微涡旋气浮过滤技术在河南油田下二门联合站的应用

曹明伟 (中石化河南油田分公司第一采油厂，河南 桐柏 474780)

微涡旋气浮过滤技术在河南油田下二门联合站的应用

曹明伟 (中石化河南油田分公司第一采油厂，河南 桐柏 474780)

随着聚合物驱油规模在下二门油田的扩大，产出液性质发生了较大变化，聚合物含量上升水体粘度变大，造成油水分离难度加大，常规过滤罐无法满足现场生产需要，为了解决上述问题，利用微涡旋气浮过滤技术对二级过滤罐进行改造，改造后过滤罐出水水质得到明显改善，取得了良好的截污效果。

微涡旋气浮技术；含聚污水；过滤技术；聚合物

下二门油田是河南油田主力开发油田，1992年开始进行聚合物驱油试验，1997年开始进行聚合物驱油开发，随着聚合物不断注入，聚合物浓度从2008年100mg/L升至240mg/L，水体粘度上升至3.0mPa·s以上，最高达到4.5mPa·s，造成油水乳化程度高，使油水分离和含油污水处理难度加大[1-2]。为解决上述问题，笔者应用微涡旋气浮过滤技术对下二门联合站二级过滤罐进行改造，取得了较好的效果。

1 微涡旋气浮过滤技术

1.1基本原理

图1 过滤罐原理图

1)过滤 利用特殊的除油吸附填料，对聚合物和污水中的乳化油进行吸附聚集截留，以保证上筛板空隙不被堵塞、滤料不板结[3]。同时，溶气水进入过滤罐涡流构件中，由涡流构件产生涡流旋转，通过涡流旋转产生的离心力将油气向内圆运移，油气在内圆聚集后，由气体浮力作用将油上浮罐顶，从顶部收油口回收，从而去除浮油和分散油(见图1)。

2)介质再生 颗粒状滤料在滤料再生罐经涡流搓洗作用下连续不断地排入滤料再生罐中，然后粘附脏物随反冲洗水由滤料再生罐上部排污管排出，洗后滤料通过滤料再生罐下部出料管进入滤料循环泵，经泵加压后从过滤罐上部打回过滤罐中，完成颗粒状滤料连续再生。

1.2功能特点

1)吸附聚集作用 特殊的除油填料对聚合物进行吸附聚集，将聚合物截留在除油填料中，反冲洗时将其去除，防止聚合物对上筛板缝隙造成堵塞和对滤料的粘结。

2)微涡旋除污降浊 通过特殊的除油填料时产生微涡旋，可将90%以上2μm以下颗粒聚结成2μm以上的大颗粒和大油珠，大颗粒通过过滤去除，大油珠通过上浮去除。

3)提高抗冲击能力 气泡在滤层中运动并混合后，可使滤料的颗粒不断涡旋扩散，促进了滤层颗粒循环混合，因而得到一个比较均匀的混合滤层，其孔隙率高于级配滤料的分级滤层，改善了过滤性能，从而提高了滤层的截污能力。同时，在过滤罐顶部，通过涡流器进行压力浮选分离，提高了过滤单元的抗冲击能力。

2 现场应用

在现场运行试验中，对下二门联合站二级过滤罐改造前后的水质及运行参数进行检测，并对试验结果进行了分析。

2.1水质对比

改造前二级过滤罐平均除油率32.51%，即进口含油73.75mg/L，出口含油49.64mg/L，除杂率13.93%，进口悬浮物38mg/L，出口悬浮物33mg/L；改造后二级过滤罐平均除油率83.11%，即进口含油46.55mg/L，出口含油7.54mg/L，除杂率81.81%，进口悬浮物31mg/L，出口悬浮物5mg/L。上述数据表明改造后过滤罐出水水质得到明显改善。

2.2截污效果

表1 改造前后滤罐溢油效果对比试验结果统计表

改造前后滤罐溢油效果对比试验结果统计表如表1所示。由表1可知，改造后过滤罐的含油量、溢油量和溢油率都有不同程度的提高，截污效果明显。此外，通过现场观察，发现过滤罐顶部的溢出物不仅含有高浓度油污，而且有粘稠状物质溢出，说明涡流器和除油填料在溶气水的作用下起到了很好的处理效果。

3 结 语

采用微涡旋气浮过滤技术对现有二级过滤罐进行技术改造，实现了微涡旋气浮过滤工艺技术和固体颗粒粒径体外搓洗技术的有机结合，使处理后的水质稳定，取得了良好的截污效果，对常规过滤罐的技术升级改造具有借鉴作用。

[1]邓述波，周抚生.聚丙烯酰胺对聚合物驱含油污水中油珠沉降分离的影响[J].环境科学，2002，23(2):69-7.

[2]卢磊，高宝玉.油田聚合物驱采出污水絮凝过程研究[J].环境科学，2007，28(4):761-765.

[3]娄敏.微涡旋絮凝-逆流气浮-纳滤集成工艺去除水中腐殖酸的动态运行特征[J].环境污染与防治.2000，28(7):488-492.

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.09.027

TE357.46

A

1673-1409(2012)09-N076-02

2012-06-12

曹明伟(1963-)，男,2011年大学毕业，工程师，现主要从事安全与环保方面的研究工作。

[编辑] 李启栋