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友誼號(hào)污水處理現(xiàn)狀及其改進(jìn)措施

文檔作者：寧永庚文檔來(lái)源：中海石油天津分公司渤南作業(yè)區(qū)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年06月13日
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石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)) 2010年8月第32卷第4期
Journal of Oil and Gas Technology(J．JPI) Aug．2010 Vo1．32 No．4
友誼號(hào)污水處理現(xiàn)狀及其改進(jìn)措施
寧永庚 (中海石油天津分公司渤南作業(yè)區(qū)，天津300452)
[摘要]介紹了友誼號(hào)的污水處理設(shè)備及其污水處理工藝流程， 針對(duì)友誼號(hào)的污水處理現(xiàn)狀，提出相應(yīng)的
改進(jìn)措施，包括原油沉降艙的改進(jìn)、污水沉降艙的改進(jìn)及砂濾器的改進(jìn)， 并提出了在有限條件下提高污
水質(zhì)量的建議，使友誼號(hào)的污水處理達(dá)標(biāo)， 并為類似設(shè)施的作業(yè)提供了參考。
[關(guān)鍵詞]污水；污水處理；流程液位控制；近海作業(yè)
[中圖分類號(hào)]TE992．2 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1000—9752(2010)O4—0408—03
在石油開發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中，含油污水的處理是一個(gè)十分重要的問(wèn)題，不僅影響到環(huán)境與生態(tài)平衡，也
嚴(yán)重影響著油田開發(fā)、原油穩(wěn)產(chǎn)、生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命及使用周期。特別是油田進(jìn)入開發(fā)中后期，采出
液體中的含水量迅速增長(zhǎng)，采出液體經(jīng)過(guò)破乳等初步處理后，產(chǎn)生的污水變成了集懸浮固體、油、溶解
氣及溶解鹽于一體的多相體系，這種水具有較強(qiáng)的腐蝕性，易結(jié)垢，油田含油污水中懸浮物質(zhì)、膠體顆
粒及乳化油珠含量高，直接回注會(huì)堵塞油層孔道。同時(shí)含油污水的礦化度高、氯離子含量高，并常伴有
H S、CO。等腐蝕性氣體和SRB等有害物質(zhì)，具有很強(qiáng)的腐蝕性，對(duì)油田地面設(shè)備、管道及污水處理
設(shè)施可造成嚴(yán)重的危害，未經(jīng)進(jìn)一步處理就回注會(huì)造成儲(chǔ)層傷害，外排則污染環(huán)境及造成水資源浪
費(fèi)o。因此，含油污水的處理及污水資源的再利用日益受到重視l1 ]。污染物的處理方法大致可分為物
理處理方法、化學(xué)處理方法和生物處理方法。
渤海友誼號(hào)污水處理設(shè)備
渤海“友誼號(hào)”(FPSo)浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油輪的污水處理設(shè)備包括：
1)含油污水沉降除油艙(F—T一202A／B：2×400m。)，其污水主要來(lái)源于各分離器脫出的污水、原
油沉降艙的底水和砂濾器反沖洗的污水，另外還接收開、閉排轉(zhuǎn)來(lái)的污水。該含油污水沉降除油艙是2
個(gè)上下排列的艙室，每個(gè)艙室400m。，污水首先進(jìn)入上脫水艙進(jìn)行沉降，沉降后的污水進(jìn)入下脫水艙再
次沉降，以求達(dá)到含油污水處理的最佳效果。
2)斜板除油器(F—V一301)是混流式兩相分離的臥式容器，用污水輸送泵將含油污水艙中的生產(chǎn)
污水輸送到斜板隔油器進(jìn)行除油處理。
3)2臺(tái)砂濾器(F—F一303A／B)，一備一用。這是一種下向流型高速率過(guò)濾器，過(guò)濾器中填有3種過(guò)
濾物質(zhì)，按不同的厚度分成5層。自濾器的上部往下分，第1層是2號(hào)粒度的無(wú)煙煤；第2層是細(xì)的金
剛砂(或稱拓榴石)，粒度為30~40號(hào)；第3層是粒度為25號(hào)的粗金剛砂，第4層是直徑為3．2mm的
礫石；最后一層是直徑6．4～9．5ram 的礫石。進(jìn)到砂濾器中的污水首先通過(guò)大顆粒比重的無(wú)煙煤，將
其中較大的固體粒子除掉，而粒度較小的固體粒子則在第2層的細(xì)的金剛砂中被過(guò)濾掉。隨著污水從上
向下流動(dòng)，除了固體顆粒被阻擋之外，乳化油珠也被粘附在各層的濾料上。致使最終從砂濾器流出的處
理水中含油量可低于30mg／L。
4)凈化水罐(F—T一303)是一個(gè)常壓的立式容器，經(jīng)過(guò)砂濾器處理后的含油污水，可達(dá)到足夠的凈
化程度，可由設(shè)在砂濾器和凈化水罐之間的管路上的油水檢測(cè)裝置自動(dòng)檢測(cè)，合格的水低于30mg／L才
[收稿日期]2010一o5一O4
[作者簡(jiǎn)介]寧永庚(1975一)，男，1999年大學(xué)畢業(yè)，工程師，現(xiàn)主要從事海上油田綜合管理工作。
o中海石油研究中心．渤南油氣田開發(fā)ODP，2002．
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第32卷第4期 寧永庚：友誼號(hào)污水處理現(xiàn)狀及其改進(jìn)措施
允許進(jìn)入凈化水罐，不合格的水被送回到污水脫油艙中重新處理，即便是有一些不合格的水誤人凈化水
罐中，也可通過(guò)罐的取樣接口取樣化驗(yàn)，證實(shí)不合格時(shí)，能通過(guò)手動(dòng)閥將其送回污水脫油艙去。
2 污水處理的流程
友誼號(hào)污水處理流程如下：生產(chǎn)分離器(F—V一103)和脫水除氣器(F—V一200)脫出的污水、砂濾
器反沖洗的污水、原油沉降艙的沉降污水、開排罐和閉排罐的污水全匯集到污水脫油艙(F—T一202A／B)，
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的沉降和化學(xué)藥劑的作用，由A艙倒到B艙，再經(jīng)過(guò)污水輸送泵(F—P一2O2A／B)輸送到
斜板除油器(F—V一301)，在斜板除油器里， 水被脫出少量油后進(jìn)入砂濾器(F-F-303 A／B)， 它的主要
作用是除去水中含有的少量顆粒，經(jīng)過(guò)砂濾過(guò)濾的水進(jìn)人凈化水罐(F—T一303)進(jìn)一步的凈化，處理合
格后的水排向大海，排海水的含油不得超過(guò)30mg／L。在F—T一303的進(jìn)口有2根管線，一根進(jìn)入
F—T一303，另外一根則由一個(gè)液位調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量，通過(guò)管道被輸送到F—T一202／B中， 目的是保持污水
沉降艙的液位，以便保持污水處理流程的連續(xù)性。如果F—T一303的水處理不合格，就被管線輸送到
T一202／B中，在F—T一303的前一個(gè)流程F—F一303 A／B，當(dāng)濾出的雜質(zhì)達(dá)到一定程度時(shí)，就需要反沖洗，
用的反沖洗水就是經(jīng)過(guò)F—T一303處理的水。當(dāng)需要反沖洗時(shí)，導(dǎo)通流程，反沖洗的水通過(guò)反沖洗泵
P一304A／B送到反沖洗加熱器E一304后進(jìn)入F—F一303，反沖洗水經(jīng)管線輸送到T一202／A中。
3 污水處理系統(tǒng)改進(jìn)措施
3．1 原油沉降艙的改進(jìn)
原油沉降艙為2個(gè)并列
的艙室，每個(gè)容積2200m3，
每個(gè)艙室各有一條轉(zhuǎn)油和轉(zhuǎn)
水的管線，距艙底500mm 的
為轉(zhuǎn)水管線，原油沉降艙沉
降的含油污水經(jīng)這條管線轉(zhuǎn)
到污水沉降艙里，距艙底
1000mm的為轉(zhuǎn)油管線，此管
線擔(dān)負(fù)著把原油沉降艙的乳
化油轉(zhuǎn)到乳化油艙，轉(zhuǎn)完乳
化油后把沉降好的成品原油
轉(zhuǎn)到成品原油艙里的任務(wù)。
而轉(zhuǎn)油管線和轉(zhuǎn)水管線的位
差只有500mm，轉(zhuǎn)油、轉(zhuǎn)水
(a)原來(lái)的原油沉降艙 (b)改進(jìn)后的原油沉降艙
圖1 原油沉降艙轉(zhuǎn)油管線
泵的額定排量為220m3／h，在大排量泵啟動(dòng)轉(zhuǎn)液的情況下，把油水界面控制在一個(gè)位差只有500mm而又
沒(méi)有的油水界面直觀顯示的容器里是件不容易的工作，為了轉(zhuǎn)油時(shí)不會(huì)把水轉(zhuǎn)到油系統(tǒng)，轉(zhuǎn)水時(shí)不會(huì)把油
轉(zhuǎn)到污水系統(tǒng)，可以把轉(zhuǎn)油的管線提高1000mm，即轉(zhuǎn)油管線距艙底2000mm，此時(shí)轉(zhuǎn)油管線和轉(zhuǎn)水管線
位差為1500mm，這樣就很容易把油水界面控制在轉(zhuǎn)油和轉(zhuǎn)水管線的位差1500mm之間，轉(zhuǎn)油時(shí)不會(huì)把水
轉(zhuǎn)到油系統(tǒng)，轉(zhuǎn)水時(shí)也不會(huì)把油轉(zhuǎn)到污水系統(tǒng)去，減少油、水系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。改進(jìn)前后的原沉降油艙轉(zhuǎn)油管
線如圖1所示。
3．2 污水沉降艙的改進(jìn)
． 污水沉降艙是污水處理系統(tǒng)的第一級(jí)，污水在沉降艙里沉降6～8h后經(jīng)污水輸送泵打入污水系統(tǒng)，
污水沉降艙的液位顯示有兩種，一種是罐壁上的玻璃管液位計(jì)，另一種是等高分布在每個(gè)艙壁上的4個(gè)
取樣觀察口，每個(gè)污水沉降艙都有2個(gè)收油管線，一條距艙頂500mm，另一條距艙頂1000mm，為了
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取得更好的收油效果，需要把液位控制到一個(gè)合適的高度。為了取得最佳收油效果，把液位控制在一個(gè)
合適高度，不冒罐；可以在每個(gè)污水沉降艙安裝一個(gè)視覺(jué)直觀的磁翻板液位計(jì)，或者是將液位傳送到中
控， 由中控界面來(lái)直接顯示液位， 以達(dá)到改進(jìn)污水沉降艙的目的。
3．3 砂濾器的改進(jìn)
砂濾器是污水處理系統(tǒng)最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它工作性能的好壞直接影響到污水外排的質(zhì)量。為了驗(yàn)
證污水系統(tǒng)設(shè)備是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，有不要進(jìn)行污水處理系統(tǒng)砂濾器的反沖洗操作。當(dāng)進(jìn)行反沖洗操作
時(shí)，由于泵的排量較大，無(wú)煙煤濾料被反沖洗水?dāng)y帶流出罐體，堵塞在反沖洗出口管線的濾網(wǎng)上，并堵
滿反沖洗管線。為了維護(hù)反沖洗系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須頻繁的清洗濾網(wǎng)，清洗時(shí)又會(huì)造成濾料的大量流
失，為了保證反沖洗的效果，清洗后必須向罐內(nèi)補(bǔ)充濾料，這樣就導(dǎo)致工作量的增大和操作成本的不斷
增加。有效的方法是在不影響過(guò)水面積和操作壓力的情況下，在罐內(nèi)濾料的頂部增加一個(gè)具有一定強(qiáng)度
的不銹鋼濾網(wǎng)，用來(lái)阻擋并控制反沖洗時(shí)0．8mm 以上無(wú)煙煤濾料的流失。
3．4 在有限條件下提高污水質(zhì)量的建議
提高污水質(zhì)量的方法包括：增加污水在艙里的沉降時(shí)間，油和水密度不同，沉降的時(shí)間越長(zhǎng)分離的
效果就越好；增加各級(jí)污水處理設(shè)備的收油次數(shù)，讓設(shè)備里的污油及時(shí)排出，根據(jù)實(shí)際情況增加砂濾器
的反沖洗次數(shù)，加熱反沖洗水的溫度，在反沖洗水里加入適量的柴油，這樣有利于雜質(zhì)和污油的溶解，
砂濾器的濾料要按時(shí)更換；增加污水化驗(yàn)的次數(shù)，對(duì)各級(jí)設(shè)備污水實(shí)驗(yàn)密切監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)及時(shí)采取閉
式循環(huán)；選擇合適的化學(xué)藥劑的類型，總結(jié)計(jì)算出合適的加藥量。
4 結(jié) 語(yǔ)
油氣田污水處理系統(tǒng)的設(shè)備是根據(jù)油氣田開發(fā)方案、油氣田原油產(chǎn)出污水情況而配置的，配置一套
適合本油氣田污水處理系統(tǒng)的設(shè)備是提高污水質(zhì)量的重要條件，另外，化學(xué)藥劑的添加也是提高污水水
質(zhì)的一個(gè)重要方面，根據(jù)油氣田污水的情況，選擇合適的化學(xué)藥劑類型，并計(jì)算出合適的添加量。
[參考文獻(xiàn)]
[1]萬(wàn){二溥．采油工程手冊(cè)[M]．北京：石油工業(yè)出版社，2003．
[2]海上采油工程手冊(cè)編委會(huì)．海上采油工程手冊(cè)[M]．北京：石油工業(yè)出版社，2001
[編輯] 辦開科
(上接第407頁(yè))
4 結(jié) 語(yǔ)
環(huán)氧玻璃鱗片防腐技術(shù)是一種施工簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、可靠性強(qiáng)的鋼質(zhì)管道內(nèi)壁防腐技術(shù)，玻璃鱗片
涂層具有優(yōu)異的機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性及電絕緣性，用于管道內(nèi)表面的涂敷，完全可以滿足油、氣、水
集輸管道防腐技術(shù)要求，能夠避免油田油、氣、水等物質(zhì)對(duì)金屬管道的腐蝕，延長(zhǎng)其使用壽命，具有廣
闊的推廣價(jià)值與應(yīng)用前景。
[參考文獻(xiàn)]
E1J彭金花．環(huán)氧玻璃鱗片涂料在重防腐領(lǐng)域中的應(yīng)用口]．全面腐蝕控制，2009，23(3)：32～34
[2]吳慶華．玻璃鱗片涂料在油罐內(nèi)壁防腐中的應(yīng)用EJ]．化學(xué)工程師，2006，(11)：．43~44．
[編輯] 蕭雨

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