安塞油田含油污泥處理工藝的探索與實踐

張 旺

中國石油長慶油田分公司第一采油廠, 陜西 延安 716000

0 前言

含油污泥是油田開發過程中產生的危險固廢物,歐美國家評估含油污泥危險特性和環境風險較早,考慮了特征污染因子TPH及相關污染物指標。中國對含油污泥的評估起步較晚,存在未制定針對性控制標準、未對危險特性系統評價及未對處理處置技術進行系統評價等問題[1]。在開發初期,主要采取定點堆放或掩埋等臨時性措施處理含油污泥,隨含油污泥產出量增多,原有的方式難以為繼,企業需要改進技術工藝,對固廢實施減量、無害化處理和資源化利用。

1 含油污泥的產生及主要成分

1.1 產生的主要途徑

從采油過程來看,產生含油污泥的主要環節包括:油井生產時吐砂、固液分離等;油氣集輸時干支線、站內容器設施含油污泥的沉積;產出水處理時油水和固液分離;站點運行及油水井措施時加藥、自然沉積;管線突發破損及應急搶險;油水站點維護及站外管網改造等。

1.2 主要成分及處理方式

常用的含油污泥處理方法包括溶劑萃取法、焚燒法、生物法、焦化法、調剖和綜合利用等[2]。在無害處理和資源利用方面,匡少平等人[3]介紹了調制、分離、萃取、固化、焚燒、回注調剖及橡膠填料劑的應用等。

表1安塞油田含油污泥性質分析

含油污泥來源含水率/(%)含油率/(%)pH值相對密度粒徑中值/μm顏色 清罐含油污泥12.270.967.81.45128.1黑色井場落地含油污泥49.9219.88.21.58335.86黑褐色

2 工藝調研

2006年和2007年,筆者先后到遼河、吉林和冀東油田處理現場及2家技術服務企業進行了調研,了解含油污泥產生現狀及處理工藝。目前的處理工藝主要有均勻混合、加熱加藥、固液分離、油水分離、污水回用和污油回收等工藝,殘渣用于制磚或填埋,處理后大部分指標可達到標準要求,工藝基本滿足現場需求,可作為安塞油田的參考。

3 減量化

4 不同的處理方式試驗

4.1 成分測試和方式選擇

在黃曉英等人[9]的室內試驗中,用四氯化碳震蕩提取120 min,運用紅外分光光度法準確測定含油污泥中石油類物質的含量,這類測試在長慶油田有部分應用。分析含油污泥含油率、含水率、總懸浮固體含量、污泥沉降比、污泥比阻、pH值和揮發性固體含量的物理、化學及生物降解特性,可為處理方式的選擇提供參考[10]。國內目前對含油污泥較為普遍的應用是再生煤、型煤、制建筑材料、污泥燒結磚和生產調剖劑等[11]。

4.2 微生物處理工藝

4.3 注水井調剖工藝

4.4 處理廠處理工藝

表2污泥燃燒排放物檢測統計

樣本號CO2含量/(mg·m-3)NO含量/(mg·m-3)其他氮氧化物含量/(mg·m-3)SO2含量/(mg·m-3)熱值/(J·kg-1)長2層含油污泥51.95449.52721.358 226.7035 120.32長6層含油污泥51.44465.53741.472 8606 381.13

4.5 制磚試驗

4.6 熱解技術

熱解技術是一種改型的污泥高溫處理工藝,油泥在絕氧條件下加熱到一定溫度使烴類及有機物解析,烴熱解后剩余泥渣,烴類可以回收利用[19]。王萬福等人[20]通過熱解機理和動力學模型的建立,分析了溫度、停留時間、加熱速率及催化劑的種類和數量等影響因素,在國內部分油田進行了試驗應用,技術還有待完善，國內油田應用較少,安塞油田目前還未采用。

5 工藝特點及對比

5.1 工藝特點

5.2 對比及評價

比較幾種處理工藝和運行管理方式,微生物處理工藝可繼續在小范圍內試驗應用;含油污泥調剖工藝應優先考慮實施,需要改進工藝和參數,繼續擴大規模,提高調剖驅油效果;含油污泥處理廠的處理運行需從技術和管理方面采取合理措施,控制好成本和運行指標;制磚工藝還需進一步完善,達到標準要求;委外拉運處理應逐漸減少工作量,降低安全環保風險。

6 建議

6.1 繼續開展含油污泥處理技術的研究

對分區域成分、結構、適用技術繼續研究,應用適宜處理工藝,落實減量化、無害化、資源化循環利用。如探索對焚燒爐殘渣用于油水井措施的工藝,改進污油回收工藝、落地污泥調剖、回水利用、工業制磚、泥土復耕評價等。

6.2 對現有工藝改進完善

含油污泥調剖工藝優選藥品,改進投加方式,改善性能,增加處理量,提高穩定性和控水穩油效果;改進現有含油污泥處理廠的工藝、優化參數、配套藥品及投加方式,控制好指標,對異常指標展開專題研究試驗;繼續制磚的試驗應用,提高資源利用效率;繼續開展微生物處理工藝的應用,實現產出物的再利用;新建污油泥廠正常投運,增加區域處理能力。

6.3 擴大含油污泥的應用

開展循環利用,進行含油污泥的熱解等試驗,推廣較為成熟的工藝,減少含油污泥委外處理量,降低運行成本,提高資源利用率。

7 結論

1)經近些年的探索實踐認識到,特低滲油田的含油污泥處理,必須采取多種措施,才能取得經濟和安全環保的良好效果。

2)在具體處理工藝上,應不斷地探索改進,固定處理方式和臨時處理方式相結合,主要依靠固定的規模化站點處理,在措施的類型選擇上優先考慮污油泥調剖措施,小區塊在小范圍可應用微生物處理工藝,后期還需要配套的制磚、廢渣利用工藝。

3)對于工藝類型的選擇、參數的優選、運行指標的控制和試驗改進等方面還需要進行深入研究試驗,不斷探索優化處理工藝,探索與油田特征相適宜的配套技術。