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随着油田开发的不断深入,特低渗透油田不断投入开发,这些油田的油层渗透率低、孔喉半径小,注入水中的颗粒极易使油层孔隙堵塞,造成地层污染、注水压力升高等问题,注入水质的好坏直接影响到油田的开发寿命。 本文立足于特低渗透油层含油废水处理后稳定达标回注,引入在特低渗透油层清水处理中较成熟的膜处理工艺,针对特低渗透油层含油废水水质特点,开展膜的各项工艺参数的研究,给目前特低渗透油田含油废水处理工艺技术提供了新的研究思路。 课题通过对大庆油田在用的五种材质共18套的特低渗透清水膜过滤装置详细的工艺测试,以及长期的水质跟踪监测,优选了具有自动化程度高、过滤精度好、采用气水反冲洗、自耗水量低等优点的聚氯乙烯中空纤维膜(PVC)作为特低渗透油层含油废水处理系统中的膜过滤装置开展试验研究。 通过对特低渗透油层含油废水的水质调查以及沉降特性、油珠粒径分布等室内试验,发现目前特低渗透油层含油废水难以处理的最主要原因是硫化物含量特别高,并且水中含油乳化特别严重。针对这一情况,确定了膜前预处理工艺分为“氧化除硫段、混凝气浮除油段、砂滤段”等三段。 在保证膜前进水水质的情况下,开展了 PVC中空纤维膜小试研究以及放大性现场试验研究,确定了膜以全流过滤方式运行、化学清洗采用“NaOH+柠檬酸+碱性表面活性剂”方式以及PVC中空纤维膜的耐污能力等重要参数,为膜的应用试验研究提供了依据。 PVC中空纤维膜应用试验,最终确定以“氧化曝气+涡凹气浮+流砂过滤器+PVC中空纤维膜”为主处理工艺的特低渗透油层含油废水回注处理流程,处理后出水能够稳定达到大庆油田特低渗透油层回注水水质指标,工业化应用十分成功。 本课题研究的处理工艺,最终出水水质完全达到了大庆油田特低渗透油层回注水水质指标,填补了特低渗透油层含油废水处理方面的空白,解决了特低渗透油层含油废水回注处理方面的技术难题,解决了外围特低渗透油田开发中的实际问题,为外围特低渗透油田的开采、回注提供了技术支持,因此,其经济效益及社会效益十分明显,有很好的市场应用前景。