第四章原油脫水及污水處理油氣田地面工程概論1集輸過程示意圖2原油脫水原油和水在油藏內(nèi)運動時，常攜帶并溶解大量鹽類，如氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽等。在油田開采初期，原油中含水很少或基本不含水，這些鹽類主要以固體結(jié)晶形態(tài)懸浮與原油中。進入中、高含水開采期則主要溶解于水中。對原油進行脫水、脫鹽、脫除泥砂等固體機械雜質(zhì)，使之成為合格商品原油的工藝過程稱原油處理，國內(nèi)常稱原油脫水。3原油中的含水給生產(chǎn)帶來的主要問題原油中含水、含鹽、含泥沙等雜質(zhì)會給原油集輸和煉制帶來很多麻煩：增大了液體量，降低了設(shè)備和管路的有效利用率；增加了集輸過程中的動力和熱力消耗；引起金屬管路和設(shè)備的結(jié)垢與腐蝕，使其壽命降低；破壞煉制工作的正常進行。4原油脫水由于原油中所含的鹽類和機械雜質(zhì)大多數(shù)溶解或懸浮于水中，原油脫水過程實際上也是降低原油含鹽量和機械雜質(zhì)的過程。5合格原油的含水標(biāo)準(zhǔn)“油田油氣集輸設(shè)計規(guī)范”規(guī)定：出礦合格原油的質(zhì)量含水量不大于1%；優(yōu)質(zhì)原油含水量不大于0.5%。較先進的煉廠進裝置的原油要求：含水不大于0.1％；含鹽量不大于3～5毫克/升。6鹽含量不達標(biāo)時的處理方法：向原油中摻入2%~5%的淡水，對原油進行洗滌，使以固體結(jié)晶形態(tài)存在的鹽類溶解于水中，然后再脫水，使原油含鹽量降低至允許的范圍內(nèi)。7第四章原油脫水及污水處理第一節(jié)原油中水的存在方式第二節(jié)原油乳狀液第三節(jié)原油脫水的基本方法第四節(jié)含油污水處理8第一節(jié)原油中水的存在方式9第一節(jié)原油中水的存在方式游離水在常溫下用簡單的沉降法短時間內(nèi)就能從油中分離出來大部分游離水在油氣水分離時被脫出。乳化水很難用沉降法從油中分離出來它與原油的混合物稱為油水乳狀液。10原油脫水和原油乳化液有密切的關(guān)系，因為在含水原油中乳狀液的性質(zhì)直接影響著原油脫水的難易。11第二節(jié)原油乳狀液12第二節(jié)原油乳狀液一、乳狀液及其類型二、原油乳狀液的生成機理三、原油乳狀液的性質(zhì)13一、乳狀液及其類型

乳狀液是一種或幾種液體以液珠形式分散在另一不相混溶的液體之中構(gòu)成的分散體系。乳狀液中被分散的一相稱作分散相或內(nèi)相，另一相被稱作分散介質(zhì)或外相。顯然，內(nèi)相是不連續(xù)相，外相是連續(xù)相。14一、乳狀液及其類型根據(jù)內(nèi)相與外相的性質(zhì)，乳狀液主要有兩種類型：一類是油分散在水(水是外相，油是內(nèi)相)中，如牛奶，簡稱水包油型乳狀液，用O/W表示；另一類是水分散在油(水是內(nèi)相，油是外相)中，簡稱油包水型乳狀液，用W/O表示。15鑒別乳狀液類型的方法染料法選擇一種只溶于油相而不溶于水相的染料，取少量加入乳狀液中搖蕩之。若整個乳狀液均被染色，則油相是外相；若只是液珠呈染料之色，油便是內(nèi)相。鑒別常為黑色的原油有一定的困難。16鑒別乳狀液類型的方法稀釋法（沖淡法）取一水滴或油滴與乳狀液相接觸，易于和乳狀液摻和者既是外相。電導(dǎo)法多數(shù)油相都是不良導(dǎo)體，而水相是良導(dǎo)體，故測定乳狀液的電導(dǎo)可以判斷何者是連續(xù)相。17鑒別乳狀液類型的方法顯微觀察法由于原油和水的透光性不同，可用顯微鏡判斷乳狀液的類型，在顯微鏡下，水是透明的，油是黑色的。若液珠不透明，則為O/W型乳狀液；若液珠透明，則為W/O型乳狀液。18乳狀液顯微照片O/W型W/O型19形成乳狀液的必要條件形成的乳化液的兩種液體不能混溶；必須有足夠的攪拌使一種液體以液滴的形式分散到另一種液體之中；必須有乳化劑的存在。兩個不相混溶的純液體（例如油和水）不能形成乳狀液，必須要有乳化劑起著穩(wěn)定作用。20二、原油乳狀液生成機理1.形成原油乳狀液的主要因素：原油中含水，且油、水兩相互不相溶；原油中含有某些天然乳化劑。如瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、粘土、砂粒等，多數(shù)具有親油憎水性質(zhì)，因而一般生成穩(wěn)定的W/O型乳狀液。在開采和集輸過程中有強烈的攪拌作用。21二、原油乳狀液生成機理2.原油乳狀液的類型:除油田開采的高含水期外，世界上各油田所遇到的油水乳狀液絕大多數(shù)屬于W/O型乳狀液（因為如瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、粘土、砂粒等多數(shù)具有親油憎水性質(zhì)，因而一般生成穩(wěn)定的W/O型乳狀液），其內(nèi)相水滴的直徑一般在0.1微米以上，在普通顯微鏡下可觀察到內(nèi)相液滴的存在。22W/O型乳狀液顯微照片23二、原油乳狀液生成機理3.原油乳狀液的生成開采過程中：當(dāng)油、水混合物沿油管從井底向上流動時，在井底的不同深處，壓力從下到上逐漸降低，溶解在原油里的伴生氣不斷逸出，而且體積不斷膨脹，油、水?dāng)嚢柙絹碓郊ち?，?dāng)油、水混合物通過油嘴的時候，壓力突降，流速劇增，原油碎散，大大增加了原油乳化程度。24二、原油乳狀液生成機理3.原油乳狀液的生成在地面集輸過程中：從井口到計量站，從計量站到轉(zhuǎn)油站，油、水、氣多呈氣液兩相混合狀態(tài)輸送，在集輸管線和設(shè)備里，油、水的激烈攪動也會促使乳化。25二、原油乳狀液生成機理4.防止乳狀液生成的措施：采取措施使油井少出水，多出油（如合理注水、封堵水層等措施）盡量減少攪拌條件（如減少不必要的彎頭、閘門，盡量簡化流程，減少泵剪次數(shù)）；盡量減少油、水相混的時間。26三、原油乳狀液的性質(zhì)分散度粘度密度電學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性和老化27三、原油乳狀液的基本性質(zhì)1.分散度分散相在連續(xù)相中的分散程度，常用內(nèi)相顆粒平均直徑的倒數(shù)表示或比表面積（顆粒總表面積和總體積的比值）表示。乳狀液內(nèi)相顆粒直徑越小，分散度越高。28三、原油乳狀液的基本性質(zhì)2.粘度影響乳狀液粘度的因素：外相粘度內(nèi)相體積濃度溫度乳狀液的分散度（分散相粒徑）乳化劑及界面膜的性質(zhì)內(nèi)相顆粒表面帶電強度內(nèi)相粘度29影響乳狀液粘度的因素外相粘度原油粘度越大，生成W/O型乳狀液的粘度越大。乳狀液粘度原油粘度待定常數(shù)內(nèi)相體積濃度30影響乳狀液粘度的因素內(nèi)相體積濃度

含水率較低時，粘度隨含水率的增加而緩慢上升；含水率較高時，粘度迅速上升；當(dāng)含水率超過某一數(shù)值時，粘度又迅速下降，并發(fā)生轉(zhuǎn)相（W/O型乳狀液變?yōu)镺/W型或W/O/W型乳狀液）。31原油乳狀液粘度與含水率的關(guān)系32影響乳狀液粘度的因素溫度溫度升高乳狀液粘度減小。乳狀液的分散度內(nèi)相粒徑越小、分散度越高，粘度越大溶劑化薄膜的總體積增加內(nèi)相顆粒表面帶電引起的電滯效應(yīng)的電位高33原油乳狀液的粘度特性是典型的非牛頓流體具有剪切稀釋效應(yīng)即剪切率增大，表觀粘度減小34原油乳狀液粘度與含水率的關(guān)系35原油乳狀液的粘度特性是典型的非牛頓流體具有剪切稀釋效應(yīng)即剪切率增大，表觀粘度減小表觀粘度下降的幅度與乳狀液含水率有關(guān)含水率越大，下降幅度越大36三、原油乳狀液的基本性質(zhì)3.密度原油含水、含鹽后，其密度顯著增大。乳狀液體積含水率37三、原油乳狀液的基本性質(zhì)4.電學(xué)性質(zhì)原油乳狀液的電導(dǎo)率除取決于含水率和水顆粒的分散度、在很大程度上還決定于水中的含鹽、含酸、含堿量。乳狀液的電導(dǎo)率隨溫度增高而增大。38三、原油乳狀液的基本性質(zhì)5.穩(wěn)定性和老化乳狀液的穩(wěn)定性：乳狀液不被破壞，抗油水分層的能力。從熱力學(xué)觀點看，原油乳狀液屬不穩(wěn)定體系。水滴仍有合并、減小油水界面，使系統(tǒng)界面能降至最低的趨勢，只是由于天然乳化劑構(gòu)成的界面膜有較高的機械強度阻止了水滴的合并沉降。39乳狀液不穩(wěn)定的表現(xiàn)沉降指由于油相和水相的密度不同，在重力作用下將上浮或下沉；沉降的結(jié)果是乳狀液分成了上下兩層濃度不等的乳狀液；使乳狀液的均勻性遭到破壞，但乳狀液并未真正破壞。40乳狀液不穩(wěn)定的表現(xiàn)絮凝（也稱聚集）指乳狀液的液珠聚集成團；在形成的絮團中，原來的液珠仍然存在；絮凝是可逆的，攪動可使絮團重新分散；絮凝是由液珠間的范德華引力造成的；液珠帶電后產(chǎn)生的雙電層斥力對聚集起阻礙作用。因此，加入電解質(zhì)可以改變?nèi)闋钜旱木奂俣取?1乳狀液不穩(wěn)定的表現(xiàn)凝并（也稱聚結(jié)）指聚集的絮團變成一個大液珠；凝并是不可逆的；凝并導(dǎo)致液珠數(shù)目的減少和乳狀液的完全破壞即油水分離。絮凝是凝并的前奏，凝并是乳狀液破壞的直接原因42乳狀液不穩(wěn)定的表現(xiàn)反相（也稱變型）指乳狀液從O/W型變成W/O型，或者相反；反相過程是乳狀液中液滴的聚集和連續(xù)相分散的過程，原來的連續(xù)相變成了分散相，而分散相則變成了連續(xù)相。引起反相的原因：乳化劑類型的變更、相體積的改變、溫度、增大剪切43三、原油乳狀液的基本性質(zhì)5.穩(wěn)定性和老化影響原油乳狀液穩(wěn)定性的因素分散度和粘度乳化劑的類型和保護膜的性質(zhì)內(nèi)相顆粒表面顆粒帶電油水密度差溫度水的pH值時間44影響原油乳狀液穩(wěn)定性的因素分散度和粘度分散度越高，水滴越小，布朗運動越強烈，越能克服重力影響不下沉，原油乳狀液越穩(wěn)定。原油粘度越大，水滴越不易下沉，原油乳狀液越穩(wěn)定。45影響原油穩(wěn)定性的因素乳化劑的類型和保護膜的性質(zhì)：乳化劑是低分子有機物，如脂肪酸、環(huán)烷酸和某些低分子膠質(zhì)，形成的界面膜強度不高，乳狀液的穩(wěn)定性不高;乳化劑是高分子有機物，如瀝青質(zhì)等，形成的界面膜有較高的強度，使乳狀液有較高的穩(wěn)定性;固體乳化劑，如粘土、砂礫、石蠟等，形成的界面膜強度很高，乳狀液的穩(wěn)定性也很高。界面膜的機械強度高，乳狀液的穩(wěn)定性高。46影響原油穩(wěn)定性的因素內(nèi)相顆粒表面顆粒帶電內(nèi)相顆粒界面上帶有極性相同的電荷是乳狀液穩(wěn)定的重要原因。油水密度差乳化水滴在原油內(nèi)的沉降速度正比于油水密度差，密度差越大，油水容易分離，乳狀液的穩(wěn)定性較差。47影響原油穩(wěn)定性的因素溫度：溫度升高，穩(wěn)定性下降。主要原因：主要乳化劑（瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、石蠟等）在原油中的溶解度增加，減弱了內(nèi)相顆粒界面膜的機械強度；內(nèi)相顆粒體積膨脹，使界面膜變薄，機械強度減弱；48影響原油穩(wěn)定性的因素溫度：溫度升高，穩(wěn)定性下降。主要原因：加劇了內(nèi)相顆粒的布朗運動，增加了互相碰撞、合并成大顆粒的機率；水和油的密度差增大，水滴易于在油相中下沉；降低了原油的粘度，水滴易于下沉。49影響原油穩(wěn)定性的因素水的pH值：pH值增加，內(nèi)相顆粒界面膜的彈性和機械強度降低，乳狀液的穩(wěn)定性變差。時間：隨著時間的延長穩(wěn)定性增強。50三、原油乳狀液的基本性質(zhì)5.穩(wěn)定性和老化原油乳狀液的老化原油乳狀液隨時間的推移變得逐漸穩(wěn)定，乳狀液的這種性質(zhì)稱為乳狀液的老化。在形成乳狀液的初始階段，乳狀液的老化十分顯著，隨后減弱，常常在一晝夜后乳狀液的穩(wěn)定性較很少再增加。51原油乳狀液的老化導(dǎo)致原油乳狀液老化的原因：乳狀液形成時間越長，由于原油輕組分揮發(fā)、氧化、光解等作用，使乳化劑數(shù)量增加；原油內(nèi)存在的天然乳化劑也有足夠時間運移至分散相顆粒表面形成較厚的界面膜使乳狀液穩(wěn)定。

52第三節(jié)原油脫水的基本方法53第三節(jié)原油脫水的基本方法原油脫水包括脫除游離水和乳化水，其中關(guān)鍵是乳化水的脫除。乳狀液的破壞稱為破乳。原油乳狀液的破乳過程是由分散水滴相互接近、碰撞、界面膜破裂、水滴合并、在油相中沉降分離等一系列環(huán)節(jié)組成，常稱之為水滴的聚結(jié)和沉降。54第三節(jié)原油脫水的基本方法從熱力學(xué)觀點看，原油乳狀液屬不穩(wěn)定體系。水滴仍有合并、減小油水界面，使系統(tǒng)界面能降至最低的趨勢，只是由于天然乳化劑構(gòu)成的界面膜有較高的機械強度阻止了水滴的合并沉降，所以原油乳狀液破乳的關(guān)鍵是破壞油水界面膜，促使水滴的聚結(jié)和沉降。55第三節(jié)原油脫水的基本方法從熱力學(xué)觀點看，原油乳狀液屬不穩(wěn)定體系。水滴仍有合并、減小油水界面，使系統(tǒng)界面能降至最低的趨勢，只是由于天然乳化劑構(gòu)成的界面膜有較高的機械強度阻止了水滴的合并沉降，所以原油乳狀液破乳的關(guān)鍵是破壞油水界面膜，促使水滴的聚結(jié)和沉降。56原油的脫水過程1.破乳原油乳狀液中的油水界面因乳化劑的作用形成的膜被化學(xué)、電、熱等外部條件破壞，分散相水滴碰撞聚結(jié)的過程。2.沉降破乳后的水呈游離狀懸浮于水中，在進一步的碰撞過程中形成更大的水滴，靠重力作用沉入底部。57影響原油乳狀液穩(wěn)定性的因素分散度和粘度乳化劑的類型和保護膜的性質(zhì)內(nèi)相顆粒表面顆粒帶電油水密度差溫度水的pH值時間58第三節(jié)原油脫水的基本方法化學(xué)破乳重力沉降加熱電脫水為了提高脫水效果，上述方法經(jīng)常聯(lián)合使用59一、熱化學(xué)脫水工作原理：將含水原油加熱到一定的溫度，并在原油中加入適量的破乳劑。破乳劑能吸附在油水界面膜上，降低油水界面張力，改變?nèi)闋钜侯愋停赃_到油水分離的目的。60破乳劑作用破乳劑較乳化劑有更高的活性，能迅速地穿過乳狀液外相分散到油水界面，替換或中和乳化劑，降低乳化水滴的界面張力和界面膜強度。破乳劑能消除水滴間的靜電斥力，使水滴絮凝。有聚結(jié)作用，即能破壞乳化水滴外圍的界面膜，使水滴合并、粒經(jīng)增大，在原油內(nèi)沉降、油水分層。能潤濕固體，阻礙固體粉末乳化劑的作用。61破乳劑類型按分子結(jié)構(gòu)可將破乳劑分為:離子型溶于水時，能電離形成離子的。非離子型在水溶液中不能電離的。油田上廣泛使用。具有用量少、不產(chǎn)生沉淀、脫出水中含油少、脫水成本低。62破乳劑類型按溶解性能可將破乳劑分為：水溶性可根據(jù)需要配制成任意濃度的水溶液。油溶性不會被脫出水帶走，且隨著水的脫出原油中破乳劑濃度逐漸提高，有利于凈化原油的含水率繼續(xù)下降。部分溶解于水、部分溶解于油增加使用的靈活性。63破乳劑的協(xié)同（復(fù)配）效應(yīng)各種破乳劑有不同的脫水性能，任一種破乳劑很難同時具有破乳劑的四種作用。為取長補短?？蓪煞N或兩種以上的破乳劑以一定比例混合成新的破乳劑，其脫水效果可能高于任何一種破乳劑單獨使用時的效果。這種現(xiàn)象稱為破乳劑的協(xié)同效應(yīng)或復(fù)配效應(yīng)。破乳劑的針對性很強，使用前須在室內(nèi)和現(xiàn)場進行破乳劑篩選。64油田生產(chǎn)對破乳劑的要求具備破乳劑所需的四項脫水性能；破乳劑所需的脫水溫度低，以節(jié)省燃料；成本低、用量少；注入后油水迅速分層，凈化原油的含水率低，油水界面清晰、脫出污水的含油率低；無毒、無害、不易燃、不易爆、不結(jié)垢；對金屬管路和設(shè)備不產(chǎn)生強烈腐蝕。65加劑地點選擇破乳劑加入地點時應(yīng)考慮：充分發(fā)揮藥效；管理方便?！熬诩铀帲軆?nèi)破乳”優(yōu)點：利用集輸管路中的攪拌，使破乳劑均勻地分散于原油中，能夠獲得破乳、減阻、防蠟等良好的綜合效果。缺點：管理不便66破乳劑脫水的優(yōu)缺點優(yōu)點：在系統(tǒng)內(nèi)較早注入破乳劑可防止乳狀液的形成；可在較低溫度下脫水，節(jié)約燃料費用，降低原油的蒸發(fā)損耗和因原油密度增大的經(jīng)濟損失。缺點：注入破乳劑劑量過多時，可生成新的、穩(wěn)定性更高的乳狀液；若破乳劑用量較大、費用較高時僅靠破乳劑脫水費用過高。此時常和加熱、電脫等結(jié)合以降低破乳劑用量和費用。67二、重力沉降脫水工作原理：依靠油水密度差產(chǎn)生的下部水層的水洗和上部原油中水滴的沉降作用使油水分離。水洗：乳狀液向上通過水層時，由于水的表面張力較大，使原油乳狀液中的游離水、粒徑較大的水滴、鹽類和親水性固體雜質(zhì)等進入水層的過程。為了提高脫水效果，利用親水憎油的固體物質(zhì)制成聚結(jié)床。68重力沉降脫水的優(yōu)缺點優(yōu)點：采用聚結(jié)和停留一段時間的方法使油水分離，故一般無需加熱節(jié)省燃料；由于不加熱，原油的輕組分損失少、原油體積和密度變化??；重力沉降罐內(nèi)無運動部件，操作簡單，要求自控水平低。69重力沉降脫水的優(yōu)缺點缺點：不適用于氣油比大的原油乳狀液；罐容及裝液后的質(zhì)量較大，不適用于海洋原油處理；由于沉降罐內(nèi)表面積較大和污水的腐蝕性，使內(nèi)壁襯里和犧牲陽極的投資、檢查、維護費用較高；由于罐的表面積較大，若油水混合物溫度高于環(huán)境溫度則熱損失較大；罐截面面積較大，欲使油水混合物沿截面均勻流動、避免短路流和流動死區(qū)十分困難，使沉降罐的性能受到影響。70三、電脫水經(jīng)重力沉降和熱化學(xué)脫水后，“凈化原油”的含水率仍達不到商品原油含水率指標(biāo)時，可采用電脫水。電脫水常作為原油乳狀液凈化脫水工藝的最后環(huán)節(jié)，在油田廣泛使用。只適合處理含水率小于30%的W/O型原油乳狀液71三、電脫水1.工作原理：將原油乳狀液置于高壓直流或交流電場中，由于電場對水滴的作用，削弱了水滴界面膜的強度，促進水滴的碰撞，使水滴聚結(jié)成粒徑較大的水滴，在原油中沉降分離出來。72三、電脫水2.水滴在電場中的聚結(jié)方式：電泳聚結(jié)偶極聚結(jié)振蕩聚結(jié)73電泳聚結(jié)在電泳(水滴向同自身所帶電荷電性相反的電極運動)過程中，水滴受原油的阻力產(chǎn)生拉長變形，使界面膜的機械強度削弱。因水滴大小不等、所帶電量不同、運動時所受阻力各異，各水滴在電場中的運動速度不同，水滴發(fā)生碰撞、使削弱的界面膜破裂，水滴合并、增大，從原油中沉降出來。74偶極聚結(jié)在高壓直流或交流電場中，原油乳狀液中的水滴受電場的極化和靜電感應(yīng)，使水滴兩端帶上不同極性的電荷，形成誘導(dǎo)偶極，致使水滴相互吸引、碰撞、最后合并聚結(jié)成大水滴。(a)水滴兩端的帶電與變形(b)相鄰兩水滴的相互作用75振蕩聚結(jié)在交流電場中，帶電離子的往復(fù)運動使水滴界面膜不斷地受到?jīng)_擊，使其機械強度降低、甚至破裂，水滴聚結(jié)沉降。76三、電脫水2.水滴在電場中的聚結(jié)方式：電泳聚結(jié)偶極聚結(jié)振蕩聚結(jié)在交流電場中,破乳作用在整個電場范圍內(nèi)進行，水滴以偶極聚結(jié)和振蕩聚結(jié)為主；在直流電場中,破乳主要在電極附近的有效區(qū)域內(nèi)進行，水滴以電泳聚結(jié)為主,偶極聚結(jié)為輔。77三、電脫水電法脫水只適宜于W/O型乳狀液。因為原油的電導(dǎo)率很小，W/O型乳狀液通過電脫水器極間空間時，電極間電流很小，內(nèi)建立起脫水所需的電場強度。帶有酸、堿、鹽等電解質(zhì)的水是良導(dǎo)體，當(dāng)O/W型乳狀液通過極間空間時，極場電壓下降，電流猛增，即產(chǎn)生電擊穿現(xiàn)象，無法建立極間必要的電場強度。78三、電脫水3.交、直流電場對比交流電脫出的水清澈、水中含油率較少，電路簡單，無需整流設(shè)備，凈化油含水率高。直流電凈化油含水率低、耗電量少，需整流設(shè)備，電路復(fù)雜。79三、電脫水4.雙電場脫水交、直流結(jié)合，取長補短在含水率較高的脫水器中建立交流電場，在含水率較低的脫水器中建立直流電場。提高凈化原油的質(zhì)量，且耗電量小。80三、電脫水5.電脫水的優(yōu)缺點優(yōu)點：凈化原油含水率低；能在較低溫度下破乳，節(jié)省燃料，也減小原油的密度和蒸發(fā)損失；電脫水器處理量大。在相同處理量下容器較小，更適用于海洋平臺。缺點：增加設(shè)備投資、控制和維修費用。81電脫水器結(jié)構(gòu)圖82典型的脫水流程83熱－電化學(xué)二段脫水流程84第四節(jié)含油污水處理85第四節(jié)含油污水處理一、污水來源油氣水三相分離中脫出的水原油凈化過程中脫出的水注水開發(fā)中的采出水洗井水污水將產(chǎn)生腐蝕和結(jié)垢等問題。86第四節(jié)含油污水處理二、污水處理后回注地層把含油污水進行處理達到回注地層的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后回注地層。1.污水處理后回注的優(yōu)點：凈化采出水的礦化度和粘度較高、且含有表面活性劑，在油層巖石空隙中有良好的洗油功能；87二、污水處理后的回注1.污水處理后回注的優(yōu)點：含有泥土顆粒和粉砂的產(chǎn)油層和含鹽凈化水接觸時,泥土顆粒和粉砂不膨脹,不降低油層的滲透性；密度為1.1~1.28g/cm3凈化采出水在井底能形成較高的壓力，使注水井有較好的吸收能力；凈化采出水有較高溫度，對注水井吸收能力和在油層中的洗油過程有利；凈化采出水回注地層可防止礦場地表污染。88二、污水處理后的回注2.回注地層的凈化水要求：水的化學(xué)組分穩(wěn)定，不生成固體懸浮物使油藏的滲透率降低；嚴(yán)格控制水中機械雜質(zhì)和油的含量，以保持注水井的吸收能力；有高洗油能力；腐蝕性??；在保證回注水質(zhì)前提下盡量減少采出含油污水的治理費用。89二、污水處理后的回注3.回注方式：單注凈化采出水不與清水混合，單獨注入地層混注將凈化采出水和其它清水（地下水或地面水）混合后注入地層?；熳⑶皯?yīng)進行兩種水的兼容性實驗，以防產(chǎn)生結(jié)垢和結(jié)膜，影響設(shè)備的正常運行。90回注水的推薦水質(zhì)91三、污水治理方法污水中的污染物①懸浮固體和膠體②分散油、浮油和乳化油③溶解物質(zhì)92懸浮固體和膠體懸浮固體的粒徑：1~100μm；膠體的粒徑：1×10-3μm；主要包括：泥沙、各種腐蝕產(chǎn)物和垢、膠質(zhì)瀝青質(zhì)、石蠟、硫酸鹽還原菌、腐生菌等細(xì)菌。濃度一般小于100mg/L。93分散油、浮油和乳化油分散油的粒徑：10~100μm浮油的的粒徑：大于100μm分散油和浮油占90%左右，其余為乳化油濃度一般小于100mg/L94溶解物質(zhì)以離子形式存在的無機鹽類，如Ca2+，K+等；有機溶解物，如環(huán)烷酸等；溶解氣體，如CO2，O2，H2S等。95三、污水治理方法污水治理方法物理法化學(xué)法物理化學(xué)法生物法96三、污水治理方法污水治理方法物理法除去水中大部分固體懸浮物、油類等。方法：過濾、浮選、重力分離、離心分離、蒸發(fā)、活性炭吸附等?；瘜W(xué)法除去水中部分膠體和溶解物質(zhì)方法：混凝沉淀、化學(xué)氧化和還原、離子交換等97三、污水治理方法污水治理方法物理化學(xué)法利用物理和化學(xué)綜合法治理污水；方法：加絮凝劑的浮選法、離子交換法、反滲透法和電滲析法。生物法利用微生物的生物化學(xué)作用，將復(fù)雜的有機物分解為簡單物質(zhì)，將有毒物質(zhì)分解為無毒物質(zhì)。方法：好氧法、厭氧法優(yōu)點：效率高、操作費用低、污泥可作肥料98生物法治理污水好氧法：水中有溶解氧充分存在的情況下，利用好氧微生物將污泥和污泥中的有機物分解為CO2、H2O、NH3、HNO3等。厭氧法：在缺氧情況下，利用厭氧生物將有機物分解為CH4、CO2、H2O、NH3、H2S等。99三、污水治理方法3.三段常規(guī)處理流程第一段：自然（重力）除油段從水中分出大于100μm的浮油和大粒徑懸浮物第二段：輔以化學(xué)處理方法的沉降分離段依靠自然沉降法除去浮油，用化學(xué)方法除去分散油、乳化油、粉砂、泥質(zhì)等雜質(zhì)第三段：壓力過濾段分離微粒固體和乳化油100四、污水治理設(shè)施除油罐一級污水處理設(shè)施過濾罐二、三級污水處理設(shè)施101四、污水治理設(shè)施一級污水處理設(shè)施——除油罐工作原理：重力分離；工作過程：在罐內(nèi)，污水自上而下緩慢流動，靠油水密度差進行分離；分離出的原油浮至液面并流入罐四周的集油槽，經(jīng)出油管流入回收油池；污水經(jīng)集水頭、集水支干管、中心柱管和出水管流出罐外。污水在罐內(nèi)的停留時間：2.5~3.5h；水的下沉速度：0.5~0.8m/s。102立式除油罐結(jié)構(gòu)圖103四、污水治理設(shè)施二級、三級污水處理設(shè)施——過濾罐工作原理：污水自上而下通過濾料層，懸浮物和乳化油吸附在濾料的表面或截留在濾料的空隙中。濾層的反沖洗：與沖洗過程相反，恢復(fù)濾層的過濾能力濾層：墊層和濾料墊層：卵石和礫石組成，起支撐濾料和使反沖水在罐內(nèi)分布均勻的作用；沿濾罐高度，自上而下粒徑增大。濾料：石英砂、核桃殼等104壓力式過濾罐105四、污水治理設(shè)施3.油水旋