-1. The greatest partof removal, for example more than 80% of COD removal, occurred on the top 100cm of the media in BAF. The kinetic .performance of BAF indicated that the relationship of BOD removal efficiency with the hydraulic loadingrates, in biological aerated filters could be described by c1/c1=l-exp（-2.44/L^0.59）. This equation could be used topredict the B OD.removal efficiency at different hydraulic loading rates.

Fe_(3)O_(4)/PDA复合纳米材料回收高黏度油田采出水中油相的研究

高黏度油田采出水通常呈现乳浊液的状态,难以实现油水分离。本文采用共沉淀法制备Fe_(3)O_(4)纳米颗粒,在超声波辅助下将聚多巴胺(PDA)与纳米Fe_(3)O_(4)键合,制得Fe_(3)O_(4)/PDA复合材料,并采用FTIR、显微镜、物理吸附仪等表征。在交变磁场作用下,实现油田采出水破乳,达到油水分离的目的。并考察了Fe_(3)O_(4)/PDA复合材料稳定循环使用次数、交变磁场频率对回收油相效率的影响。结果表明,在极低磁场频率6.0 Hz下,所制备材料可稳定循环使用11次,为油田采出水重复利用和高附加值油相的回收利用提供了有效、便捷的方法。

油气田水伴生资源提取技术进展及应用

近年来,随着油气勘探力度的逐渐增大,油气田水量逐年增加,由此带来诸多环境问题,而部分油气田水中的伴生元素的含量均超过工业开采品位,适合综合开采或者单独开采。因此,分析油气田水中伴生元素综合利用的可行性并提出可行技术路线具有重要意义。对油气田水的水质特点和资源分布特征进行了总结,剖析了油气田水中伴生元素锂、溴、钾提取技术的研究和应用现状,阐述了目前盐湖卤水中锂、溴、钾提取技术对于油气田水的适用性及其存在的问题。结合油气田水中伴生元素提取技术和应用现状,认为吸附法提锂+热溶冷结晶法(或冷分解−浮选工艺)提钾+电氧化法提溴是油气田水中伴生有价元素综合利用可行的技术路线。目前的油气田水产业化只针对提锂,应尽快打通伴生资源综合利用全流程,寻求环保经济的油气田水伴生资源综合利用和达标处理工艺,为进一步工业化应用提供理论支撑,助力油气行业绿色高质量发展。

海上高温水驱油田防垢技术研究与应用

针对渤海M稠油油田热水驱过程中高效换热器内部易结垢问题,通过垢化学分析系统模拟了现场注入水水质,筛选出适用于M油田的高温缓蚀防垢剂体系,评价了其性能。结果表明,该体系优选质量浓度为200 mg/L,在130℃的现场注入水质下,试验时间12 h,动态防垢率为94.32%,同时在130℃下对实验挂片动态腐蚀速率为0.0173 mm/a。现场应用结果表明:高温缓蚀防垢剂在M油田具有明显的防垢效果。

我国气田采出水处置面临的关键挑战与对策建议

气田采出水的低成本安全高效处置已成为制约我国天然气稳产增产的主要因素,解决气田开发水处置难题对保障国家能源安全具有重要意义。基于对我国陆上四大含油气盆地中主要气田产水现状的梳理,分析了我国气田采出水处置面临的关键挑战,提出了解决气田采出水处置难题的对策建议。研究表明,分布于我国鄂尔多斯盆地、塔里木盆地、四川盆地以及柴达木盆地的气田多数面临气水同采、产水激增的状况。“双碳”战略目标下,气田采出水面临产水量逐年增加、国家层面回注管理制度与标准规范缺失、地表达标外排成本高且适用地区有限、综合资源化利用尚处起步阶段等关键挑战。需加强气藏整体治水研究,健全国家层面气田采出水回注管理与技术标准体系,推进气田采出水低成本综合资源化利用,拓展气田采出水处置新路径。我国气藏类型多样,地质地貌水文气候条件复杂多变,需因地制宜推进气田采出水的回注处置、达标外排与综合资源化利用,多措并举支撑我国“稳油增气”与“双碳”战略目标实现。

海上油气田生产水处理工艺及新技术浅析

我国原油及天然气对外依存度较高,国家能源安全形势愈发严峻。近年来,海上油气产量逐年增加,已经成为我国重要的能源增长极。海上油气田生产过程中会产生大量的生产水,需要经过合适的工艺处理后达到相应标准进行排放或回注。渤海油气田生产水通常采用“沉降-气浮-过滤”工艺处理后回注地层,南海北部湾油气田生产水通常采用“水力旋流-过滤”工艺处理后回注地层,但对于低渗透油气田,生产水处理工艺末端通常增加陶瓷膜处理;南海其他油气田及东海油气田生产水通常采用“水力旋流-沉降/旋流气浮”工艺处理达标后外排。旋流过滤、单罐双级气浮选、纤维聚结分离技术等生产水处理新技术可在有限空间内实现油水分离技术的结合,膜分离技术适用于低渗透海上油气田生产精细处理,但各项新技术还需进一步研究以实现工业化应用。

海上水基钻井液废弃物压滤液回用技术研究与应用

海上油田环保项目水基钻井液废弃物压滤液如果能够实现资源化利用,那将大大降低海上环保项目钻井过程中产生的废弃物终端处理费用,实现降本增效。从滤液回用技术难点出发,通过室内实验,研究压滤液回收利用配置的钻井液性能是否稳定和对储层保护的效果方面进行分析,证实了其可行性。以海上某调整井项目为依托,将压滤液配置的钻井液应用到该项目5口井的钻井中,钻井全过程中的钻井液性能稳定,储层配伍性强,无污染,进一步验证了压滤液回用的可行性,实现了水基钻井液废弃物压滤液的重新利用。该项技术的成功应用,对后续海陆油田环保钻井项目的成本控制、资源化利用均具有重要的指导意义。

油气田采出水锂资源回收可行性、技术现状及展望

锂资源高需求低产量的供需矛盾使得开发新的锂资源刻不容缓,而油气田采出水中锂资源丰富,是潜在的液体锂资源,因此分析油气田采出水提锂可行性并提出可行技术路线具有重要的现实意义。首先通过对油气田采出水的组成进行分析,明确了油气田采出水的水质特性;然后对国内主要盆地锂资源禀赋进行分析,强调其复杂的有机-无机高度混杂体系中有机物浓度高且离子组成丰富对提锂的挑战;最后从水质特性、水处理技术和油气田采出水锂资源高效回收技术出发,阐述盐湖提锂技术如沉淀法、膜分离、吸附法、溶剂萃取法和耦合技术对于油气田采出水提锂的适用性。结合提锂实践和产业现状,认为“预处理+富集浓缩(吸附/萃取-膜分离)+沉淀”是可行的提锂技术路线。

油田加热炉清洁替代技术的研究与应用

随着社会对绿色环保发展的重视,油田生产采用加热炉燃烧一次化石能源的供热模式已逐渐不能适应低碳发展需求,为了有效减少油田燃料消耗,减少碳排放,依托油田站场采出水、伴生气等资源,开展了油田加热炉清洁替代技术的研究与应用,研究提出三种不同技术路线的热泵工艺技术,将低品位采出水余热及大气热能转化为可供油田站场生产使用的高品位热能,先导试验成功替代了加热炉,较传统供热技术能效比均大于1,有效降低能源消耗与碳排放,并明确了选择热泵技术路线需考虑的主要因素,累计推广应用11座站场,规模效益显著,有效促进油田绿色低碳发展。

密闭隔氧浮动收油技术的应用

研制了一种密闭隔氧浮动收油装置,介绍了该装置的结构和工作原理。通过对运行情况进行统计发现,安装该浮动收油密闭隔氧装置后,采出水除油罐顶部的平均浮油回收率超过98%,VOC去除率达到93%。

油气田采出水提锂技术研究

为减少油气田采出水回注时锂元素的浪费,探索油气田采出水提锂的相关技术,在西南某油气田针对含硫、含油、含悬浮物等复杂水质的提锂技术进行了相关研究,选取了气浮除油+气提脱硫+催化氧化+絮凝沉降+两级过滤的预处理工艺路线和吸附提锂+膜分离浓缩+沉锂的提锂技术路线,研发出中国首套准工业化油气田采出水提锂中试装置。经性能考核,提锂中试装置锂整体回收率大于70%,碳酸锂的产品纯度达到99.2%以上,各项指标均满足碳酸锂工业品的要求。提锂中试装置的成功试运行可为以后油气田采出水提锂装置的工业化建设起到借鉴作用。

油田采出水余热回收利用CCER项目实践与认识

鲁胜公司集输总站每日产生45~80℃的采出水7 500 m^(3),余热长期没法回收利用;需购买蒸汽和燃气加热集输原油到80℃才能达到沉降脱水要求,产生大量有毒烟气污染环境;人工现场巡护抄录,费时费力,效率低,安全性差。针对上述问题,鲁胜公司采用能源管控系统和安全生产管理平台,建设油田采出水余热智慧回收利用CCER项目系统,高温采出水采用换热器热交换技术,直接将热量交换给原油,低温采出水采用热泵技术回收其余热,将低品位热能提质,制取高温热水,再通过换热器将热量交换给原油;利用安全生产管理平台,实时在线监控监测和采集余热回收参数,全面有效利用余热,节约能源保护环境,双碳背景下,建设智慧化绿色集输总站。

油田采出水的特性及处理技术

总结了油田采出水的特性及现场采用的水处理工艺流程 ,比较不同处理方法的适用范围及优缺点。指出目前油田现场采出水处理存在的问题 ,特别是对大庆油田聚合物驱和三元复合驱采出水进行了深入分析 ,阐明了污水处理难度大的原因是聚合物增加污水粘度 ,表面活性剂使污水严重乳化 。

中原油田注入水水质改性效果及结垢可能性研究

本文介绍了 1995— 1997年间在中原油田陆续实施的注入水水质改性技术的要点、回注污水处理工艺及实施前后全油田注入水水质改善情况的统计数字。这些数字表明中原油田注入水水质已稳定达标。用不同理论公式预测了 3个联合站的高 pH值 (≥ 8.0 )注入水发生CaCO3 ,CaSO4 ,MgCO3 结垢的趋势。通过加入晶种促进结垢并用X射线衍射法测定 ,得到了这 3个联合站不同比例的注入水和采出水在不同温度下 (70℃ ,90℃ ,110℃ )的单一无机盐结垢量和总结垢量。理论预测和实验测定结果都表明 ,3个联合站的注入水和采出水均具有结垢性 ,且相互间是不配伍的 。

纯化油田回注污水结垢性与配伍性研究

胜利纯化油田注水水源为纯梁 (油气水集输处理 )首站污水 ,碳酸钙结垢引起注水压力上升 ,影响油田生产。在室内通过加入助凝剂和混凝剂进行化学混凝、静置沉降、过滤后加入稳定剂 ,将该污水转变成为符合注入水行业标准的净化水。该净化水 pH =8.0～ 8.3,成垢离子Ca2 + 、Mg2 + 、HCO-3 等含量较高 ,但根据饱和指数SI和稳定指数SAI预测无CaCO3 结垢倾向。配伍性实验结果表明 :在油层温度 (90℃ )下密闭加热 7天 ,首站污水、纯梁油田及其边缘井产出水均产生沉淀 ;不同比例的首站污水与纯梁、边缘井产出水混合水也产生沉淀 ,相互不配伍 ;处理后的首站污水仍保持清澈透明 ,按不同比例与纯化油田及其边缘井产出水混合后 ,水色清亮 ,浊度略上升 。

采油污水生物处理技术

采油污水是石油工业中的重点污染源之一。本文论述了采油污水生物处理的难度和技术可行性 ,总结了国内外近年来采油污水生物处理技术的现状及研究进展。

胜利油田回注污水处理技术现状及发展趋势

结合胜利油田污水回注处理现状,介绍了近两年来胜利油田回注污水处理中应用的新工艺、新技术,主要有:针对腐蚀性污水实施了预氧化处理技术、水质改性处理技术,实施后水质达标,沿程水质稳定;针对含聚污水实施了氮气气浮除油技术和气浮与磁粉处理结合技术,取得较好除油效果,存在问题为产生污泥量大,排污困难;针对油田回注污水中低含油难以去除难题,实施了生物接触氧化处理技术并在樊41低渗透油田工业化应用,配套金属膜精细处理,使处理后水质达到A1级标准。针对油田污水回注处理中后续存在难题,提出了下步攻关方向。

LBT系列双功能水处理剂在油田的应用

湖北省化学研究所研制开发的LBT系列水处理剂 ,是具有一定分子量范围和阳离子度的季铵盐类聚合物 ,其中LBT1和LBT3已在辽河油田和河南油田用于采出液油水分离、含水原油破乳脱水及脱出水净化等方面。通过改变聚合物组成及有关物化参数 ,LBT对稠油油田和稀油油田 ,水驱开发油田和化学驱油田都能适应。本文介绍LBT在辽河和河南油田的应用研究结果。

氧对聚合物污水溶液黏度影响的实验研究

在45℃下对溶解氧对聚合物污水溶液表观黏度（170s^-1）的影响作了全面的实验研究。采油污水取自大庆采油二厂．矿化度4013、Fe^3＋、∑Fe、SO4^2-分别为0．2、1．0、9．6mg／L。厌氧实验操作和测试均在Baetron 1．5型厌氧室中进行。污水中SRB菌数随放置时间延长而增加，厌氧条件下增速远大于曝氧条件下的增速，放置7天时菌数相差6—600倍。用脱氧和含氧加盐蒸馏水配制的抗盐型和功能型聚合物溶液的黏度，均随放置时间延长（1～10天）而减小，脱氧溶液的黏度总是明显大于含氧溶液。0．5g／L超高分聚合物溶液在厌氧和曝氧条件下放置时，黏度随放置时间延长而减小，分别由1天时的22．2和28．8mPa·s减至60天时的2．7和3．4mPa·s，曝氧条件下的黏度总是大于厌氧条件下的黏度；加入甲醛杀菌剂使溶液黏度的减小趋缓，60天时为8.9和9．6mPa·s；在4～8mg／L范围改变含氧量，当舍氧6mg／L时放置2～40天时的黏度均最大，40天时为18．2mPa·s。6mg／L为污水的合理曝氧量。分析了聚合物降解、SRB菌作用、杀菌剂作用等机理。表6参10。

喇嘛甸油田污水配制高分子高浓度聚合物驱油试验研究

大庆喇嘛甸油田聚合物驱过程中暴露出四个突出矛盾:一是采出污水外排污染环境,同时带来清水供应紧张;二是聚合物驱油成本较高,需进一步提高效益;三是超高相对分子质量聚合物能否成为高效驱油剂;四是调驱结合能否解决聚合物突进问题。通过几年来污水有效利用技术攻关,提出了采用高浓度、超高分子聚合物驱油技术方法。该技术与调剖方法相结合解决了聚合物突进问题,试验达到阶段采收率增加15.28%的好效果。矿场试验表明,清水配制母液、污水稀释高浓度超高分子聚合物驱,不仅可以实现污水利用,而且还可以提高原油采收率。