為了克服化學驅采出水的乳化嚴重、油水分離困難的問題,新型油水分離設備、膜精細過濾設備和一體化處理設備等得以不斷被開發和應用。
新型油水分離設備
通過優化和改造原有傳統油田采出水的油水分離設備,解決沉降效率變低、沉淀時間延長、藥劑量增大、浮渣增多、污泥量增大、濾層易堵塞等問題,從而達到快速高效的化學驅采出水處理效果。針對化學驅采出水的油水分離難度極大增加的問題,劉光成對斜管除油器的結構進行了優化研究,發現斜管傾角從60°降到50°,除油率提高10%;水力停留時間從15min延長至40min,除油率提高20%;當原水中聚合物濃度從50mg/L增至600mg/L時,除油率下降15%。趙景聯等發明了超聲波破乳除油設備,集合了超聲破乳和油水分離功能,能將含油量320mg/L的采出水98降至32mg/L。新型油水分離設備能夠克服現有工藝存在的藥劑量大、處理費用高、設備易受腐蝕、導致二次污染等不足,特別是為控制化學驅采出水的處理后出水含油量提供了重要選擇。
膜精細過濾設備
隨著過濾膜組件如表面改性膜、添加無機粒子的聚合物膜、無機陶瓷膜的開發和完善,膜精細過濾設備不斷被研制并應用于化學驅采出水的處理。丁慧等使用200nm陶瓷膜處理油田采出水,得到最佳操作條件為跨膜壓差0.16MPa、溫度50℃、膜面流速5.0m/s,出水含油量<1mg/L、懸浮固體<1mg/L,達到低滲透油田注水水質A1級標準,使用NaOH和HNO3聯合清洗能恢復97%的膜通量。衣雪松對比研究了PVDF膜和納米改性TiO2Al2O3-PVDF超濾膜處理油田采出水,結果表明陰離子聚丙烯酰胺和乳化油滴的去除率分別維持在95%以上,而改性膜親水性能得到了提高,使用NaClO溶液(1%)的清洗效果最佳,鹽酸溶液(1%)和SDS溶液(0.5%)較次,超聲波的清洗效果最差。膜污染嚴重、清洗困難是制約膜精細過濾設備應用的主要因素。通過采用新型膜材料如陶瓷膜、PVDF膜等以及對有機膜的改性與改革膜體結構,可以在油田采出水處理中取得較好的效果,一定程度上克服了上述問題。具體聯系污水寶或參見http://www.bnynw.com更多相關技術文檔。
一體化處理設備
基于油田采出水的產生特點、水質特征和處理要求,集合多個處理功能單元的一體化處理設備已經逐漸被開發和應用于化學驅采出水的處理。趙振興等開發了一種氣浮除硅降懸浮物的一體化工藝,核心設備為YF一元化氣浮裝置和兩級纖維球/束過濾器,包括加藥絮凝、氣浮和纖維球/束過濾四個單元;運行時調節加藥pH值為10~13,采用金屬鎂鹽為除硅劑,處理后懸浮物含量<20mg/L達到油田回注水要求。盡管一體化處理設備具有結構緊湊、占地面積小、操作要求低的優點,但是同時也存在構造復雜、維修困難、對原水水質變動的適應性調節不足等缺點。經過數十年的發展,采出水處理設備已經具有較好的油水分離功能,但是對于乳化嚴重、水質復雜、驅油劑和懸浮固體含量較高的化學驅采出水處理,仍然需要大幅提升復雜乳化體系中的破乳脫穩、乳化油滴聚并、懸浮顆粒和殘余驅油劑的去除性能,新型處理設備的研制仍然需要提高針對性和著力創新思路。


