杏北油田水驅(qū)污水深度處理中含聚濃度界限的確定

大慶油田采油四廠

杏北油田水驅(qū)污水深度處理中含聚濃度界限的確定

諸葛祥龍

大慶油田采油四廠

為保證杏北污水不外排，同時滿足深度處理污水水量需求，需要將多余的含聚三采污水作為深度水源進(jìn)行深度處理。杏北油田水驅(qū)污水深度處理采用兩級石英砂過濾工藝。模擬試驗表明，污水含聚濃度≤200mg/L時，當(dāng)前深度污水工藝（兩級石英砂過濾）及運(yùn)行參數(shù)（一濾12m/h、二濾8m/h）條件下，可以實現(xiàn)污水深度處理達(dá)標(biāo)?，F(xiàn)場試驗表明，受實際生產(chǎn)因素影響，污水深度處理的含聚濃度適應(yīng)界限為150mg/L。以此為界限，杏北油田可有2.82×104m3/d低含聚三采產(chǎn)水作為深度處理水源，將有效減少清水回注量，同時避免出現(xiàn)污水外排導(dǎo)致的環(huán)境污染問題。

水驅(qū)；污水；深度處理；含聚濃度；水質(zhì)；現(xiàn)場試驗

杏北油田2001年開始三次采油工業(yè)化開發(fā)，水驅(qū)采出水作為深度水源，三采采出水作為普通注水井水源用于回注。隨著三采開發(fā)的不斷推進(jìn)，三采產(chǎn)水不能全部回注普通井網(wǎng)，水驅(qū)產(chǎn)水不能滿足深度污水水量需求。為保證杏北污水不外排，同時滿足深度污水水量需求，需要將多余的含聚三采污水作為深度水源進(jìn)行深度處理。

杏北油田水驅(qū)污水深度處理工藝采用兩級石英砂過濾工藝，一級濾速12m/h，二級濾速8m/h，深度處理后出水指標(biāo)為含油≤5mg/L，懸浮物含量≤5mg/L，粒徑中值≤2μm，即達(dá)到“5、5、2”水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

1 小型試驗

試驗采用兩級過濾流程，并設(shè)升壓泵、反沖洗泵、回收水泵、來水儲水箱、凈化水箱，過濾罐體為透明的有機(jī)玻璃，且濾罐濾料級配與現(xiàn)場相同。整個試驗系統(tǒng)可全真模擬現(xiàn)場過濾工藝流程，以保證最大程度的現(xiàn)場指導(dǎo)作用。試驗水源為聚杏九污水站和新杏九試驗站濾后污水，試驗流程見圖1，過濾罐濾料級配見表1。

圖1 試驗流程

試驗處理規(guī)模為0.8m3/h；設(shè)計濾速：一次濾速為12m/h，二次濾速為8m/h；反沖洗強(qiáng)度：16L/（s·m2）。

表1 過濾罐濾料級配

現(xiàn)場接取3種不同含聚濃度污水水樣，混配成4種不同含聚濃度的污水，開展模擬試驗。含聚污水首先進(jìn)入來水緩沖箱，然后通過升壓泵進(jìn)入一次過濾罐、二次過濾罐，濾后水進(jìn)入凈化水箱。反沖洗流程：反沖洗泵從凈化水箱吸水，分別反沖洗一次、二次過濾罐，沖洗后污水進(jìn)入排水管。試驗結(jié)果如圖2所示。

根據(jù)試驗結(jié)果，污水含聚低于200mg/L時，一次濾速為8～12m/h（二次濾速為5.3～8m/h），濾后污水含油量、懸浮物含量能達(dá)到“5、5”的指標(biāo)；污水含聚250mg/L時，一次濾速為8～10m/h（二次濾速為5.3～6.7m/h），濾后污水含油量、懸浮物含量能達(dá)到“5、5”的指標(biāo)；污水含聚超過300mg/L時，一次濾速為8～12m/h，均不滿足水質(zhì)達(dá)標(biāo)要求。

2 深度處理含聚濃度界限

2.1 試驗地點(diǎn)選取

根據(jù)杏北油田污水處理系統(tǒng)站間關(guān)系，選取杏十八聯(lián)污水站進(jìn)行現(xiàn)場試驗。該站具有杏一聯(lián)水驅(qū)普通污水站和杏六聯(lián)聚驅(qū)污水站2個來水方向，杏六聯(lián)聚驅(qū)污水含聚濃度平均為315mg/L，杏一聯(lián)污水含聚濃度平均為102mg/L。通過調(diào)節(jié)來水閥門開度，可實現(xiàn)不同水量的混配，從而獲取不同含聚濃度的污水進(jìn)行試驗。試驗區(qū)域站庫供水關(guān)系見圖3。

圖2 不同含聚濃度污水過濾試驗曲線

圖3 試驗區(qū)域站庫供水關(guān)系

2.2 現(xiàn)場試驗

在不影響供水系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ)上，通過調(diào)節(jié)杏十八新污水站和老污水站來水閥門開度，實現(xiàn)不同水量的混配，從而獲取不同含聚濃度的污水。每種含聚濃度污水在正常生產(chǎn)情況下滿負(fù)荷運(yùn)行（一級濾速12m/h、二級濾速8m/h）7天，對1#～6#二級過濾罐出口取樣，每個罐后取樣3次，結(jié)果如表2所示。

表2 現(xiàn)場試驗含聚濃度混配情況

圖4 不同含聚濃度污水水質(zhì)達(dá)標(biāo)情況變化曲線

通過試驗，多次取樣分析4組不同含聚濃度污水處理水質(zhì)數(shù)據(jù)，用均值繪制水質(zhì)隨含聚濃度變化曲線，結(jié)果見圖4。

由圖4可以看出，在實際生產(chǎn)中，含聚濃度為139mg/L時處理污水達(dá)標(biāo)；含聚濃度166mg/L時處理污水不達(dá)標(biāo)，模擬試驗得出的200mg/L含聚濃度界限對于現(xiàn)場生產(chǎn)適應(yīng)性差。根據(jù)現(xiàn)場試驗，采用內(nèi)插法確定現(xiàn)場深度污水處理工藝適應(yīng)的含聚濃度為150mg/L。

3 結(jié)語

（1）模擬試驗表明，污水含聚濃度≤200mg/L時，當(dāng)前深度污水工藝（兩級石英砂過濾）及運(yùn)行參數(shù)（一濾12m/h、二濾8m/h）條件下，可以實現(xiàn)污水深度處理達(dá)標(biāo)。

（2）現(xiàn)場試驗表明，受實際生產(chǎn)因素影響，污水深度處理的含聚濃度適應(yīng)界限為150mg/L。因此，三采區(qū)塊采出液作為深度水源處理的技術(shù)界限為混合處理后污水含聚濃度≤150mg/L。以此為界限，杏北油田可有2.82×104m3/d低含聚三采產(chǎn)水作為深度處理水源，將有效減少清水回注量，同時避免污水外排導(dǎo)致的環(huán)境污染問題。

（欄目主持楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.6.010