淺談污油泥處理技術

杜金濤

摘 要:在石油勘探開發、鉆井、作業等過程中產生大量的落地油及各油罐中的污油泥對環境產生極大的危害,而且也是對石油資源的浪費。各油田均探索有效方法處理污油泥,且已取得較大的進展。

關鍵詞:污油泥處理調剖劑加熱水洗生物處理

中圖分類號:X703 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(c)-0129-01

含油污泥由油、水和泥組成,為固態或半液態,主要來源于石油勘探開發過程、鉆井、作業等過程中產生的落地原油以及聯合站的油罐、沉降罐、污水罐的污油泥,其危害環境的主要成分是烴類、石油類、各類化學處理劑殘留物等[1]。

1 國外污油泥處理方法

目前,國外普遍采用生物處理技術和物理化學處理技術對含油污泥進行濃縮、調理、脫水、用土填埋、耕田施肥、焚燒爐焚燒、生物技術方法處理、化學方法固體化、氧化技術法降解、溶劑溶解、混凝法油泥分離等[2]。國外十分重視含油污泥的生物處理及處置技術及高溫處理技術的研究。一般是經過處理后的含油污泥用于農林業、填埋、焚燒等。

2 國內污油泥處理方法

目前國內采用的處理污油泥的方法主要有[3]:(1)注入安全地層法,以廢棄的油井或專用井作為注入井,利用泵及井口裝置將污油泥注入地層。這種方法由于受到地層內部環境影響等條件限制,目前各個油田沒有普遍應用。(2)干燥焚燒法,采用特制的裝置干燥或焚燒污油泥。(3)生物降解法,借助微生物的作用處理污油泥中的有機物,但處理時間長,缺少專門應用于污油泥的微生物菌種。(4)油泥坑填埋,將油田用于儲存污油泥的儲存坑用土方填平,以便恢復原先地貌。(5)油泥坑密封法,其實是使用一定技術條件的回填處理手段,在儲存油泥坑的四周鋪上一層化學物質,如聚乙烯塑料,作為封閉層,油田產生的污油泥直接排入到儲存池中,然后將塑料的封閉層包裹嚴實,上面進行覆土,恢復原先地貌。(6)固化藥劑法,在油田產生油泥中加入一定量的化學添加劑,使之與污油泥產生復雜的物理變化或者化學反應,這樣使油泥變成具有強度性、穩定性及抗水性的固體。

現在各油田針對污油泥采用的方法主要有以下幾種。

2.1 配制污油泥調剖劑

勝利油田考慮到含油污泥產于地層,與油層有良好的配伍性等有利因素,借鑒固體顆粒調剖的特點與作用,對含油污泥實施化學處理,使成為污油泥調剖劑[4],用于注水井深部調剖,使注水井的吸水剖面得到了明顯的改善。

大慶油田基于含油污泥深度調堵劑由油、泥砂和水組成,以污油泥為主要原料研制出新型調剖劑[5],將含油污泥深度調堵技術將大量的含油污泥調理后注入地層,對低壓井進行調堵。大慶油田的含油污泥深度調堵技術的應用,除了顯著提高了連通井區的產油產量,而且降低了油井采出液的含水率,從而實現了增加油田產量,控制污水排放的目標。

含油污泥添加化學劑后,經過處理后,變成了具有活性的含油污泥,可用于各個采油廠注水井的調剖,這樣不僅提高了含油污泥的本身的附加值,而且大大降低了處理含油污泥所需的成本。調剖技術的在油田中的廣泛應用,解決了部分油田含油污泥如何處理的問題,具有廣泛的使用價值和推廣應用價值。

2.2 加熱水洗

遼河油田采用熱化學水洗與重力沉降法[6],將污油、泥砂、水三組分分離,達到污油回收清除泥砂的目的。新疆克拉瑪依油田采用加熱水洗法,并加入適當的化學藥劑,將污油泥進行破乳、清凈分散、潤濕剝離處理,最終將油泥中的油充分洗出,回收到收油罐,并將剩余的砂拉到指定地點掩埋,熱水泵送循環使用。技術關鍵在于控制好生產過程中的洗滌溶液的藥劑濃度、PH值和泥濃度。該項技術的研發使用,節約了環境治理費用,增加了社會和環保效益,回收了原油,消除了污染源,促進了油田的可持續發展。

2.3 生物綜合處理

針對不同井站的油罐或者井站三相分離器分離出來的的油泥、油砂,江蘇油田在實際應用中規模的預制床上采用了生物修復,這種生物技術采用多級分段法堆制處理,在油泥中加入了油水分離處理藥劑、菌類復合劑、堆肥材料及雙氧水H2O2,并且通過控制所含的水分、酸堿度,經過幾個月的運行,石油類含量的去除率可達60%～90%之間,其中環烷基芳烴的去除率可達90%左右,烷烴的去除率可達28%左右,芳香烴類的去除率可達85%左右。研究結果表明油泥、油砂的綜合生物修復技術的實用化又有了新發展。

3 建議

各油田對于在開采過程中所產生的油泥(含有10%～80%的原油)其處理方法有污油處理、定點堆放、填埋等方法,但由于污油處理站處理能力有限,所以多采用定點堆放和填埋方式。油泥屬于石油類污染物,與地面的水、砂、泥土形成混合物后,如果將其放在空曠的油泥坑中,油泥中所含的輕烴類,會通過揮發進入到空氣中,造成空氣方面的污染;原油滲入土壤后,會造成土壤和地下水體污染,影響農業生產和人體健康;當原油隨雨水等地表徑流進入河流水域時,會造成地表水體污染,嚴重影響水生生物的生存。所以,迫切需要研究一種技術,通過這種技術將各個油田的鉆井隊伍進行油氣開采所產生的油泥進行處理、分離、重新利用,從而將產生的污油泥隨時進行凈化和資源化處理。

3.1 政府加大監管力度

隨著國家環保對油田油泥的關注度提高,采油廠產生的堆積的油泥已成為環保部門管理的焦點,1998年,國家環保部頒布的危險廢物名錄中,已經把油泥砂列入國家危險名錄,油泥砂收費標準也逐年提高。油泥砂無害化、資源化治理已成為影響各個油田生產發展的社會集中反應問題。政府應針對污油泥產生與存放情況進行詳細調查,排出治理運行時間表,依靠科技進步,把污染治理、技術改造和綜合利用有機結合起來,有計劃、有步驟地開展污油泥治理工作,實現廢物資源化的目標。

3.2 加大技術研發力度

企業應集中力量研究開發最適合油田污油泥現狀的凈化與資源化處理技術,如利用物理方法、化學反應法、生物技術法、超聲技術法等一系列的綜合處理油田產生污泥的工藝方法,包括開發研制一系列高效、實用的固化劑、脫水劑等等,并在油田推廣應用,擴大現有污油處理廠的處理能力,徹底消滅油泥坑。

參考文獻

[1] 吳麗華,王志強.勝利油田的油泥沙現狀及處理工藝探討.油氣田環境保護,1998,12:23～25.

[2] 王慶昶.油田含油固體廢物處理方法初探.凈水技術,2003,22(4):45～48.

[3] 范振中,俞慶森.污油泥調剖劑的研究與性能評價.浙江大學學報(理學版),2005,32(11):658～662.

[4] 朱桂林.濱南油田污油泥整體回注綜合利用工藝.油氣地質與采收率,2007,14(7):92～94.

[5] 劉玉,王長生,陳英.含油污泥深度調堵技術在大慶油田的應用.油氣田環境保護,2006,3:32～34.

[6] 張泉泓,張麗華,常銀環.灘海油田灘涂油污染的治理.遼寧化工,1997,26(5):158～159.