加壓溶氣氣浮除油工藝在長慶油田的應用

李永清 趙曉龍 張春濤 李永長 魏小林

（1.長慶油田油氣工藝研究院，陜西 西安 710021；2.低滲透油氣田勘探開發國家工程實驗室，陜西 西安 710021）

氣浮法是將空氣以微小氣泡形式注入水中,使微小氣泡與在水中懸浮的油粒粘附,因其密度小于水而上浮,形成浮渣層從水中分離[1]。根據氣泡產生的方式不同，氣浮法分為：電解氣浮法、散氣氣浮法和溶氣氣浮法等，溶氣氣浮根據氣泡析出時所處壓力不同分為：溶氣真空氣浮、加壓溶氣氣浮，長慶油田主要采用了加壓溶氣氣浮除油工藝。

1 結構與工作原理

加壓溶氣式氣浮裝置主要包括溶氣部分、藥劑投加部分和氣浮分離罐。采用溶氣泵抽汲氣體，溶解罐溶氣，氣浮分離罐由絮凝室、接觸室和分離區組成，如圖1。

圖1 加壓溶氣式氣浮裝置結構示意圖

工作原理：在加壓情況下，將空氣或氮氣溶解在廢水中達飽和狀態，然后突然減至常壓，這時溶解在水中的氣體就成了過飽和狀態，以極微小的氣泡釋放出來，乳化油和懸浮顆粒就粘附于氣泡周圍而隨其上浮，在水面上形成泡沫層，然后由自動刮渣機刮走，使油田采出水得到凈化。

2 現場應用情況

2007年以來，長慶油田在白二聯、油一轉、侯市聯合站等多座站點應用了加壓溶氣式氣浮工藝，加藥反應處理后，氣浮機出口水質能達到含油、懸浮物小于20-50mg/L，水質處理效果較好，在之后的產建站點中，得到進一步推廣應用。

2.1 總結起來，加壓溶氣氣浮具有以下優點：

2.1.1 在加壓條件下氣體溶解度大，產生的氣泡微細、數量多、上浮速度慢、穩定；

2.1.2 適應進口水質范圍大，水質波動對氣浮效果影響較小，處理量大；

2.1.3 裝置占地小、結構緊湊，便于管理維護。

2.2 存在的主要問題如下：

2.2.1 裝置頂部敞開，曝氧，加快了系統腐蝕，同時由于敞口，大量的氣體釋放并聚集，也存在一定的安全隱患；

2.2.2 刮渣系統設計需要優化，刮出的油泥含水過高，加大了污泥處理難度；

2.2.3 對藥劑的依賴性較強，為提高處理效率，必須加足夠的浮選劑等藥劑，這樣產生大量的污泥，加大了污泥處理難度；

3 看法及建議

3.1 加壓溶氣氣浮除油工藝相對來講，裝置占地小，結構緊湊，溶氣和釋氣效率高，效果更佳，應該加大應用規模；

3.2 加壓溶氣氣浮除油工藝需要克服浮渣含水高、量大，投資運行成本高的缺點，建議對池型進行改進，由矩型改為矩形與半圓形結合的方式，同時對刮渣板進行改進，提高刮渣效率，降低油泥的含水率。

[1]劉建興,袁國清.油田采出水處理技術現狀及發展趨勢[J].工業用水與廢水,2007,38（5）:20-23.