海上某采油平臺(tái)污水處理工藝改造
海上某采油平臺(tái)污水處理工藝改造
摘要 隨著國家環(huán)保要求的日益提高，海洋石油開采產(chǎn)生的污水排放面臨越來越嚴(yán)峻的形勢。改型纖維球過濾技術(shù)憑借其穩(wěn)定可靠的處理效果，不但可以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求而且具有自動(dòng)反洗、配置靈活、處理后的生產(chǎn)水可以直接回注地層等優(yōu)勢，具有廣闊的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞 水利漩流器；生產(chǎn)污水；過濾；注入水
0 引言
生產(chǎn)污水的達(dá)標(biāo)處理一直是海上石油開采過程中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，在海上采油平臺(tái)組塊的總體工藝設(shè)計(jì)中， 污水處理是其重要組成部分，它關(guān)系到海洋的污染和海洋生物的生存[1]。海上采油平臺(tái)建造過程中會(huì)投入大量資金安裝污水處理裝置，保證油田生產(chǎn)周期內(nèi)的含油生產(chǎn)污水處理合格后再排入海洋，最大程度減少對(duì)海洋環(huán)境的影響。
根據(jù)《海洋石油開發(fā)工業(yè)含油污水排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4914-85）的要求，位于一級(jí)海域石油平臺(tái)排放的生產(chǎn)污水含油月平均值小于30mg/L，二級(jí)海域石油平臺(tái)排放的生產(chǎn)污水含油月平均值小于50mg/L。2008年我國又發(fā)布強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)《海洋石油勘探開發(fā)污染物排放濃度限值 GB4914-2008》，將污染物的排放海域重新劃分為三級(jí)，進(jìn)一步提高了海洋石油開采過程中生產(chǎn)水含油排放標(biāo)準(zhǔn)。隨著海洋石油勘探開發(fā)力度的不斷深入，越來越多的海上石油平臺(tái)被建造并投入海洋石油開采活動(dòng)中，含油污水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高及增產(chǎn)不增污的國家節(jié)能減排要求，為處理效果更好和更可靠的生產(chǎn)污水處理技術(shù)在海洋石油開采活動(dòng)中的應(yīng)用提供了廣闊的舞臺(tái)。
1 采油平臺(tái)傳統(tǒng)的污水處理工藝
海上采油平臺(tái)的生產(chǎn)模式一般為：井口產(chǎn)出的流體匯集到三項(xiàng)分離器進(jìn)行油、氣、水初步分離，分離出來的油經(jīng)過海底管道或油輪輸送到陸岸進(jìn)行處理；分離出來的氣體除去供發(fā)電機(jī)發(fā)電和火炬放空氣，剩余部分既可以增壓后就地回注，也可以通過海底管道或液化處理后利用船只運(yùn)送到陸地；如果平臺(tái)位于灘海并距離陸岸較近，分離出來的水可以通過管道輸送到陸岸進(jìn)行處理。但大部分平臺(tái)距離陸岸較遠(yuǎn)，分離出來的污水通常經(jīng)過三項(xiàng)分離器后進(jìn)入緩沖罐穩(wěn)定，然后再經(jīng)過水利漩流器處理合格后直接排海。
采油污水的主要污染物有石油類物質(zhì)、固體懸浮物、可溶性鹽和油田化學(xué)添加劑等。水力漩流器是采油平臺(tái)較為常用的生產(chǎn)水處理工藝，最早應(yīng)用于礦產(chǎn)開采領(lǐng)域。據(jù)報(bào)道濃縮和脫泥用的水力漩流器最早出現(xiàn)在1939年5發(fā)表在世界礦山評(píng)論雜志上，作者德賴森（M.G.Drissen），當(dāng)時(shí)被用于濃縮選煤用的黃土懸浮液。后來經(jīng)過德賴森改進(jìn)增加了溢流管，在1948年傳入美國時(shí)已具有了現(xiàn)代的結(jié)構(gòu)形式。我國是在20世紀(jì)50年代初開始試驗(yàn)并首先在云錫公司選礦廠獲得工業(yè)運(yùn)用[2]。水力漩流技術(shù)是利用水流的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，將密度較小的油分離出來。含油污水以較高的流速通過垂直的入口切線方向切入漩流管，從而使水流形成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于漩流管的管徑逐漸減小，水流的旋轉(zhuǎn)速度逐漸增大，最大可以達(dá)到30 000r/min，因此產(chǎn)生極大的離心力。該離心力使流體內(nèi)比重不同的物質(zhì)進(jìn)行分離，水力漩流器同樣遵守stokes公式，油水密度差越大分離效果越好。水比重大，沿漩流管管壁繼續(xù)向下運(yùn)行直到出水口。油比重輕，留在漩流管的中心，并向前移動(dòng)，最終在水流相反的方向被分離出去。
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