斷塊油氣田發(fā)表論文海拉爾油田污水處理

所屬分類：建筑論文閱讀次時間：2017-03-17 16:36

本文摘要：油田污水處理不好會嚴(yán)重影響周遭環(huán)境及油田機(jī)械使用壽命，這篇斷塊油氣田發(fā)表論文分析海拉爾油田污水處理方法，通過對水質(zhì)的分析，緩蝕劑的研制及應(yīng)用，工業(yè)性現(xiàn)場試驗，來獲取詳細(xì)的數(shù)據(jù)�！� 斷塊油氣田》本刊是我國唯一一份專門研究斷塊油氣田的綜合性

高端學(xué)術(shù)服務(wù)項目

　　油田污水處理不好會嚴(yán)重影響周遭環(huán)境及油田機(jī)械使用壽命，這篇斷塊油氣田發(fā)表論文分析海拉爾油田污水處理方法，通過對水質(zhì)的分析，緩蝕劑的研制及應(yīng)用，工業(yè)性現(xiàn)場試驗，來獲取詳細(xì)的數(shù)據(jù)�！�斷塊油氣田》本刊是我國唯一一份專門研究斷塊油氣田的綜合性刊物。主要介紹斷塊油氣田勘探開發(fā)，鉆采工藝等方面的新理論、新方法、新技術(shù)，旨在提高斷塊油氣田的勘探開發(fā)水平，促進(jìn)石油工業(yè)的發(fā)展。獲獎情況：河南省優(yōu)秀科技期刊二等獎;中國石化集團(tuán)公司科技期刊二等獎。

　　摘要：針對海拉爾油田貝28作業(yè)區(qū)含油污水處理系統(tǒng)管道內(nèi)腐蝕嚴(yán)重的問題，通過現(xiàn)場管道掛片取得腐蝕產(chǎn)物，并對其進(jìn)行能譜分析，同時在各取樣點(diǎn)選取污水進(jìn)行水質(zhì)檢測。經(jīng)研究得知，該系統(tǒng)的腐蝕主要由硫酸鹽還原菌引起。根據(jù)腐蝕原因，通過室內(nèi)實(shí)驗研制出兼具殺菌功能的緩蝕劑CI-1008，在德二聯(lián)合站開展緩蝕劑工業(yè)性現(xiàn)場試驗。添加緩蝕劑后，污水處理系統(tǒng)腐蝕速率由0.316mm/a降至0.039mm/a，緩釋效率高達(dá)87.7%，有效地控制了含油污水處理系統(tǒng)的腐蝕問題。

　　關(guān)鍵詞：海拉爾油田;污水處理;腐蝕;緩蝕劑

　　海拉爾油田貝28作業(yè)區(qū)含油污水處理系統(tǒng)采用的是懸浮污泥過濾工藝(SSF);作業(yè)區(qū)還有返排液處理站，來液為壓裂返排液，同樣采用懸浮污泥過濾工藝(SSF)，每年5—9月份期間運(yùn)行。整個污水處理系統(tǒng)防腐措施僅為內(nèi)置防腐涂層，建站2年后管線開始泄漏，維修措施為焊補(bǔ)、小規(guī)模更換管線，3年后腐蝕程度加劇，最嚴(yán)重時每天都需焊補(bǔ)管線，給油藏注水造成了不利影響。為研究海拉爾油田污水處理系統(tǒng)綜合防腐措施，選取腐蝕嚴(yán)重并具有代表性的貝28作業(yè)區(qū)德二聯(lián)合站污水處理系統(tǒng)為研究對象，對不同工藝段的水質(zhì)進(jìn)行試驗和分析，確定污水系統(tǒng)腐蝕的主要影響因素，針對腐蝕主要影響因素開展藥劑研制，經(jīng)過工業(yè)化現(xiàn)場應(yīng)用試驗，開發(fā)出適合海拉爾油田污水處理系統(tǒng)的化學(xué)法腐蝕控制技術(shù)。

　　1管道掛片及結(jié)果分析

　　為了準(zhǔn)確測定污水系統(tǒng)處理介質(zhì)的腐蝕性，需要在現(xiàn)場管道內(nèi)進(jìn)行掛片。目前常用的管道掛片法均需在管道上開孔，掛片結(jié)束后開孔位置容易泄漏，破壞管道的整體性，給生產(chǎn)帶來不利影響，且掛片數(shù)量較少，不利于研究工作的進(jìn)行。為此對管道掛片法腐蝕速率監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，研制出無損管道掛片實(shí)驗裝置[1]，采用在注水泵前過濾器的位置將掛片筒置入管道內(nèi)的方法，試片材質(zhì)選擇與管道相同的20#碳鋼，檢測污水處理系統(tǒng)不同時期的腐蝕情況，掛片周期為90天。無返排液期間和有返排液期間的污水系統(tǒng)現(xiàn)場管道掛片腐蝕形貌見圖1。由圖1可知，試片表面附著較厚的黑色腐蝕產(chǎn)物，質(zhì)地疏松。有返排液時，腐蝕更為嚴(yán)重。計算不同時期現(xiàn)場管道掛片腐蝕速率，無返排液時期污水處理系統(tǒng)腐蝕速率為0.220mm/a;因返排液會加快腐蝕速率，有返排液時期腐蝕速率增加至0.451mm/a。每年壓裂返排液回注時間為5個月，對腐蝕速率進(jìn)行加權(quán)平均，計算平均腐蝕速率，得出污水系統(tǒng)腐蝕速率為0.316mm/a。對附有腐蝕產(chǎn)物的試片表面進(jìn)行能譜分析，不同位置檢測結(jié)果見圖2至圖3�？梢钥闯觯g試片表面有部分較為致密的腐蝕產(chǎn)物層，該層下方為疏松的腐蝕產(chǎn)物，表面腐蝕產(chǎn)物層由O元素和Fe元素組成，不存在S元素(圖2)，而疏松的腐蝕產(chǎn)物部分有明顯的S元素存在(圖3)。腐蝕產(chǎn)物中S元素的存在，是典型的硫酸鹽還原菌腐蝕產(chǎn)物，表明硫酸鹽還原菌參與污水系統(tǒng)腐蝕，腐蝕主要以微生物代謝腐蝕為主[2-3]。

　　2水質(zhì)分析

　　在污水沉降罐進(jìn)水至注水泵前各取樣點(diǎn)進(jìn)行取樣分析，檢測其硫化物含量、硫酸鹽還原菌含量、pH值、溶解氧及電導(dǎo)率值，現(xiàn)場各工藝段水質(zhì)分析數(shù)據(jù)見表1。由表1數(shù)據(jù)可知，在污水處理流程中滋生了大量的硫酸鹽還原菌，從進(jìn)水的1.3×102mL-1上升至出水的0.7×105mL-1，回注水中細(xì)菌含量嚴(yán)重超標(biāo);產(chǎn)生了高濃度的硫化物，回注水中硫化物濃度可達(dá)25.34mg/L;與此同時，水質(zhì)中溶解氧含量和電導(dǎo)率較低，且無明顯波動，溶液呈中性。結(jié)合腐蝕產(chǎn)物分析結(jié)果，表明污水處理系統(tǒng)主要為細(xì)菌腐蝕。

　　3緩蝕劑的研制及應(yīng)用

　　污水處理系統(tǒng)的腐蝕主要由細(xì)菌引起，因此在室內(nèi)研制兼具殺菌效果的緩蝕劑，并優(yōu)化其加藥量。由于污水系統(tǒng)中硫酸鹽還原菌達(dá)0.7×105mL-1，依據(jù)前期殺菌劑研究成果，殺菌組分濃度需達(dá)50mg/L[4]，固定殺菌組分濃度后，復(fù)合緩蝕組分，用量優(yōu)化結(jié)果如圖4所示。由圖4可知，當(dāng)緩蝕組分濃度達(dá)到50mg/L時，緩蝕效果較好，繼續(xù)增加緩蝕劑濃度，對腐蝕速率降低貢獻(xiàn)不大。因此認(rèn)為，殺菌組分和緩蝕組分比例為1∶1，即可形成兼具殺菌功能的緩蝕劑CI-1008，加藥濃度為100mg/L。污水系統(tǒng)中，細(xì)菌和硫化物的共同作用導(dǎo)致水腐蝕性增強(qiáng)，所以兼具殺菌效果的緩蝕劑能有效降低污水系統(tǒng)注入水的腐蝕性，降低加藥成本。

　　4工業(yè)性現(xiàn)場試驗

　　在海拉爾油田貝28作業(yè)區(qū)德二聯(lián)合站進(jìn)行污水處理系統(tǒng)工業(yè)性現(xiàn)場試驗，加藥點(diǎn)位于污水凈化水罐后，加藥濃度為100mg/L，在注水泵過濾器前管段內(nèi)進(jìn)行掛片。分別在有返排液時期和無返排液時期開展工業(yè)性現(xiàn)場試驗，不同時期腐蝕速率和緩蝕效率見表2，有返排液時期現(xiàn)場掛片腐蝕形貌見圖5。工業(yè)性現(xiàn)場試驗結(jié)果表明，兼具殺菌功能的緩蝕劑CI-1008既能降低成本，又能取得較好的緩蝕效果，添加藥劑后系統(tǒng)腐蝕速率從0.316mm/a降至0.039mm/a，緩蝕效率為87.7%。

　　5結(jié)論

　　(1)在海拉爾油田貝28作業(yè)區(qū)污水處理系統(tǒng)中，硫酸鹽還原菌產(chǎn)生的硫化氫導(dǎo)致水腐蝕性增強(qiáng)。(2)研制兼具殺菌功能的緩蝕劑CI-1008，現(xiàn)場應(yīng)用取得良好的緩蝕效果，加藥濃度為100mg/L時，系統(tǒng)腐蝕速率從0.316mm/a降至0.039mm/a，緩蝕效率為87.7%。