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低渗油田回注水陶瓷膜除油过滤方法

发布时间:2024-9-8 8:03:25  中国污水处理工程网

因低渗储层回注水水质差,很容易造成储层发生损害,因此对回注污水处理工艺的研究具有一定的必要性,就此本文首先对低渗油田回注水和陶瓷膜除油过滤技术进行简单概述,然后从多个角度分析低渗油田回注水陶瓷膜除油过滤技术,这对我国油田开发而言具有非常重要的研究意义。

1、概述

1.1 低渗油田回注水

对于低渗油田回注水简单来讲就是在进行油田开采作业时,将其中开采出含油污水进行出油,过滤等处理,处理后重新注入地层中,通过对其进行处理,能够最大限度改善在进行油田生产中所附带的污染,有利于减少成本支出,特别是的节约水资源有积极性意义。

1.2 陶瓷膜除油过滤技术

所谓陶瓷膜,是当前无机膜的其中一种,其支撑体为各种规格AI2O3OTiSiO2等无机陶瓷类的材料,然后在这些材料的表面采取高温烧制、涂膜等一些处理而形成的。将其应用于过滤处理中,具有分离效率高、稳定性强、耐高温等应用优势,因此被广泛应用于各行各业中。

2、低渗油田回注水陶瓷膜除油过滤技术

2.1 试验准备

本文以XX采油厂联合站作为案例进行分析,通过对含油污水进行分离处理,在通过污水处理站进行一次除油、过滤悬浮污泥处理,最后在进入陶瓷膜水处理装置进行分析。对于陶瓷膜水处理所使用的各种研究所需装置,以小型平板陶瓷膜组作为其中主要装置,以此开展含油污水处理等操作。

2.2 陶瓷膜孔径选择

通过检测水样悬浮颗粒粒径中值,最后得出经过首次处理后的污水粒径集中于290-400nm之间,平均值大约是320nm左右,结合1/3粒径堵塞理论来看,如果膜孔中颗粒粒径在1/3范围内,则表示颗粒可以直接通过膜孔。当前试验中所使用的小型平板陶瓷膜组有2平方、5平方两种类型,本次分别对0.050.10.2um三种类型陶瓷膜组开展过滤试验,以此对过滤后的水质情况进行分析,下表1为监测结果:

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根据上表来看,以上所选孔径陶瓷膜在过滤方面所呈现的效果相对比较良好,特别是含油量已达成我国石油产业所规定的一级标准要求,而悬浮颗粒过滤处理,0.10.2的实验结果显示孔径过滤稳定性相对比较弱,基于以上,本次试验选择采用孔径为0.05作为陶瓷组件。

2.3 透膜压差产生的影响

影响过滤效果的一个因素就是透膜压差,指的是系统在过滤的过程中,出水端口与净水端口之间存在的压力差,主要起到促进过滤液流动的作用,对过滤效果产生一定的影响。产生的影响通常是透膜压差不断增加,与此同时过滤液膜透液量也随之提升,但是在透膜压差增大的同时,其过滤液膜透液量也会随之处于缓慢上升状态,对此通过实验方式对透膜压差的数据与膜透量之间的数据进行统计分析,以便于得到良好的透膜压差。

在各种环境中进行试验,分析透膜压差随着过滤时间变化膜透量所展现出来的动态变化,0.10Mpa0.02Mpa0.14Mpa0.06Mpa0.22Mpa0.18Mpa,此透膜压差的试验时间分别为1小时,随着实验结果发现,可知透膜压差值越大的情况下,初始膜透量也就越大,但从整体上来看,整个试验呈现出透膜压差越高时,其膜透量降低速度也就随之加快。从理论的角度进行分析,透膜压差在不断上涨的同时,污水中的过滤悬浮颗粒和油脂类的速度也会加快,在这种快速流动下,很容易导致透膜孔径堵塞的问题,极容易使透膜量降低。

透膜量处于稳定的状态时,试验温度保持在50摄氏度进行操作,过滤膜面流速为6m/s,这时再对各种条件下的膜透量数据与透膜压差数据进行研究分析,总结出他们之间的关系,进而取得试验结果。也就是透膜压差在不断增大的同时透膜量也随之处于不断增大的状态,但试验中大于0.16Mpa后,试验增幅处于降低状态,将成本消耗考虑其中,最终确定0.16Mpa为透膜压差。

2.4 透膜流速对过滤效果影响

上文中指出透膜压差为0.16Mpa,通过对各种膜面流速和膜透量两者关系进行分析,根据试验结果来看,膜透量会跟随膜面流速增大的同时而不断增大,但试验中大于4m/s后,试验增幅处于开始降低状态,在5m/s后处于下降状态。出现这种情况的主要原因是因为透膜压差处于不变情况下,膜面流速就会随之增大,从而降低膜面压,导致跨膜压差因此下降。站在能耗的角度分析最终膜面流速结果为4-6m/s

2.5 温度对过滤效果影响

为更好地了解通过陶瓷膜过滤系统进行过滤的应用性能,还需要探讨不同温度条件下滤液可能对膜透量带来的影响,因此本次试验对膜透流速和透膜压差数值设置为6m/s0.16Mpa的前提下开展试验,分别测试2030405060℃滤液温度下膜透量变化情况,根据试验结果来看,在所选滤液温度中,其温度增长,膜透量也会随之处于上升状态,这种情况的原因在于因温度上升,使得膜透面渗透压随之降低,这对提高膜透量而言具有积极性意义。从整体上来看工艺处理效果,如果通过采取控制温度来达成过滤目标,其所需成本和能耗也会因此增加,为此在实际过滤处理作业中根据现场水温实际来进行过滤处理即可。

3、总结

综上所述,随着我国社会经济的发展,对于石油类产品需求量也随之增大,而低渗油田回注水的处理工作作为其中比较重要一环,对于整个油田开采质量具有重要影响,而本文所提出的陶瓷膜除油过滤技术在其中的应用具有明显应用效果,相关研究人员应加大对此研究力度,使其更好的应用于油田开发中。(来源:大庆油田有限责任公司采油工程研究院)

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