楊立中，戴 莉，魏立新

(中國(guó)石化江漢油田分公司江漢采油廠，湖北 潛江 433123)

1 概況

目前，江漢采油廠有污水處理站22座，分布于14個(gè)油田中，設(shè)計(jì)污水處理能力1.85×104m3/d，實(shí)際污水處理量1.43×104m3/d。注水站 34座，設(shè)計(jì)注水能力 2.458×104m3/d，實(shí)際注水量 1.5×104m3/d。其中，注清水站5座，注污水站29座。

污水處理站基本上采用常規(guī)重力式混凝沉降工藝;清水處理站均采用精細(xì)過濾短流程處理工藝(見表1)。

表1 水處理站處理工藝現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)表

2 新工藝新技術(shù)的應(yīng)用情況

近年來(lái)，為了完善適應(yīng)江漢油區(qū)的水處理工藝技術(shù)，滿足不同區(qū)塊注水水質(zhì)要求，提高水質(zhì)達(dá)標(biāo)率，江漢采油廠在股份公司的大力支持下，開展了水質(zhì)專項(xiàng)治理工作，對(duì)馬王廟油田的馬50站、馬25站、馬36站、王一站、廣華站、老二站六個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了水質(zhì)治理。在水處理技術(shù)中運(yùn)用了調(diào)儲(chǔ)沉降技術(shù)、雙濾料過濾技術(shù)、磁過濾技術(shù)、膜過濾技術(shù)、負(fù)壓排泥技術(shù)、旋轉(zhuǎn)排泥技術(shù)等新工藝、新技術(shù)。水質(zhì)達(dá)標(biāo)率由2006年的66.09% 提高到2012年的75.9%。改善了注水開發(fā)效果(見表2)。

表2 王一站、廣華站調(diào)儲(chǔ)罐運(yùn)行效果分析表

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2.1 調(diào)儲(chǔ)沉降技術(shù)

由于來(lái)水水源復(fù)雜，水量變化大，給水處理系統(tǒng)造成了較大的沖擊，在水處理系統(tǒng)前增加大容積的調(diào)儲(chǔ)罐，能保證來(lái)水均質(zhì)均量，增加污水沉降時(shí)間，對(duì)后續(xù)的處理設(shè)備正常運(yùn)行起到良好作用。目前該技術(shù)在王一站、老二站、馬25站應(yīng)用，效果較好。

2.2 絮凝沉降技術(shù)

對(duì)于重力自然沉降方法很難去除的懸浮物，通過投加絮凝劑可使懸浮物絮凝聚成絮團(tuán)，促進(jìn)其沉降，與水分離，達(dá)到水質(zhì)凈化的目的，考慮到污泥無(wú)法處理，該技術(shù)一直未應(yīng)用。隨著污泥回灌技術(shù)的推廣應(yīng)用，已具備一定條件，該技術(shù)目前已在王一站、廣華站、老二站、馬25站、馬50站得到應(yīng)用，但其他站點(diǎn)由于工藝配套不完善，還未實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的應(yīng)用。

2.3 過濾技術(shù)

2.3.1 雙濾料過濾技術(shù)

雙濾料過濾器是采用不同級(jí)配的無(wú)煙煤和金剛砂作為過濾介質(zhì)，最大限度地發(fā)揮了不同比重，不同堆積密度下濾層的截污能力和控制水中顆粒粒徑能力，整套設(shè)備具有濾速大、過濾精度高和反洗強(qiáng)度合理的特點(diǎn)。目前王一站、浩口站、老二站和馬25站應(yīng)用了該過濾器，從應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)的王一站來(lái)看，此過濾器過濾效果好，運(yùn)行穩(wěn)定，過濾后的水質(zhì)能夠滿足中高滲油藏注入水水質(zhì)要求。

王一站雙濾料過濾器運(yùn)行效果統(tǒng)計(jì)(見表3)。

表3 王一站雙濾料過濾器運(yùn)行效果統(tǒng)計(jì)表

2.3.2 磁過濾技術(shù)

磁過濾技術(shù)采用的是磁分離工藝，以磁粉為過濾介質(zhì)，將絮凝沉降技術(shù)與磁材料特性巧妙地結(jié)合，將沉淀率提高為常規(guī)澄清設(shè)備的20～60倍，過濾速度為常規(guī)過濾器的50～100倍，污水停留時(shí)間小于10分鐘，另外還具有系統(tǒng)占地面積小，污泥含水率低、磁材料可回收利用的特點(diǎn)。

馬50污水站運(yùn)用該技術(shù)后(見表4)，有效改善了水質(zhì)狀況，水質(zhì)達(dá)標(biāo)率由改造前的69.23% 上升到92.3% 的歷史最好水平，尤其是粒徑中值首次達(dá)到了指標(biāo)要求，過濾后的水質(zhì)能夠滿足中低滲油藏注入水水質(zhì)要求，但該過濾器現(xiàn)場(chǎng)管理、維護(hù)的難度較大。

表4 馬50站水質(zhì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

2.3.3 金屬膜過濾技術(shù)

金屬膜過濾器以耐腐蝕的鈦金屬纖維膜作為過濾介質(zhì)，抗壓、截污能力強(qiáng)，排量大，效率高，通過在勝利油田的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，PIT金屬膜過濾器達(dá)到了A1～A2級(jí)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可滿足低滲透油藏注水水質(zhì)的要求。老二站改造中應(yīng)用了該技術(shù)，目前正在進(jìn)行試運(yùn)整改，其過濾效果有待投運(yùn)后監(jiān)測(cè)觀察。

2.4 排泥技術(shù)

2.4.1 負(fù)壓排泥技術(shù)

污水罐內(nèi)安裝負(fù)壓排泥器，應(yīng)用水力噴射原理，利用高壓水產(chǎn)生負(fù)壓，從罐內(nèi)吸取污泥，避免了以往采用穿孔管排泥，由于水靜壓不夠而排泥不徹底的弊端。排泥均采用氣動(dòng)閥或電動(dòng)閥自動(dòng)控制，排污周期可根據(jù)運(yùn)行工況設(shè)定，目前在王一站、廣華站、馬50站共計(jì)安裝了負(fù)壓排泥裝置64套。從排泥過程中的水質(zhì)對(duì)比分析和清罐前罐內(nèi)沉積物對(duì)比分析來(lái)看均見到了較好的效果。

1)排泥過程的水質(zhì)對(duì)比分析

用比濁法對(duì)廣華站裝有取樣口的2具大罐排泥效果分析，從排泥過程的水質(zhì)結(jié)果對(duì)比看，排泥器排泥均有效(見表 5)。2)清罐前罐內(nèi)沉積物對(duì)比分析

表5 PRQ排泥器排泥過程水質(zhì)對(duì)比表

針對(duì)因沒有取樣口而無(wú)法通過取樣觀察的王一站PRQ排泥器效果，通過清罐時(shí)觀察罐內(nèi)沉積物，與安裝排泥器以前罐內(nèi)沉積物量的對(duì)比，可以看出應(yīng)用 PRQ排泥器后效果較好，具體見清罐時(shí)罐內(nèi)沉積物情況(見表6)。

表6 王一站裝有PRQ排泥器的大罐清罐時(shí)罐內(nèi)沉積物情況統(tǒng)計(jì)分析表

根據(jù)清罐時(shí)觀察罐內(nèi)沉積物，發(fā)現(xiàn)除1#沉降罐外，其它各罐具有較好效果。較安裝排泥器以前清污量對(duì)比，由于原排污效果差，同樣的清罐時(shí)間，以前罐內(nèi)沉積物量多，污泥量大，特別是沉降罐，罐內(nèi)污泥量多在人孔周圍或人孔以上，而安裝排泥器后，罐內(nèi)污泥量大大減少。王一站1#沉降罐因安裝時(shí)帶有異物堵塞排泥通道，影響了排泥效果，故清罐時(shí)罐內(nèi)污泥量多，清罐時(shí)已清出。

2.4.2 旋轉(zhuǎn)排泥技術(shù)

旋轉(zhuǎn)排泥裝置主要由電動(dòng)機(jī)及電控設(shè)備、傳動(dòng)軸、中心轉(zhuǎn)動(dòng)體、刮吸泥裝置等部件組成。旋轉(zhuǎn)排泥裝置采用可編程PLC控制電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)碟閥的啟動(dòng)、停止時(shí)間及故障的保護(hù)，通過設(shè)置在外部的電機(jī)減速器帶動(dòng)罐內(nèi)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，來(lái)帶動(dòng)刮吸泥臂繞中心支撐座做緩慢的圓周運(yùn)動(dòng)，刮吸泥臂下刮泥板刮起罐底的污泥，安裝在吸泥管上的吸泥板在旋轉(zhuǎn)過程中將刮起的污泥集中刮到吸嘴，與此同時(shí)自動(dòng)開啟排泥管上的電動(dòng)閥，吸嘴周圍的污泥靠罐內(nèi)液體重力差被吸入排出。

該技術(shù)在馬25站和老二站進(jìn)行了應(yīng)用，排泥效果較好。

3 存在的主要問題

在污水處理過程中，由于這些新工藝新技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)提高水質(zhì)起到了一定的作用，如磁過濾裝置的應(yīng)用，極大地提高了馬50站的水質(zhì)(見表7)，水質(zhì)達(dá)標(biāo)率高達(dá)90% 以上，第一次實(shí)現(xiàn)了污水懸浮物及粒徑中值同時(shí)合格的效果。但是這些新工藝新技術(shù)在應(yīng)用中也存在一些問題。

表7 馬50站改造前后水質(zhì)對(duì)比表

3.1 磁過濾裝置效果不穩(wěn)定

磁過濾裝置的應(yīng)用，初期水質(zhì)達(dá)標(biāo)率高達(dá)90% 以上。但很難穩(wěn)定，一段時(shí)間后水質(zhì)達(dá)標(biāo)率下降，目前的平均水平只有75%。

分析原因主要是由于CoMag磁過濾系統(tǒng)運(yùn)行中存在著一定的問題:

1)CoMag磁過濾系統(tǒng)在運(yùn)行中先后陸續(xù)出現(xiàn)過多種設(shè)備及儀器儀表故障，如高剪切機(jī)因缺水機(jī)封磨損嚴(yán)重從而導(dǎo)致漏水，為了解決這個(gè)問題，后期增加了1具2 m3的儲(chǔ)水罐單獨(dú)給高剪切機(jī)供水。磁過濾系統(tǒng)的單相整流橋模塊、空壓機(jī)、系統(tǒng)儀器儀表等均出現(xiàn)過故障。還有反沖洗泵、清水泵腐蝕嚴(yán)重，磁過濾器監(jiān)測(cè)的電腦數(shù)據(jù)不能連接，不能顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

2)后期的維修保養(yǎng)難度較大以及系統(tǒng)設(shè)備易損件備料問題，都從一定程度上影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 馬71區(qū)塊的水進(jìn)入馬36站后對(duì)磁過濾系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響

由于馬71高含硫水進(jìn)入馬36注水系統(tǒng)后，對(duì)馬36站磁過濾系統(tǒng)影響很大，造成磁過濾系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。

3.3 金屬膜過濾器存在的問題

1)老二站膜過濾器與雙濾料和纖維束過濾器串聯(lián)，金屬膜過濾器反洗時(shí)會(huì)造成前端設(shè)備憋壓，而前端設(shè)備反洗時(shí)，金屬膜過濾器需停機(jī)，否則，會(huì)造成金屬膜過濾器提升泵的缺水運(yùn)行而損壞。

2)自來(lái)水水量不穩(wěn)，會(huì)造成提升泵的氣蝕，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成泵的損毀，水量大時(shí)會(huì)造成設(shè)備的運(yùn)行壓力增大。

4 下步措施建議

1)針對(duì)目前磁過濾系統(tǒng)存在的問題，主要采取以下幾方面的措施:

①針對(duì)馬50磁過濾系統(tǒng)存在的問題，一是更換反沖洗泵和清水泵，二是對(duì)磁過濾器電腦不能顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)問題及時(shí)與廠家聯(lián)系，盡快恢復(fù)。

②.由于磁過濾系統(tǒng)的液位計(jì)、泥位計(jì)等各種儀器儀表為進(jìn)口產(chǎn)品，損壞后難以購(gòu)買，建議廠家提供一些必備的儀器、儀表備用件，并且保證貨源。

③加強(qiáng)對(duì)設(shè)備使用、維護(hù)保養(yǎng)的學(xué)習(xí)，提高維護(hù)管理水平。

④針對(duì)馬71井區(qū)采出液對(duì)馬36磁過濾系統(tǒng)影響大的問題，一方面在馬71井區(qū)就地找污注井將馬71井區(qū)的采出水回灌;另一方面與長(zhǎng)江大學(xué)合作，針對(duì)馬71井區(qū)含硫問題開展除硫工藝研究。

2)針對(duì)膜過濾器問題，目前我們已經(jīng)在金屬膜過濾器進(jìn)口新建30方緩沖罐一具，同時(shí)將提升泵增加調(diào)頻裝置，待下步投入運(yùn)行。

3)負(fù)壓排泥技術(shù)和旋轉(zhuǎn)排泥技術(shù)在各站使用后，均起到較好的效果，但仍要不斷摸索，制訂出更合理的排污周期。

4)雙濾料過濾器應(yīng)按制度更換濾料，確保其過濾的效果。

［1］SY/T5329－94.碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法［S］.