以水为先,开展基础研究,强化科技创新创效endppt课件

1、以水为先，开展根底研讨，强化科技创新创效工艺所化学室 2021 年7 月前 言 油田进入含水期后，从油井采出液集输系统到污水回注系统，水性、水质分析攸关重要。 2021年以来，化学室本着以水为先的理念，深化开展根底研讨，创新检测方法，提升方案针对性，有力推进了“所矿结合活动的开展；同时依托“厂级工程，加大沿程水质的跟踪力度，加强系统化节点分析，为水质治理任务打下了坚实根底。目 录现河工艺所化学室312油田水概略加强水质监测，提高注入水质加强水性分析，治理泵站结垢4下步任务方向注水站注水管网注水井采油井配水间集输站污水站一、油田水概略计量站沿程水质恶化接转站 油田污水从驱动原油采出到回注地层补充

2、能量，起到了功不可没的作用，然而采输系统结垢及污水回注系统水质恶化也严重影响了油田正常消费。因此，化学室重点对水性水质进展分析，力求防止集输泵站结垢、净化回注水质，保证采油厂稳产增产。结垢目 录现河工艺所化学室312油田水概略加强水质监测，提高注入水质加强水性分析，治理泵站结垢4下步任务方向 采输系统结垢的主要缘由是水的热力学条件变化或来液不配伍，因此，需求经过水性分析明确结垢缘由。目前，化学室主要采取滴定法来分析水样的离子构成；酸洗法来分析垢样成分。由于短少先进的仪器设备，无法明确硫酸盐垢的类别。不可检测项：钡、锶 原子吸收法、发射光谱法垢样分析溶解产气不溶解碳酸盐垢、铁的化合物硫酸盐垢无法

3、细分硫酸钙硫酸钡硫酸锶X衍射仪可检测相：钙、镁、钾和钠水样分析阳离子阴离子碳酸氢根、碳酸根、硫酸根、氯离子酸洗滴定一常规分析方法 创新提出钡锶离子定性检测方法：为了明确硫酸盐垢的类型，面对检测仪器缺陷，工艺所化学室深化室内研讨，根据溶解度曲线图，利用不同物质的溶解度差值，开创出一套快速高效的钡锶离子定性检测方法，为科学治理集输泵站结垢任务提供了技术支撑。不同物质的溶解度曲线图不同物质的溶解度曲线二创新检测，精细分析类别分子量g/mol溶解度mg/L阳离子溶解度mg/LSO42-溶解度mg/L硫酸钡2332.31.350.95硫酸锶183.611454.459.61硫酸钙136208061114

4、68.2类别钡离子，mg/L锶离子，mg/L钙离子，mg/L肉眼可看出沉淀浓度52.7397.6720以上开始析出沉淀硫酸根离子用量27.3322.41468.2以上100ml水样需用2g/L硫酸钠用量，mL1.5-45238-10001000以上经过玫瑰红酸钠来区别钡锶离子。 河4-113站隶属于史127示范区，与河82-5站、河82-9站来液一同汇入外输线，在河4-113站汇入外输线下游处结垢严重，平均约半年时间管线完全堵死。经过垢样定性分析，初步判别主要为硫酸盐垢。为了查明结垢缘由，我们对沿程水样进展了水性分析。三案例分析酸洗不溶硫酸盐垢取样地点(井号)水量阳离子（mg/l）阴离子（mg

5、/l）矿化度（mg/l）pH值水型K+Na+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-CO32-OH-H82-X1692.511808.3600.4140.919292.90654.90032497.47.7CaCl2H82-CX2164.8412594.3624.6102.820457.00618.50034397.27.6CaCl2H4-X113166.96382.4774752.811298.40109.20018617.57.8CaCl2H82-C613.3551211.28618.2572.595694.10263.800156359.86.6CaCl2H82-X117.451311

6、7.91055.535.221912.181.2372.90036574.96.9CaCl2H82-261.4814842.61530.035.225335.8174.1382.10042299.87.2CaCl2H82-2751.694313.7397.0111.67070.1649.8218.30012760.57.9CaCl2三案例分析取样地点H82-X16H82-CX21H4-X113H82-C6H82-X11H82-26H82-27混合液水量，m392.564.84166.913.357.451.4851.69398.21SO42-，mg/L000081.2174.1649.886.

7、52硫酸根在混合液中所占比例，mg/L00001.520.6584.3586.52硫酸根离子在混合液中的浓度混合液中的硫酸根离子浓度远远小于硫酸钙析出时硫酸根离子浓度1468mg/L，因此，结垢类型为硫酸钡锶垢。结论集输站结垢类型实施效果河4-113站硫酸钡锶彻底治理史127-1站硫酸钡锶彻底治理河39-平1站硫酸钡锶彻底治理王70-4站硫酸钡锶彻底治理牛20-7站硫酸钡锶彻底治理王14-15站硫酸钡锶、碳酸盐垢彻底治理王664外输线硫酸钡锶彻底治理河71-12站硫酸钡锶彻底治理王53-9站硫酸钡锶彻底治理史深100接转站碳酸盐垢，热力学条件变化有所缓解 截止2021年7月，累计治理结垢泵站1

8、0座，其中9座泵站为硫酸钡锶垢，经过分流措施，得到了彻底治理。四治理成果地面集输泵站结垢类型绝大部分为硫酸钡锶垢，普遍位于泵站混输管线及加热炉内部。目 录现河工艺所化学室312油田水概略加强水质监测，提高注入水质加强水性分析，治理泵站结垢4下步任务方向一任务概略 2021年，化学室继续强化水质监测任务，累计完成监测点数833个，同比添加101个；1-6月平均水质符合率为93.9%，同比提高4.1%，水质符合率明显提升，沿程水质也有了一定改善。 同时依托厂级工程，深化开展史100、河68沿程水质研讨，并加大了源头水质研讨力度，获得了一定的认识。监测任务量全厂水质达标率月度变化曲线二史100沿程水

9、质概略 2021年上半年史南污水站外输水水质符合率为72.34%，其中悬浮物符合率仅为37.5%，含油量符合率为68.75%，平均腐蚀速率的符合率为83.1%，SRB平均符合率为100%。悬浮物规范:5mg/L 含油量规范:3mg/L 含油规范:3mg/L 源头水质超标排放，各节点水质明显超标，严重污染下游设备管网，管线冲洗后很快被源头水质再次污染。悬浮物含油二史100沿程水质概略1月份，3个滤罐轮番改换滤料5-6月清罐，单罐运转稳定剂 2021年上半年，源头水质动摇的缘由分别是过滤罐改换滤料、预氧化停运、加药设备调试及混凝沉降罐清污。设备调试及单罐运转期间除油效果差。规范：5mg/L2月，因

10、改换玻璃钢管线，预氧化停运4月加药设备改换调试，三源头水质影响要素分析除油效果差预氧化停运沿程悬浮物变化情况预氧化停运严重影响沿程水质稳定性，各节点悬浮物含量大大添加。1、预氧化安装 三源头水质影响要素分析 原理：强氧化物质去除水中Fe2+、S2-等不稳定离子，同时具有杀菌和去除一定量游离CO2的作用。具有稳定水质的作用。停运影响水质工艺研讨所2、混凝沉降罐竖流式混凝沉降罐1-进水管；2-絮凝筒；3-配水窗口；4-伞型集水槽； 5-出水堰箱；6-出水管；7-收油槽；8-污油管；9-排泥管混凝沉降：经过投加絮凝剂调理pH到7.2，使水中的成垢离子结晶析出，助凝剂使悬浮物颗粒相互碰撞、聚集、中和电

11、荷，絮凝成较大的颗粒而易于从水中分别。污水从高处的配水窗口流出，沉降过程中，实现油水悬浮物的分别。污泥蓄积过程中，污泥与出水口间隔减少，导致高含悬浮物的水外排。单罐运转时，水流量加大，沉降时间缩短，悬浮物沉降不彻底便随污水排出罐外，导致水量变差。污泥蓄积过程中，污泥与出水口间隔减少三源头水质影响要素分析污泥层厚和清污影响外输水工艺研讨所3、过滤器 过滤作为深度处置的最后一个把关步骤，当前端正常时，可以去除微细颗粒和胶体物质，提高微量油份、悬浮物、细菌以及其他物质的去除率。当前端除油除颗粒效果变差时，可以加大负荷，过滤大量油份、悬浮物等，降低水质污染程度。因此，过滤器停运对外输水水质的影响根据前

12、端除油除悬浮物效果来定。三源头水质影响要素分析停运和反冲洗影响外输水进水：出水收油排污口反冲洗进水口工艺研讨所定义：液体流经颗粒介质或表层层面进展固液分别的过程。组成：罐体、滤料层、承托层、配水系统、排水系统、搅拌系统和为满足过滤、反冲洗要求而设置的管道、阀门系统。三源头水质影响要素分析3、过滤器 随着过滤的进展，单位滤层厚度的含污才干逐渐趋于饱和；其去除浊度才干随过滤方向逐层转移，当全部滤层失去除浊才干时，滤后水就出现超标的浊度。反冲洗过程表示图工艺研讨所出水口反冲排污进水口筛管布水器滤罐反冲洗使滤料层恢复任务才干，对滤料进展反洗再生。1将粘附在滤料颗粒上的污物剥落下来2将剥落和堆积下来的污

13、泥从滤罐中排出三源头水质影响要素分析3、过滤器过滤原理：1、吸附作用2、截留作用也称机械滤筛作用3、附着作用4、沉降作用 史南污水站过滤罐采取5点反洗法，每天早上及下午5:00对滤罐进展一次反洗，保证两台过滤罐正常运转，反洗时间为20min； 7月8日，化学室对史南过滤器反冲洗前后外输水及滤罐出口水质进展实时监测，现实证明：滤罐反冲洗完成后初期水质较冲洗前差，有细微的超标景象。因此，滤罐反冲洗影响源头水质。3、过滤器三源头水质影响要素分析 污水处置工艺是一个严密衔接的流程，每个环节出问题都会导致外输水动摇，综合近年来的数据，对设备问题期间外输水监测数据进展分析，得出以下结论。 影响悬浮物程度大

14、小的顺序为：过滤罐停运、预氧化安装停运、混凝反响罐加药设备调试、混凝沉降罐清污导致单罐运转、过滤罐反冲洗。 影响含油量变化的主要是混凝反响罐加药设备调试和过滤罐停运。三源头水质影响要素分析4、处置设备对水质影响综合分析，影响外输水质的大小顺序依次为：设备停运、混凝罐清污、过滤器反冲洗。工序措施时间间隔耗时措施依据除油罐收油10天左右沉降罐进口含油量排泥半年一次2-3天罐底污泥 m沉降罐收油自动溢流排泥4个月4天左右罐底污泥接收罐排泥半年2-3天罐底污泥过滤罐反冲洗12小时20分钟/台罐底污泥外输罐反冲洗排泥半年一次2-3天罐底污泥污水罐打往除油罐史南污水站日常维护措施三源头水质影响要素分析 污

15、泥排放不及时，混凝沉降罐2个清污仅需8天左右，但2021年清污任务受各种要素影响，继续了两个月。5、管理不到位四沿程水质影响要素分析1、源头水质 污水处置站作为水质处置的第一道关，源头水质至关重要。4月28日，源头水质不达标时，下游各节点水质较差，污染沿线构筑物；6月18日，源头水质达标排放时，在管线未冲洗的前提下，沿程各节点水质明显好转。可见，源头水质至关重要。4月28日源头水质不达标时6月18日源头水质达标时史更104井实时监控： 7月8日，对史南外输及史更104井口进展实时监测，在14;20-15:20间，史100注水站泵坏，进展了启停泵，15:20井口水质明显变差，水质发黑，悬浮物含量

16、高达158.1mg/L,含油量高达17.4mg/L。在管壁存在二次污染的情况下，压力动摇影响井口水质。 压力突变，启停泵2、压力动摇对井口水质的影响压力动摇剥离管壁污物外输水质无变化四沿程水质影响要素分析3、细菌对悬浮物的影响 根据管线冲洗水中细菌及悬浮物含量变化作图，初步判别悬浮物随SRB菌浓呈指数递增。悬浮物添加，细菌浓度明显升高。四沿程水质影响要素分析SRBTGBIB有肉眼可见黑色沉淀有肉眼可见棕色沉淀菌液粘度增大 沿程水质监测数据显示，配水间至井口段，铁离子含量大幅度升高，阐明管线腐蚀严重。 金属在水溶液中的腐蚀是一种电化学反响。腐蚀为悬浮物的添加提供了铁离子，史南外输水1-6月份平均

17、腐蚀速率有两个月超标严重，腐蚀速率不稳定，对下游的流程管线具有较大的冲击。4、腐蚀对悬浮物的影响四沿程水质影响要素分析5、管壁附着物分析史3-8-斜10管线冲洗现场 7月1日管线冲洗发现：1、管线冲洗时，大量管壁附着物被冲出；2、管壁附着物主要是悬浮物、油、细菌及铁的腐蚀产物；3、悬浮物中含有黑色的硫化亚铁。四沿程水质影响要素分析流速一样情况下，冲出水中铁离子含量逐渐降低，阐明铁离子存在于管壁附着物中。源头水15:2015:3016:0016:1515:20管壁冲洗黑水加酸反响静置1h后 加盐酸后，有细小的气泡产生，静置1h后，黑色沉淀消逝，油水分别，且有硫化氢气体溢出，阐明管壁附着物有硫化亚

18、铁沉淀。四沿程水质影响要素分析5、管壁附着物分析 7月1日管线冲洗发现：1、管线冲洗时，大量管壁附着物被冲出；2、管壁附着物主要是悬浮物、油、细菌及铁的腐蚀产物；3、悬浮物中含有黑色的硫化亚铁。 5月21日取样时，史100注水站内部改造，管线裸露在外，发现常压管线内壁附着一层致密的黑色油泥样物质，敲击时成块掉下，管线内壁腐蚀景象不明显。高压管线内壁附着物较少，使管壁裸露在外，与空气接触，发生明显的锈蚀景象。四沿程水质影响要素分析5、管壁附着物分析曝氧常压管线曝氧常压管线管壁污垢剥离后曝氧高压管线常压管线高压管线常压管线高压管线酸洗酸洗有气泡产生，无臭鸡蛋味，阐明有碳酸盐，无硫化物洗液呈棕黄色，

19、阐明有三价铁离子目测为铁的化合物及其他沉淀样品名称常压样品高压样品成分及含量1石英（-SiO2） 7%；2方解石（CaCO3）72%；3石盐（NaCl） 17%；4菱铁矿（FeCO3） 5%；5磁铁矿（Fe3O4） 5%；1方解石（CaCO3）38%；2菱铁矿（FeCO3）15%；3四方纤铁矿（- FeO(OH)）47%。方解石和铁矿为主5、管壁附着物分析四沿程水质影响要素分析曝氧FeS是一种黑色易溶于酸的物质，具有复原性，与酸反响放出H2S气体，在空气中部分氧化为硫酸亚铁，部分水解并氧化为氢氧化铁，滤膜呈现黄色即是Fe3+的颜色，灰绿色即是Fe2+的颜色。其反响方程式如下： FeS+2H+=

20、Fe2+H2S FeS+2O2=FeSO4 4FeS+8H2O=4H2S+4Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 从反响机理及景象推断水样迅速变黑是水中FeS析出所致，致使水中悬浮固体含量偏高。 史南污水站采用预氧化处置技术，在处置过程参与混凝剂碱液，调理pH，生成碳酸钙沉淀，促进氢氧化铁沉降，同时降低成垢离子，减缓了后端污水的结垢趋势。注入水在地面注入过程中，温度是下降过程，普通在60以下，这个温度下，碳酸钙的结垢趋势也是比较小。史南污水站提早结垢低压保送流程管线高压保送流程管线碳酸钙含量：95%碳酸钙含量：72%碳酸钙含量：38%节点垢样四沿程水质影响要素分析

21、6、结垢对水质的影响 沿程各节点水中的成垢离子降低比较明显，但垢质普通是在管壁附着，对管壁构成维护膜，防止管壁大面积腐蚀，但会添加点蚀的风险。 另一方面，注水管线结垢会添加管壁粗糙度，利于油污、细菌的吸附，但间歇注水初始阶段，脉冲水会冲刷管壁污垢，呵斥水质污染。6、结垢对水质的影响四沿程水质影响要素分析7、影响沿程水质大小顺序四沿程水质影响要素分析源头水质污染腐蚀产物水中成垢离子析出综合以上分析，影响沿程水质根本缘由是：目 录现河工艺所化学室312油田水概略加强水质监测，提高注入水质加强水性分析，治理泵站结垢4下步任务方案四、 下步任务方案(一加强防垢治理跟踪结合加强所矿结合，及时跟踪，实时P

22、DCA循环防垢法，实现防垢技术程度阶段式提升。悬浮物：5.0含油：150.8Fe2+：13.9悬浮物：34.8含油：129.5Fe2+：3.9悬浮物：6.8含油：165.3Fe2+：1.27悬浮物：3.3含油：1.9Fe2+：1.5悬浮物：5.6含油：2.5Fe2+：1.95悬浮物：2.8含油：0.5Fe2+：1.0悬浮物：4.8含油：0.6Fe2+：1。1 7月7日，对史南污水站站内各节点进展水质监测，发现该站混凝沉降罐清污后，出口水质到达外排规范，但在经过缓冲罐后水质发生恶化。分析该站先处置缓冲罐，后处置沉降罐，呵斥后端治理又被前端污染的问题。建议按照站内流程顺序，本着前端先处置的原那么进

23、展站内维护。1、源头管理(二强化结合，提升管理，夯实水质根底 建议定时定量加药，增设一台备用混凝沉降罐，过滤器反冲洗后初期水打入污水罐，建议按照流程顺序进展设备清污任务；及时收油排污；由于史南污至史100注段为玻璃钢管线，因此，建议水质稳定剂投加点由外输泵进口改为史100注进口，以降低管壁药剂吸附，延缓高压管段腐蚀。设备停运建议铺设备用管线、安配备用设备药剂投加定时定量投加药剂沉降罐单罐运转建议加增一台混凝沉降罐沉降罐污泥过厚建议及时清污过滤罐反冲洗建议滤罐反洗后过滤水进污水罐管线穿孔阀门坏建议滤罐反洗后过滤水进污水罐影响要素及建议罐内污泥高建议及时清污1、源头管理(二强化结合，提升管理，夯实

24、水质根底(二强化结合，提升管理，夯实水质根底2、沿程管理1加强设备维护，尽量防止停开泵，构成管线冲洗效应；2加强管线冲洗的执行及监管，要严厉执行规定，防止出现洗井、冲管线一体的景象。同时建议引进管线处置新技术，与冲洗方式结合，实现完美清管。变排量冲洗法：经过单井调理阀控制分三个流量和时间段对管线进展冲洗。流量10方/小时、冲洗30min；流量20方/小时、冲洗90min；流量30方/小时、冲洗60min。合计冲管线3小时，冲洗水量65方。定量冲洗： 冲洗水量65方以上。皮碗清管器 皮碗清管器去除污物的原理：利用皮碗的过盈量，以上下游压差使皮碗张开，刮走污物。(二强化结合，提升管理，夯实水质根底2、沿程管理3加强注水数据的录入准确性。如史3-4-8井2021年8月检管增注后效果较好，但至2021年2月吸水量下降，3月拆水表校验，6月作业队试挤压力20兆帕，7月改换清水表芯子后注水正常。整个处置过程近半年。200方过滤器史3-4-7配史3-3-9配史8-2配史3-3-10配史3-11-10配史3-8-12配史8-101配史104配史更104井史3-4-x9井史3-6-10井史3-4-8井史3-4-12配史3-16-10配300