油田采出水微生物处理配套技术0519.ppt
东北油气分公司2012.5,腰英台油田采出水微生物处理配套技术,汇报内容,一、前言,二、微生物污水处理工艺技术,三、现场应用效果,四、微生物+膜污水处理系统影响因素,五、微生物污水处理系统维护技术,六、结论,腰英台油田青一顶面构造图,腰英台油田距吉林省长春市西北约170km、长岭县以北约45km处的前郭县查干花乡腰英台村，长岭前郭公路从油田穿过，交通便利；腰英台油田位于松辽盆地中央坳陷南部的长岭凹陷，储层物性以低孔、特低渗透率为主。,一、前 言,1 地理位置,2003年12月开展油田注水开发先导试验2006年开始全面投入注水开发截止2011年,累积探明石油地质储量3337.2万吨共有油井386口（开井312口），注水井161口日产液3406t，日产油303t，日产水3103t，日注水3790m3,2 腰英台联合站,一、前 言,腰英台油田:低孔特低渗构造-岩性油藏主力油层:青山口组埋深:1740m2350m平均孔隙度:11.22%主要孔径:0.010.2mm，主要喉径0.008mm平均渗透率1.9510-3m2,3 油藏特点,一、前 言,根据油田储层低孔特低渗物性特点，注水水质标准按碎屑岩油藏注水推荐指标（SY/T5329-94）中A1要求的各项标准执行。,4 水质指标,A1注入水主要指标,一、前 言,5 油田产出水处理,2003年至2006年油田注水开先导试验期间，注入水采用浅层地表水处理回注，产出油田水简单沉降处理后回灌地层，2006年，腰英台油田全面投入注水开发之后，产出的大量污水回灌到地层，同时需要的注水量也大幅增加，导致了大量污水污染地层，浪费大量的清水资源。由于腰英台油田开发初期含水达到86%，日产污水量逐步提高，具备了污水回注的条件。,一、前 言,油田产出污水技术指标：矿化度11000mg/l22000mg/l含硫10mg/l含油50mg/l200mg/lSRB菌10000个/ml,针对腰英台油田产出水特点和油田储层特低渗透储层的注入水A1要求，通过常规污水处理工艺和微生物污水处理工艺比选研究，采用先进的含油污水微生物处理工艺技术。,一、前 言,5 油田产出水处理,汇报内容,一、前言,二、微生物污水处理工艺技术,三、现场应用效果,四、微生物+膜污水处理系统影响因素,五、微生物污水处理系统维护技术,六、结论,二、微生物污水处理工艺技术,微生物处理污水就是通过微生物的代谢活动，将污水中的有机物分解，降解成简单无机物，从而达到净化污水的目的。,污水微生物技术有厌氧微生物污水处理技术和好氧微生物污水处理技术，厌氧微生物污水处理常用于废水处理，利用厌氧微生物的代谢特性，将废水中的有机物进行还原，同时产生甲烷气体的废水处理技术。而好氧微生物处理技术常用于油田产出污水处理。,（一）好氧生物处理技术,好氧生物-活性污泥处理技术是水体自净的人工强化方法，是一种依靠在曝气池内呈悬浮、流动状态的微生物群体的凝聚、吸附、氧化分解等作用来去除污水中有机物的方法；,活性污泥微生物是以好养菌为主体的微生物种群；影响处理效果的因素：溶解氧（DO）、营养物质、pH值、有毒物质、水温等。,二、微生物污水处理工艺技术,（一）好氧生物处理技术,二、微生物污水处理工艺技术,油田采出水成份复杂,水质波动大,含盐量高,可生化性差,自然驯化优势菌群不易产生，所以必须培养专门针对油田采出水处理的微生物种群。,在有氧及适宜的环境下，采油废水中的溶解性有机物透过细菌的细胞壁被细菌吸收，不溶性固体和胶体等有机物附着在细菌体外，细菌分泌的一种特殊酶将其分解成可溶性物质，再渗入细胞体内，这样细菌通过氧化、还原、合成等自身的生命过程把复杂的有机物降解成简单的无机物。,针对腰英台油田产出水特点优选培养“倍加清”系列专性联合菌群，可适应腰英台油田采出水水质环境。,二、微生物污水处理工艺技术,氧化、还原、合成,油田污水,溶解性有机物,复杂的有机物降解成简单的无机物(H2O和CO2等),特种菌以污染物为营养,实现生命的新陈代谢,达到净化污水的目的,适宜的环境,“倍加清”特种菌群,固体和胶体等不溶性有机物,形成优势菌群,二、微生物污水处理工艺技术,膜分离技术是指借助于外界能量或化学位差的推动，通过特定膜的渗透作用，对两组分或多组分混合的液体进行分离、分级、提纯和富集的技术。,（二）膜分离原理,二、微生物污水处理工艺技术,（二）膜分离原理,根据膜的过滤孔径大小、组装形式、膜的材质分为有机超滤管式膜、超滤中控纤维膜、陶瓷膜、金属膜等，常用膜过滤原理是错流过滤和死段过滤，管式膜过滤利用错流过滤原理，纤维膜过滤利用死段过滤原理。,管式膜用于处理量大、抗污染性能好、出水水质稳定并易清洗要求的污水处理系统中，纤维膜相对处理量少、投资少、小规模污水处理中使用。,（三）腰英台油田微生物污水处理配套工艺,二、微生物污水处理技术,腰英台油田微生物污水处理采用沉降除油+微生物反应池+膜分离工艺。三相来水经沉降罐除油进入冷却塔冷却后流入微生物反应池，池中“倍加清”特种菌群降解污水中的有机物和油类等污染物质。在生化池转化为简单的无机物的污水经过有机管式膜去除粒径大于0.22m的非溶解性固体，使处理后水质达到A1标准。,1,沉降除油 三相分离器脱水来水在沉降罐按照密度差和重力沉降原理进行缓冲、除油、除掉大颗粒悬浮物。,二、微生物污水处理技术,汇报内容,一、前言,二、微生物污水处理技术,三、现场应用效果,四、微生物+膜污水处理系统影响因素,五、微生物污水处理系统维护技术,六、结论,三、现场应用效果,腰英台油田微生物+膜污水处理系统分两期建设，一期2006年11月建成投产,处理水量：1400m3/d；二期2007年11月建成投产，设计处理规模2100m3/d。,三、现场应用效果,（一）处理后的水质,处理后的水质均达到注入水质A1标准，满足了油田注入水的地质要求，出水水质均满足并优于低渗透油田A1回注水标准。,水质化验分析表,三、现场应用效果,（二）处理能力,一期、二期微生物污水处理系统膜通量运行基本平稳，设计膜通量3500m3/d，投运四年来，膜通量相对平稳，膜通量为2600m3/d，达到设计量的74.3%，运行效果良好。,三、现场应用效果,（三）成本分析,腰英台油田污水水处理系统直接运行成本主要包括电费、药剂费（微生物营养剂和少量菌种补充）和维护费等。统计2008、2009年腰英台油田采出污水单位水处理成本在4.5(元/m3)，分项见表。,汇报内容,一、前言,二、微生物污水处理技术,三、现场应用效果,四、微生物+膜污水处理系统影响因素,五、微生物污水处理系统维护技术,六、结论,四、微生物+膜污水处理系统影响因素,2010年开始，针对腰英台油田腐蚀、结垢现象严重，开始实施大规模采油井井口连续加药措施，集油管线来液在加热炉前加入的破乳剂，影响微生物菌种生存环境，同时常规微生物+膜维护工作均影响处理后的水质及处理量。,2012年3月28日水质化验分析表,2011年污水处理量（两期合计）最低下降到1900m3/d进一步下降，水质悬浮物、粒径等主要指标均超标。,四、微生物+膜污水处理系统影响因素,四、微生物+膜污水处理系统影响因素,（一）油田药剂对生化系统的影响分析,通过对现场使用的液体缓蚀阻垢剂和固体缓蚀阻垢剂的室内试验结果表明浓度为30ppm液态缓释阻垢剂较60ppm液态缓释阻垢剂对母菌活性影响不大；缓释阻垢剂属于高分子物质，属于难降解物质，积累后会增加水的粘度，影响膜通量；,四、微生物+膜污水处理系统影响因素,（一）油田药剂对生化系统的影响分析,污水处理之前，加破乳剂，加量在100mg/l以上，经分析，得出结论如下：破乳剂为高分子物质，微生物不易降解，会在微生物反应池内积累，增加污水粘度，严重影响膜的过滤性能，破乳剂中还含有表面活性剂成分，表面活性剂会使微生物反应池产生大量的泡沫，影响生物活性；,沉降除油罐出水管不出水，导致三相分离器来水直接从沉降罐底部取水，大颗粒杂质直接进生化池增加微生物降解负荷和膜过滤器过滤负荷。,四、微生物+膜污水处理系统影响因素,（二）微生物+膜污水处理系统配套工艺分析,1 沉降除油罐功能分析,四、微生物+膜污水处理系统影响因素,（二）微生物+膜污水处理系统配套工艺分析,2 生化池工况分析,污泥沉降速度慢，30min污泥沉降比在95%以上，污泥较松散；经分析，污泥浓度为7226mg/l，经检测分析，污泥活性一般；上清夜浑浊，发白，粘度较大，过滤性能差；用快速滤纸过滤100ml水需要2小时；（二期为47分钟）一期上清液水的粘度为1.92mpa.s，膜出水为1.54mpa.s；二期上清液水的粘度为1.77mpa.s，膜出水为1.50mpa.s；（一般清水在25时为0.89 mpa.s），粘度太高影响处理量；微生物反应池曝气不均匀，表面泡沫很多松散；（二期有明显的大泡，应是曝气管道断裂）。,四、微生物+膜污水处理系统影响因素,（二）微生物+膜污水处理系统配套工艺分析,3 膜过滤组件分析,膜过滤投运已有5年，已达平均使用年限（一般为35年），膜组件部分穿孔，过滤孔变大、接头漏导致处理后水质粒径超标，部分膜过滤孔堵塞膜通量下降；对一期5组膜处理装置中运行4组检查结果，平均膜通量为5.9m3/h，膜循环流量偏低，检查后发现1支膜有20几个膜管被污泥堵塞；膜清洗恢复性能变差。,汇报内容,一、前言,二、微生物污水处理技术,三、现场应用效果,四、微生物+膜污水处理系统影响因素,五、微生物污水处理系统维护技术,六、结论,五、微生物污水处理系统维护技术,（一）生化池指标检测与营养剂溶解氧调整,五、微生物污水处理系统维护技术,（二）倍加清菌群适应性分析与调整,污水处理反应池菌群的活性，从反应池取出污泥的沉降比来判断：取100毫升的泥样，观察30分钟的沉降比一般控制在30-40%为好；看上清液的清澈程度若呈黄色活性差，呈混浊状活性不好，呈清澈活性好；泥沉降与水没有夹层现象上下分布很均匀上面是清液下面是活性泥，一般情况下可以通过排泥，补充新的菌种等办法来提高泥的活性；泥的粘度判断一般控制在3-4mpa.s，一般情况下可以通过排泥来实现,五、微生物污水处理系统维护技术,（三）超滤膜清洗技术,清洗系统,清水冲洗，任何情况下膜处理装置停止运行，都应当立即用清水冲洗膜组件，确保及时冲出滞留在膜处理装置中的污泥,化学清洗，只有当膜被严重污染，膜通量下降很多，不能保证满足生产时才进行化学清洗。,五、微生物污水处理系统维护技术,（三）超滤膜清洗技术,膜处理组件可以选择酸清洗剂、碱清洗剂和氯清洗剂进行清洗,五、微生物污水处理系统维护技术,（三）膜组件清洗技术,如用自来水清洗时，操作人员需手动开启自来水供给阀门为水箱注入清水。高温对清洗有利，所以为保证良好的清洗效果，操作人员需要手动开启安装在清洗水箱内部的电加热器加热自来水,温度控制在30-35。,五、微生物污水处理系统维护技术,（四）配套系统排泥,微生物反应池污泥浓度非常高的时候，需要排出一部分污泥。排泥由操作人员手动操作。,污泥通过回流支管排至污泥干化池污泥浓缩池上部清液通过埋在地下的污水管排入污水池；下部浓缩污泥则有污泥泵打入板框压滤机进行压干。压滤完成，进行卸泥。,六、结论,腰英台油田微生物+超滤膜过滤处理工艺，处理后水质的主要控制指标完全达到了低渗透油藏注水水质A1类标准，满足了低孔特低渗油田精细水处理和注好水注足水的要求。设计处理能力达到中石化系统油田板块油田产出水处理后用于特地渗透油藏注入水的最大规模。该处理技术，具有工艺先进、运行成本低、无二次污染和符合环保要求的优点。,结 论,谢谢大家！,请批评指正！,
