钻井污水与采油污水混合处理技术

钻井污水与采油污水混合处理技术

2021-08-03 17:47:18 0

  在我国的石油开采项目中,会在钻井以及采油的过程中产生大量的污水,而为了能够有效地将污水进行处理,防止钻井、采油污水随意排放,进入到生态环境当中造成更为严重的污染问题。因此需要对钻井、采油污水进行混合处理,将采油过程中产生的各种污水统一送入污水处理基地,进行统一化的处理,并最终回注到地层当中。

  一、钻井、采油污水混合处理的现状及趋势

  当前,我国在钻井、采油污水混合处理的过程中主要是通过废水回注进行设计处理的。在处理钻井、采油污水的过程中,需要根据不同类型和环境因素,制定有针对性的处理方法。由于钻井、采油污水具有较多的有害物质,除了石油、悬浮物等杂质,还存在着大量杂质。而且不同油田的污水在物理性质以及化学性质两方面也有很大的差异性,因此需要对钻井、采油污水进行实验来制定混合处理的方案。在我国的石油开采过程中,污水的构成十分复杂,例如钻井污水中主要包括硫化物、Fe、石油原油、悬浮物等。这些污染物质pH值指数高、矿化物超标、COD的浓度高、颜色较深、具有一定程度的黏度。因此在处理的过程中需要对其进行有针对性的实验分析。在处理的过程中通常是加入其他污水进行稀释,当前钻井、采油污水混合处理时,混合的比例通常在1:10~1:100之间,这种比例的混合污水在处理后依然可能会出现污水指标不合格的情况。

  二、钻井、采油污水混合处理的技术工艺

  在钻井、采油污水的处理过程中,主要采用单井回收,并通过厌氧反应进行调节,将所有钻井、采油污水进行集中处理,在达标后返回注入地层。在整个处理过程中,污水处理站需要对钻井污水予以有效的处理,通过当前主要的污水处理设备进行过滤。

  三、钻井污水的处理实验分析

  在对钻井污水进行处理的第一步就是通过加药处理。其具体数据如下。钻井污水处理后除去的初步情况:pH值:7~8.5,COD:8211mg/L,石油类物质77mg/L,悬浮物质4785mg/L,出水颜色:黑色。在进行有效处理后钻井污水的情况:pH值:7~8,COD:320mg/L,石油类物质93.5mg/L,悬浮物质1230mg/L,出水颜色:无色或者浅黄。通过数据可以看出:在对钻井污水进行加药处理后,在COD、石油类杂质、悬浮物等方面,都出现不同程度的改善,在出水颜色方面有明显好转。

  处理后的钻井污水可以和采油污水的水质相比较,可以通过配伍处理。实验数据如下:处理后钻井污水检验数据:pH值:7~8,COD:140~200mg/L,石油类物质3mg/L,悬浮物质30mg/L,Fe:0.3mg/L,Fe3+:0.4mg/L,滤膜系数:10。采油污水检验数据:pH值:6.5,COD:500~2000mg/L,石油类物质30~140mg/L,悬浮物质31~100mg/L,Fe:0.95mg/L,Fe3+:4.35mg/L,滤膜系数:5。

  而在实际的处理过程中,不同的配伍比例也会造成不同的水质结果,以下是不同配伍比例时,污水的各项指标数据。

  当配伍比例为0:1时,透光率:93%,pH值:7.5,悬浮物质:3.0mg/L,Fe:0.46mg/L,滤膜系数:22.4,浊度:2。当配伍比例为1:1时,透光率:95%,pH值:7.8,悬浮物质:0.45mg/L,Fe:0.54mg/L,滤膜系数35,浊度:<1。当配伍比例为1:2时,透光率:95.5%,pH值:7.6,悬浮物质:0.49mg/L,Fe:0.52mg/L,滤膜系数32,浊度:<1。当配伍比例为1:3时,透光率:95%,pH值:7.5,悬浮物质:0.61mg/L,Fe:0.51mg/L,滤膜系数37,浊度:<1。当配伍比例为1:4时,透光率:96%,pH值:7.5,悬浮物质:0.31mg/L,Fe:0.42mg/L,滤膜系数39,浊度:<1。可以发现:在将不同比例的采油污水混入钻井污水,并进行污水处理后,得出的污水水质已经达到相关标准,能够进行回注,即采油污水与钻井污水可以进行混合处理,且处理结果良好。

  在对污水进行处理的过程中,还需要对结垢情况进行评价,在评价方法中主要采用常规的方法,即混合采油污水和钻井污水后,将其放入70℃的环境下恒温静置72h,再取出后通过EDTA的测量指标观察恒温前后的Mg2+、Ca2+等不同离子的变化情况,进而分析其中结垢情况。在实验中可以看出,混合污水在经过恒温处理后,其中的Mg2+、Ca2+等离子并未发生变化,水质未出现沉淀。以下是对结垢情况进行评价的具体数据:

  当钻井污水与采油污水之间的混合比例为1:1时,恒温前结垢情况为6351mg/L,恒温后结垢情况为6353mg/L。

  当钻井污水与采油污水之间的混合比例为1:2时,恒温前结垢情况为6782mg/L,恒温后结垢情况为6783mg/L。

  当钻井污水与采油污水之间的混合比例为1:3时,恒温前结垢情况为6674mg/L,恒温后结垢情况为6673mg/L。

  当钻井污水与采油污水之间的混合比例为1:4时,恒温前结垢情况为6875mg/L,恒温后结垢情况为6877mg/L。

  最后,对处理后的污水进行滤膜系数的对比分析,对加入药剂配伍后的污水进行比对,按照污水的浓度加入一定比例的杀菌药剂以及缓蚀药剂,在摇匀后进行滤膜系数对比。处理后污水与采油污水加入药剂的滤膜系数的具体数据如下:

  当钻井污水与采油污水之间的混合比例为1:1时,未加入杀菌药剂以及缓蚀药剂的滤膜系数为47.3,而加入杀菌药剂以及缓蚀药剂的滤膜系数为45.6。

  当钻井污水与采油污水之间的混合比例为1:2时,未加入杀菌药剂以及缓蚀药剂的滤膜系数为46.5,而加入杀菌药剂以及缓蚀药剂的滤膜系数为44.3。

  当钻井污水与采油污水之间的混合比例为1:3时,未加入杀菌药剂以及缓蚀药剂的滤膜系数为49.5,而加入杀菌药剂以及缓蚀药剂的滤膜系数为43.5。

  当钻井污水与采油污水之间的混合比例为1:4时,未加入杀菌药剂以及缓蚀药剂的滤膜系数为46.5,而加入杀菌药剂以及缓蚀药剂的滤膜系数为46.2。

  对结果进行分析后可以看出:处理后的混合污水在滤膜系数的评价上和采油污水加入杀菌药剂以及缓蚀药剂后的滤膜系数基本相同。因此可以得出,处理后的混合污水与杀菌药剂以及缓蚀药剂有较好的相容性。

  四、结语

  综上所述,在我国的钻井、采油污水的混合处理中,需要将钻井污水和采油污水统一送入污水处理站进行处理。在处理过程中需要通过收集、沉降、缓冲以及过滤等流程,在处理后水质能够达到回注的标准。此外,经过处理后的污水在Mg2+、Ca2+方面未出现变化,证明处理后的污水水质良好、无沉淀,同时在结垢评价方面良好。最后,处理后的污水与采油污水,通过药剂处理后的滤膜系数基本相同,因此混合处理方法与杀菌药剂以及缓蚀药剂有较好的相容性。钻井、采油污水的混合处理技术工艺在应用的过程中,能够有效地对钻井污水、采油污水进行混合处理。(来源:中石化中原石油工程有限公司钻井三公司)

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