大庆油田含油污泥处理成套装置研究与应用
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完成单位:大庆油田有限责任公司第六采油厂、大庆油田设计院有限公司
登记编号:ZSXC-2023-SH-1-061
登记年份:2023
发布时间:2023-06-29
夏福军、李兴国、刘宏彬、潘 旭、孙 满、周 鹏、王博睿、李 丹、宗继东、张淇铭、宋益阳、国胜娟
在油田开发生产和施工作业过程中落地原油和含油污泥、联合站采出液处理过程中产生的含油污泥,是油田开发及储运过程中产生的主要环境污染物之一,含油量可高达30%以上。如不对这部分含油污泥进行原油回收和及时的处理,不仅造成资源的浪费,而且也将会对生产区域和周边环境及土壤造成不同程度的污染影响,以及产生安全隐患和危害。油田开发初期含油污泥固体废弃物大都采用露天集中堆放储存,长期的积累无法处理;当前大庆油田以含油污泥为代表的废弃物产生量不断增加,每年产生含油污泥近14.3×104m3,且产生量还在逐年上升。无论是从安全健康、环保及资源利用角度,还是开发生产运行需要,研究解决油田含油污泥的处理技术已势在必行。本项目针对生产实际问题和生产的需要,在确定来源广、种类繁多、成分复杂和含油量高达30%以上的含油污泥特性的基础上,通过试验研究取得如下创新性的成果:
①不同来源的油田含油污泥其组成成分复杂,且主要成分油、水和固体组分含量相差很大,含有聚合物等化学驱油剂及少量的有机和无机物;重金属成分含量均在《油田含油污泥综合利用污染控制标准》(DB23/T 1413-2010)规定的范围内,石油类超标。
②研制出配套的SC-1003型清洗剂和SP1002型破乳剂及絮凝剂OF-02化学药剂配方,降低了生产运行成本。
③首次将集料斗筛选、鼓式分选和曝气沉砂技术有机组合,研制出高效多功能的油泥流化预处理成套装置,并利用研发制备的吹脱管,使该装置具有自清洗功能,攻破了油泥筛分和塞堵等重大技术瓶颈,同时又具备加热、曝气、搅拌等技术手段,使含油污泥呈匀化流化状态。预处理技术达到国外先进水平。
④创新研发出罐体设有夹套加热、顶部搅拌、并同时具有加热、搅拌、化学调质、液-固分离等综合功能的污泥高效调质罐,为后续油泥的离心脱水及油水净化处理效果创造条件。
⑤针对大庆油田含油污泥的特点(包括水驱、化学驱、油水井施工作业和集输管道穿孔等产生的油泥),开发确定了由多级筛分、热化学清洗的流化预处理装置和调质罐、离心分离脱水为主体处理设备,组成“油泥流化预处理→调质→离心分离”含油污泥处理新工艺技术,具有自动化程度高、适应油田污泥来源广、种类繁多和成分复杂的油泥特点,满足油田生产实际需要。
该项目的研究成果达到国际先进水平,是国内首个对油田含油污泥处理实现全程自动化处理的新工艺技术,有效保证处理后的污泥中的含油量达到《油田含油污泥综合利用污染控制标准》(DB23/T 1413-2010)要求的泥中含油≤2% 的控制指标要求,且污油回收和处理后污泥可用于铺路及垫井场,实现了含油污泥无害化的有效处理和资源化再利用,确保油田生产安全环保,油田绿色开发建设。
到目前为止,依托该项目的研究成果先后已建9座含油污泥处理站,在大庆油田得到全面推广应用,从根本上彻底解决油田含油污泥露天堆放处理存在的安全环保问题,一方面污泥处理后能够达标用于铺路和铺垫井场无害化处理和资源化再利用,减少含油污泥对环境污染的危害,有较好的社会效益;另一方面,可以在含油污泥处理过程中回收部分污油,实现资源的回收利用,减少排污费,产生6.139842亿元经济效益,确保油田开发生产安全与环境保护协同发展。