油田水处理系统过滤器性能研究

油田水处理系统过滤器性能研究

杨旭

采油一厂黑龙江省大庆市163000

摘要：随着我国石油事业的快速发展，目前在生产作业过程中对油水处理系统过滤器的研究也越来越广泛。本文首先对油田水处理系统的发展现状进行了介绍，并对，油田水处理系统过滤器在油田生产开采过程中的重要性进行了阐述，并对目前在油田水处理过程中应用非常广泛的双滤料过滤器、核桃壳过滤器等的性能进行了探讨，希望能对油田水处理系统过滤器的性能研究提供一定的参考。

关键词：油田水；水处理系统；过滤器；性能分析

引言

随着我国油田生产开采的不断进行，大部分油田都进入了生产开采的中后期阶段，但这一阶段注水开发方式得到了广泛的应用，但是也由此导致油田进入了高含水时期。为了保证油田在高含水时期的生产作业的顺利进行，在进行污水回注之前必须要对污水进行彻底的处理，这样才能在保证地层平衡的基础上进行生产开采。这有点进行水处理的过程中过滤器是一种非常重要的设备，也是污水处理过程中非常关键的一个步骤，因此，油田在针对水处理系统进行研究的时候将过滤技术作为重点，并以此为基础来提升油田水处理系统的性能。

1油田污水处理的现状

目前在进行生产开采过程中主要产生的污水包括钻井污水、井下采出污水以及其他一些含油污水的。目前工程在进行生产开采过程中主要采取开采方式就是注水开采，生产井中的原油与水混合后被开采到地面，虽然在油田生产开采的过程中使用了水处理技术，但是由于都经过了长时间的开采，大部分油田区块的含水率都超过了90%，因此，在注水开采的过程中，为了使注水达到油田生产开采的标准要求，就必须在进行污水处理的过程中采用新的污水处理技术或者过滤器。但是由于油田在生产开采过程中产生的污水种类非常多，而且受到地质因素以及污水处理技术水平的限制，导致国内油田在进行污水处理的时候难度非常大。油田的污水在经过处理后需要回注到地层中，因此必须要对污水中含有的原油、固体悬浮颗粒等相关杂质的含量指标进行严格控制，避免回注污水对地层造成污染。而油田污水进行排放的时候也必须要经过严格的处理，在污水达到排放标准以后才能进行排放，只有这样才能达到油田生产开采的高效、安全运行。

2油田水处理系统过滤器性能研究

2.1双滤料过滤器

在油田水处理过程中双滤料过滤器对油田污水中的悬浮颗粒过滤效果非常明显。双滤料过滤器分为上下两层，上层填充的主要是核桃壳滤料，而下层填充的主要是石英砂等重质滤料[1]。双滤料过滤器主要的工作原理是利用多层的过滤设备以及过滤器中不同的空隙对油田污水中的水分以及固体颗粒等进行逐层的拦截和筛选，双滤料过滤器上层的轻质滤料主要的作用是对污水中的固体悬浮颗粒进行过滤，经过过滤后的污水进入下层的重质滤料层中进行进一步的过滤，将其中颗粒直径较小的悬浮颗粒进行过滤，这样在经过双层的过滤后污水就达到了回注的标准要求。再有点实际的污水处理过程，通常情况下针对污水中含油量达到30mg/L、悬浮物质含量达到40mg/L等污水进行处理的时候使用双滤料过滤器，能够保证处理后的污水还有量不超过6mg/L，悬浮物质的含量不超过40g/L。

2.2核桃壳过滤器

核桃壳过滤器主要是采用核桃颗粒制作为主要的过滤材料，由于核桃和自身的亲水性比较强，将其经过特殊的处理以后能够极大的提升核桃壳的吸附能力。在使用核桃壳过滤器进行污水处理过后，还可以进行反洗，这样就能够实现滤料的逐层分离。在进行反洗的时候充分利用搅拌机来加速和互相之间的摩擦，并在这个过程中将其与深床过滤进行结合使用，这样就能够将原油以及悬浮物质进行彻底清除。通过多次的实验表明，针对污水中含油量达到50mg/L、悬浮物质含量达到25mg/L等污水进行处理的时候使用核桃壳过滤器进行过滤，能够充分保证过滤后的污水中悬浮物质以及原油，的含量都不超过10mg/L。近几年来，随着石油行业生产开采标准的不断提升，在油田污水处理的过程中逐渐使用了体外搓洗式核桃壳过滤器，但是这种过滤设备结构形式非常复杂，而且实际的操作也比较繁琐，在针对污水进行过滤的时候滤料非常容易出现磨损的情况，严重的情况下，甚至会造成滤料的漏失。因此，体外搓洗式核桃壳过滤器的性能还需要进行不断的完善。为了很好的解决核桃壳过滤器在实际使用过程中出现的核桃壳堵塞管的问题，相关的科研人员对水管进行了进一步改造，通过在筛管的外表面上覆盖一层20目的不锈钢，并将钢丝网进行固定，这样就能最大程度的减少颗粒直径较小的核桃壳进入筛管，充分保证了和过滤器的正常使用，而且也有效的延长了核桃壳过滤器滤料的使用年限，实现了对油田污水处理成本等有效控制。但是，上述的解决办法只是一种临时的方法，要想彻底的解决水管堵塞的问题，就必须要对核桃壳过滤器的进水管与出水管进行优化设计。目前针对进水管与出水管的优化设计最先进的是利用防堵型水管来替代以往的普通出水筛管，这样就充分避免了过滤器在实际的运行过程中可以摩擦搅拌等作业过程产生的核桃壳碎屑导致水管堵塞。

2.3改性纤维球过滤器

改性纤维球过滤器是一种全新的污水处理设备，该过滤器在完成污水过滤后，主要采用机械搅拌的方式，整个过滤以及反洗过程实现了自动化控制。改进纤维球过滤器在进行污水处理的过程中去除原油以及悬浮物主要利用了直接拦截、惯性拦截以及电化学吸附的三种方式[2]。针对污水中含油量达到15mg/L、悬浮物质含量达到10mg/L等污水进行处理的时候使用感谢纤维球过滤器，能够充分保证过滤后的污水中无油的含量不超过5mg/L，悬浮物质的含量不超过2mg/L。与纤维丝在经过改性后其亲水性增加，亲油性下降，而且反洗再生的性能也非常好，是目前油田进行污水处理过程中非常理想的一种精细过滤设备。改性纤维球过滤器在针对低渗透油厂进行污水回注处理的时候，实际的处理效果非常理想。由于改进纤维球经过了特殊的化学处理过程，其亲水疏油的性质表现的非常明显，使用改性纤维球过滤器进行污水处理的时候湖水中的水分会直接进入到改性纤维的表面，这样就实现了油田污水的油水分离。在进行反洗的过程中，针对滤料的清洗主要采用的是自上而下的方式，这样就能将纤维球表面的原油进行彻底的清理，实现了高效的油水分离。为了满足油田不断提升的生产作业标准要求，针对感性纤维球过滤器进行来进一步的改造，主要是将搅拌器的位置进行了移动，将搅拌器设置在底部，然后在搅拌器的上部设置了一个滤料压紧装置，这样在进行污水处理的过程中能够随时将滤掉压紧，从而使得污水自动进入了下层过滤器，使得纤维球过滤器的过滤精度得到了进一步的提升。

3结束语

综上所述，随着我国科学技术的不断发展，油田的污水处理设备性能也在不断的提升，随着油田污水处理系统过滤器性能研究的不断深入，我国的油田水处理系统过滤性能也在不断提升，完全能够满足油田生产作业对污水处理标准要求。

参考文献：

[1]游靖，徐建昌，余吉良，孙霜青，李春玲，胡松青.华北宝力格油田水处理系统微生物群落结构及多样性分析[J].油气地质与采收率，2016，23（05）：76-82.

[2]焦英芹，赵鹏，杨露，张玉秋，朱名昭，刘青.油田采出水微生物处理系统除油影响因素探讨[A].宁夏回族自治区科学技术协会.第十二届宁夏青年科学家论坛石化专题论坛论文集[C].宁夏回族自治区科学技术协会：，2016：4.

作者简介：

杨旭性别：女民族：汉籍贯：河北出生年月：1986.10.17文化程度：大学现有职称：初级单位：采油一厂研究方向：地面工程油田水处理注水站锅炉变电所沉降处理工艺反冲洗工艺水处理管线