CB油田热采水处理技术研究

摘要：CB油田热采污水再利用技术是蒸汽热采工艺的关键技术之一，它采用高效亲油疏水材料做为高效油水设备，去除水中的悬浮物和油油脂使得水的含油量和悬浮物分别降低到2ppm以下，通过Na+离子交换的方式将污水中的Ca+Mg+离子进行去除实现水质软化，再经过加药水箱通过柱塞泵将Na2SO4加入到软水中实现水质除氧，最终将平台污水水质指标达到油田注汽锅炉用水标准，真正实现污水被蒸汽发生器再利用的一个过程。

关键词：热采水处理；污水除油；水质软化；加药除氧

中图分类号：TK227 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）07-0097-02

一、概述

我国海上稠油油田来说，稠油热采水处理技术却是一个全新的课题。由于热采设备用水要求及其严格，如有操作不当或疏忽将会引发重大后果。如辽河油田特油采油厂一台23t/h高压注汽锅炉由于水质不达标，软化水中Ca+、Mg+超标严重，导致辐射段管束内部大量结垢使管内炉水传热恶化产生炉管爆破（见图），造成设备损坏，生产中断的重大损失。同时由于软化水的水质不达标也为生产埋下重大安全隐患，为此研究热采水处理技术尤为重要。

二、污水、软化、除氧技术

（一）高效污水除油技术

高效生产污水处理再利用技术是一种能够，将平台生产污水回收再被热采设备利用的一种污水回收技术。它可以将生产水中的油脂和悬浮物有效去除，最大处理量入口含油量为23mg/L，出口水含油量≤2mg/L；入口悬浮物≤30，出口≤2mg/L。满足热采水处理入口标准。真正实现平台污水再利用的目地。

固体材料对液体有着不同的润湿度，两相在接触面体现出不同的润湿角，当液体中的两相在同一表面润湿角之差大于70度时（α-β＞70°），两相可以分离。亲油疏水的材料的表面，油滴被大量吸引，得以粗粒化。

油水分离器是采用了润湿凝结的原理制做的。其机制就是将水中细小的油滴在材料的表面聚集长大后从材料表面分离上升到水体表面从而实现分离。这种分离方法可以达到很高的精度。解决了常规油水分离器无法解决的问题。

（二）生水的软化

水的硬度常使用溶解在水中的钙和镁的含量来表示。钙的硬度加上镁的硬度称作总硬度，通常是用碳酸钙的当量值来测定。用百万分之一单位ppm（重量）来表示。

在软化水中使用的离子交换树脂（R）对带电离子（阳离子）有较强的吸引力。当溶有盐的水接触树脂时，树脂和溶解的阳离子之间发生平衡反应，它取决于溶解在水中的阳离子的数量和类型以及与在树脂上可得到交换空间有关的阳离子的量。例如：如果树脂已带上丰富的Na+只要水中出现Ca2+或Mg2+，它们就可以交换。

（三）加药除氧

软水中含有大量氧离子会增加锅炉运行中氧腐蚀性，因为水中的氧离子同Fe发生Fe+O2+ H2O Fe(OH)3化学反应，使金属管壁发生局部氧腐蚀从而降低管壁壁厚增加运行风险。为确保管壁不发生氧腐蚀需进行除氧，加药除氧是油田移动注汽锅炉普遍使用的一种除氧方式，反应方程式为：2Na2SO3+O2=2Na2SO

三、结论和认识

经过我们前期的市场调研和陆地油田的现场实际经验以及在渤西处理厂现场试验得出结论：

1．平台生产污水回收处理供蒸汽发生器设备，供水量可达720m3/d能够满足热采蒸汽发生器的要求，水质标准基本满足水处理入口的要求，需经过油水分离器进一步将水中的油、悬浮物处理才能进入水处理设备。同时采用平台污水技术能够实现节能减排的作用。

2．水处理设备的除硬、除氧分别介绍了锅炉的钠离子交换法、加药除氧法。其中采用较多的是钠离子交换法和加药除氧组合进行除硬、除氧。首先采用离子交换法方便简单，同时去除硬度效果相对较好，用加药除氧方便占地面积小对除氧的效果能够及时控制。

最终采用CB平台生产污水经过油水分离器进行除油和悬浮物，再进入钠离子交换除硬和加药除氧，实现生水软化的过程。将处理合格的软化水提供给蒸汽发生器实现蒸汽热采的要求。

参考文献

[1] 叶晓芳．低位大气式热力除氧器的设计[J]．热力发电，2003，（12）．

[2] 稠油集输及注蒸汽系统设计规范（SY0027-1994）[S]．

[3] 油田注汽锅炉制造及安装技术条件（SY/T0441-2001）[S].