含聚污水对石英砂-陶粒过滤器处理效果的影响

2015-01-03王莉莉李志平

油气田地面工程 2015年9期

关键词：陶粒滤料悬浮物

党伟王莉莉李志平

1中国石化石油勘探开发研究院2新疆油田公司风城油田作业区

含聚污水对石英砂-陶粒过滤器处理效果的影响

党伟1王莉莉1李志平2

1中国石化石油勘探开发研究院2新疆油田公司风城油田作业区

对某联合站20台过滤器的瞬时流量、出水含油及悬浮物含量进行了检测，研究了其中2台过滤器反冲洗时2～40 min及反冲洗后1～25 min内的出水水质。分析得出石英砂-陶粒过滤器处理含聚污水效果差的原因主要是：聚合物堵塞过滤器，导致过滤水量下降，反洗强度降低；过滤罐结构不合理；过滤罐没有流量计和自动反冲洗系统；过滤工艺不完善，导致反冲洗结束后超标污水无法排出主系统。

石英砂-陶粒过滤器；含聚污水；反冲洗；出水水质

引言

过滤器是油田水处理中的重要设备，是处理油田含油污水过程中最后一个环节，其效果的好坏直接关系到出水水质是否能达到标准要求。

我国东部老油田多数在高含水开采阶段后已进入聚合物驱油阶段，目前聚驱成为油田高产、稳产的重要技术手段。随着聚驱范围的不断扩大，采出液聚合物的浓度逐渐升高，含聚污水进入水驱常规含油污水处理站，会对常规含油污水处理系统尤其是过滤器造成严重影响[1-4]。

1 联合站过滤器运行现状

某联合站目前共有污水过滤罐27台，其中主流程18台，次流程9台，均采用石英砂-陶粒组合过滤结构。该联合站不论各过滤罐情况如何，滤料上表面均有2～5 cm油污和聚合物，反冲洗困难，直接影响到滤料的使用周期和滤后污水水质。现场对11#过滤罐开罐检查，发现滤层已经被冲散，底部卵石层被冲到上部，过滤罐上部中间有一个20 cm深陷窝。20台过滤罐的过滤水量、出水含油量、悬浮物含量见表1。

由表1可以看出，滤罐最大过滤水量为110 m3/h，最小过滤水量为17 m3/h，过滤罐出水含油量为17.2～343.2 mg/L，悬浮物含量为31～61.7 mg/L，出水含油及悬浮物均高出注水水质标准10倍以上。

2 过滤器反冲洗实验

对该联合站13#、17#两台滤罐进行反冲洗实验，分别在反冲洗时2～40 min及反冲洗后1～25 min内每隔一段时间取样，测定反冲洗水及反冲洗转过滤初期出水水质，实验结果见表2、表3。

表1 过滤罐过滤水量、出水含油量及悬浮物含量

由表2、表3可以看出，过滤罐反冲洗时出口水质随时间的延长逐渐变好。

3 影响过滤器运行效果的原因分析

（1）聚合物堵塞过滤器。污水中的聚合物被滤料阻截以后与油杂质及滤料混合形成黏胶团状，覆在滤料表面形成透水性极差的黏液层，使处理水量下降。当过滤水量超出70 m3/h时水压将滤层压破，形成通道短流无法过滤。按设计要求反冲洗强度应为252 m3/h，但目前反冲洗强度仅为150 m3/h，靠目前的压力和排量不能将已污染的滤料冲散，达不到反洗的目的。

表2 13#过滤罐反冲洗及反冲洗转过滤初期出水水质

表3 17#过滤罐反冲洗及反冲洗转过滤初期出水水质

（2）过滤罐结构不合理。过滤罐上、下部配水系统是按照油和普通杂质为处理对象设计的，而聚合物污水经过滤层后，由于聚合物特有的黏附性使深入滤料的聚合物与滤料油、杂质等黏附在一起形成胶团，其直径大于10 mm，在反冲洗时这些物质不容易冲散，同时滤罐的反洗排污管孔径小于胶团直径，易堵住孔眼，影响反冲洗强度的提高。

（3）过滤罐没有流量计和自动反冲洗系统。过滤罐没有自动反冲洗系统，靠人工操作无法实现滤罐的及时反冲洗；过滤罐没有流量计，很难控制单座过滤罐的滤速，严重影响到滤后水水质效果。从本次对每座过滤罐流量检测结果看，目前使用的滤料滤速在8～10 m/s为最佳。

（4）过滤工艺不完善。现有过滤工艺不完善导致反冲洗结束后超标污水无法排出主系统。