吐哈油田魯克沁污水系統(tǒng)擴建優(yōu)化設(shè)計與實施

王靜 馮建龍 楊雪 魯寶 汪曉春 陳思遙

【摘要】本文主要介紹了魯克沁油田污水系統(tǒng)擴建優(yōu)化設(shè)計。通過對整體布局、除油工藝、污油儲存設(shè)施、工藝管道管材優(yōu)化，實現(xiàn)了使得油田污水的處理不僅滿足需要，同時也解決了管線腐蝕問題并取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

【關(guān)鍵詞】污水處理 除油工藝 污油儲存 管道管材

1 前言

魯中聯(lián)合站內(nèi)已建有污水生化處理裝置1套，設(shè)計處理規(guī)模為2000m3/d。隨著魯克沁油田的開發(fā)，產(chǎn)出污水量逐步增加，到2020年油田預(yù)測總污水量為3555m3/d（含作業(yè)廢水100 m3/d），需要在魯中聯(lián)合站新擴建2000 m3/d處理能力。

2 優(yōu)化設(shè)計

2.1 整體布局優(yōu)化

依托聯(lián)合站水、電、訊、控等已建設(shè)施，在聯(lián)合站東側(cè)擴建1套2000m3/d污水處理裝置，采用高效除污+微生物除油+兩級過濾的主體處理工藝。新建裝置與已有裝置并列運行，共用已建的污水接收罐、調(diào)節(jié)池、濾后水罐、加藥裝置等設(shè)施（圖1）。

2.2 工藝方案優(yōu)化2.2.1 除油工藝優(yōu)化

經(jīng)過優(yōu)化論證，選用DAF高效除污裝置2套，進一步增強除油功能，去除污油和懸浮物，使水中含油量滿足生化反應(yīng)池的進水要求。（含油≤30mg/L，懸浮物含量≤30mg/ L）。

高效除污裝置是一種用于污水處理的固-液或液-液分離的設(shè)備。該裝置綜合了氣浮和斜板沉降技術(shù)，通過高壓回流溶氣水減壓產(chǎn)生大量的微氣泡，使其與水中的污油和懸浮物微粒粘附，形成密度小于水的氣浮體，在浮力的作用下，上浮至水面而被去除。

其工作原理是：污水與通過釋放器進入接觸區(qū)的回流溶氣水及其釋放的微氣泡充分混合，懸浮物與微氣泡結(jié)合形成氣浮體，進入布水區(qū)，此時較大的氣浮體迅速上升至集渣區(qū)，較小的氣浮體進入斜板分離區(qū)，根據(jù)淺池原理，這些氣浮體中的大部分氣浮體將在此被去除。密度較大的顆粒將下沉至氣浮裝置底部，通過刮泥機將其排出。

處理后的污水一部分作為回流水回到系統(tǒng)中，大部分水（出水）將進入下一級處理單元。

DAF高效除污裝置結(jié)構(gòu)與原理示意如下圖。

圖2 DAF高效除污裝置結(jié)構(gòu)與原理示意

DAF高效除污裝置的特點：

（1）污水停留時間短，一般為3～5min，處理效率高。

（2）采用專有溶氣釋放器，該釋放器服務(wù)面積大，無堵塞，產(chǎn)生的氣泡微粒直徑小且均勻。

（2）設(shè)備為密閉裝置，油氣散發(fā)量很小。2.2.2 污油儲存設(shè)施優(yōu)化

污油池用于貯存除油罐、除污裝置等設(shè)備回收的污油，配備污油泵定時將污油輸至原油沉降罐進行處理。

擴建污油池采用室外半地下式結(jié)構(gòu)，地面高度2.0m，地下高度1.5m。采用活動蓋板，方便維護，同時節(jié)約成本，降低投資。2.2.3 工藝管道管材優(yōu)化

目前，油田廣泛使用及已經(jīng)推廣使用的管線材質(zhì)有無縫鋼管、玻璃鋼管、鋼骨架復(fù)合管和各類塑料管。

鋼管的特點是能耐高壓、耐振動、單管的長度大和接口方便，但耐腐蝕性差，管壁內(nèi)外都需要有防腐措施，管內(nèi)壁易結(jié)垢。

玻璃鋼管具有耐化學腐蝕型號、水力性能好（粗糙系數(shù)?。⒅亓枯p，安裝費用低、施工簡便等優(yōu)點。高壓玻璃鋼管用于注水，中、低壓玻璃鋼管用于油氣集輸及站內(nèi)污水系統(tǒng)。

鋼骨架聚乙烯復(fù)合管指在聚乙烯芯管上交叉纏繞經(jīng)過熱熔膠涂覆的高強度鋼絲，并擠出一層高強度熱熔膠，形成增強層，外層包覆聚乙烯保護套的一種新型復(fù)合管材。該復(fù)合增強技術(shù)使增強層與內(nèi)、外聚乙烯層形成牢固的整體，不僅金屬骨架處于無縫隙的有效可靠保護中，加強層與內(nèi)外管壁間也已相互融合而不會出現(xiàn)結(jié)合上的縫隙界面，消除了管內(nèi)的壓力或腐蝕性介質(zhì)可能對管道造成的侵蝕和損壞，是一種耐腐蝕、流阻小、重量輕、連接可靠的新型產(chǎn)品。主要用于油氣集輸、污水處理站和站外低壓清污水管道。

鋼骨架塑料復(fù)合管自2005年開始在吐哈油田應(yīng)用，目前在用管線總長度58km，規(guī)格DN50～DN200，設(shè)計壓力1.6～4.0MPa。投產(chǎn)管道運行情況良好。

魯克沁油田污水礦化度高、腐蝕性強的特點，擴建項目中的工藝管道選用耐腐蝕性能好，使用壽命長，造價適中的鋼骨架復(fù)合管。部分需要開孔安裝壓力表的部位無法使用復(fù)合管，為解決腐蝕問題，采用了耐氯離子腐蝕的2205雙相不銹鋼。

3 結(jié)論

（1）擴建裝置與已有裝置并列運行，共用已建的污水接收罐、調(diào)節(jié)池、濾后水罐、加藥裝置等設(shè)施。滿足油田污水的處理需要的同時，優(yōu)化了布局、節(jié)省了工程投資。

（2）選用DAF高效除污裝置2套，代替隔油池除油功能，去除污油和懸浮物，使水中含油量滿足生化反應(yīng)池的進水要求。

（3）污油池由室內(nèi)改為室外半地下室布置，并采用了活動蓋板，降低了油氣聚集可能性，方便運行維護。

（4）工藝管線采用鋼管架復(fù)合管，個別關(guān)鍵部位采用了2205不銹鋼，解決了管線腐蝕問題，延長了工藝管道的使用壽命。

參考文獻

[1] 原油和天然氣工程設(shè)計防火規(guī)范.B50183-2004

[2] 油田采出水處理設(shè)計規(guī)范.GB50428-2007

[3] 石油天然氣工業(yè)用鋼骨架增強聚乙烯復(fù)合管.SY/T6662-2006

作者簡介

王靜（1985-） 女，助理工程師，2008年畢業(yè)于長江大學油氣儲運專業(yè)，目前吐哈油田工程技術(shù)研究院地面工程設(shè)計所從事油田地面工程設(shè)計工作。