[发明专利]一体化油气田废水处理系统

说明书

 

技术领域

本发明涉及油气田废水处理技术领域，具体地讲，是涉及一体化油气田废水处理系统。

背景技术

随着经济社会的发展,特别是科学发展观的提出，对社会生态和谐提出了更高的要求。在油气田废水处理过程中，如果油气田污水不合理处理回注和排放就会使油气田地面设施不能正常运行；另一方面也会造成对环境造成污染，十分不利于油气田的安全生产和环境保护，因此如何处理油气田水污染是本领域技术人员一直以来关注的一个重大课题。简单来讲，油气田废水治理工艺主要有回注、资源化回用及处理达标外排三种。目前油气田废水的最终处置方法仍以回注地层为主。但目前全球重视环境程度的提高，以及淡水资源越来越短缺，未来的发展方向为不外排、不浪费，尽量资源化回用。

具体地，现有常规的油气田废水主要由集气站分离污水、净化厂生产污水和残酸废液三大部分组成。集气站主要功能是收集气源，进行净化处理、压缩传输。集气站将各个气井的不同压力不同成分的天然气进行汇集、平压，再集中输送到净化厂进行处理，并在汇集的过程中进行初步的脱硫脱水处理，同时还要添加消泡剂等药剂。大部分原料气中的油气田水在集气站分排出，形成集气站分离污水。由于这些油气田水具有同地下岩层及天然气长期接触，所以其除含石油类物质外，还溶进了可溶性盐类、悬浮物、有害气体、有机物等杂物质，并且在采气过程中还可能被人为地加入各类添加剂，所以油气田水通常表现出以下四个特点：①石油类物质含量高，可达100~500 mg/L，石油类物质以悬浮态存在为主，部分为乳化态，乳化油分布稳定不易分离；②有机物含量较高，川西地区油气田废水COD基本在800~3000 mg/L之间，废水中可能存在一定量环状芳烃类衍生物，性质稳定，不易被氧化去除；③SS含量高，悬浮颗粒微小，粒径一般为1~100μm，废水总SS为300~2000 mg/L；④矿化度高，含多种盐类，每升废水氯离子浓度达到几万甚至十几万毫克。这些特点决定了油气田废水不能直接排放到环境中，必须妥善处理。

净化厂生产污水包括天然气净化厂中脱硫、脱水、硫磺回收、尾气处理等工艺装置的排水，脱硫、脱水等装置的检修废水，办公和食堂排出的生活污水，还有化验室废水、酸水汽提塔事故排水等，部分净化厂还有原料气带入的油气田水。其废水水质、水量波动大且含有大量难降解物质，如乙二醇、环丁砜、MDEA、TEG等特征污染物，难生物降解，经处理难以稳定达标排放。其产生的缘由是含硫原料天然气经集气干线末站进入工厂的原料气过滤分离设施，经重力沉降和过滤分离除去原料中挟带的杂质和部分游离水后，进入脱硫装置，用甲基二乙醇胺(MDEA)溶剂选择性脱除天然气中的H₂S和CO₂，湿净化气进入三甘醇(TEG)脱水装置，脱水后得到合格的产品气通过输气管线外供。

残酸废液是在油气田酸压施工过程中产生的废液，主要包括酸化作业的剩余酸液和酸化后的返排液。由于酸化时添加了酸液和添加剂，废液中主要有残酸、多种添加剂、残渣、石油类等。酸化废液的普遍特点是污染源点多面广，成分复杂，酸度大，氯根含量高达几万甚至十几万、粘度大，并含有H₂S，直接排放会引起环境污染。残酸废液常规的处理手段包括中和、絮凝沉降、氧化、Fe/C微电解、H₂O₂/Fe²⁺催化氧化、吸附等。下表1可大概反映出气矿油气田水的水质指标：