碳酸镁对于高含油量含油污泥的助滤效果研究

摘要：在石油和天然气开发过程中，会产生大量的含油污水及污泥，为避免含油污泥处理不当而影响油田生产和污染环境，针对污泥的脱水处理进行了试验研究，找出脱水的影响因素。本文通过添加助滤剂处理含油污泥实验产生的数据进行分析，研究发现含油量较高的污泥通过投加助滤剂可实现顺利脱水。含油污泥的比阻随助滤剂的投加量增大而降低，碳酸镁的加入量为9m%时是最佳值。

关键词：含油污泥；碳酸镁；助滤剂

1、前言

油田在油气生产过程中都会产生一定量的含油污泥，主要来自两个方面：一是原油从地层中携带至地面在各类容器、大罐和回收水池等地面设施中淤积，应定期清理产生的污泥：二是油井作业、集输油管道穿孔和盗油产生的落地污泥。目前，我国油田开采均采用早期注水保持底层压力的方法，随着油田的深度开采，采出的原油中，含泥水量越来越高，在联合站的原油脱水处理过程中也会产生大量的含油泥沙。含油污泥的处理方法主要有污泥焚烧法、溶剂萃取法、调质一机械分离法等。含油污泥的机械脱水是污泥处理技术的关键，提高固体回收率和减少泥饼含水率对降低含油污泥处理总成本意义更大。

本论文针对一种含油污泥进行了实验研究。其中本样品取自污泥池。含油污泥外观呈黑色，乳化严重，比较粘稠，而且含油和含水相对较多。

2、实验

2.1 实验装置

本实验是依据布氏漏斗过滤装置改造，因为真空操作压差很小，不适合本实验的要求，因此根据此装置的原理设计了本实验所用装置，使其能够实现较大压差，装置流程简图见图1。

2.2 买验方法

由于所取的样品没有流动性，因此必须以水配比进行实验。

（1）在不加任何助滤剂的情况下对样品进行过滤，看是否能够进行直接过滤。

（2）对于不能直接过滤的样品，采取加助滤剂的方法进行实验。加入不同配比的碳酸镁，记录不同时间的滤液的量，得出比阻数据，分析得出碳酸镁的最佳加入量，确定合理的滤饼厚度，增大压力、改变油泥与水的配比进行实验，记录不同时间滤液的累积量，通过计算得出污泥比阻的变化曲线，分析压力和含水率对含油污泥过滤性能的影响。

3、实验结果分析与讨论

3.1 助滤剂对于含油污泥过滤性能的影响

在含油污泥中添加碳酸镁助滤剂可实现顺利脱水。在投加一定量的碳酸镁作为助滤剂，含油污泥过滤后的污泥含水率相对较低，而且滤饼也很结实。

在含油污泥中改变碳酸镁的添加量。在不同的压差下进行压滤实验，测定滤液体积随时间变化的数据。

用助滤剂处理含油污泥，可以改变含油污泥颗粒的结构，破坏胶体的稳定性，提高污泥的脱水能力。助滤剂的投加量对污泥脱水影响较大，图2是碳酸镁做助滤剂时不同含量，（其中碳酸镁的含量=碳酸镁质量/总滤浆的质量）及不同压力下与污泥比阻的关系图。

实验表明，含油污泥中添加助滤剂碳酸镁，在一定程度上可以改善污泥的脱水性。从图2可以看出，在一定范围内随着药剂投加量，含油污泥比阻均呈下降趋势，压力较小时，这个现象比较明显。可以看出，当超过一定的投加量时，污泥脱水的趋势不是很明显，趋于平稳状态。

从图2可以看出，在碳酸镁含量在9%左右之前，比阻随着碳酸镁的加入量逐渐减小，在9%以后，投加量越大，比阻趋于平稳。加入量为9%是最佳值，在大于9%的投加量，污泥的比阻将趋近与某个固定值。

污泥比阻与压力的关系，如图3所示。

由图3可以看出.比阻随压力增大而增大，压力与比阻应成指数关系。

3.2 助滤剂的评价

从实际试验情况看.随助滤剂投加量逐渐增加.污泥比阻逐渐减小然后趋于稳定。污泥比阻随助滤剂投加量的变化趋势在一定程度上可以反映实际污泥脱水的变化趋势实验对碳酸镁做助滤剂的研究表明，碳酸镁的作用是使滤饼孔隙增大，水能够流出，但是碳酸镁的形态是粉末，其不溶于水，粉末状碳酸镁可以吸收一部分水。

4、结论

1.对于含油污泥，助滤剂的添加可显著降低污泥比阻，改善污泥的脱水性。污泥比阻随助滤剂的投加量的增加而减小，当投加量一定时比阻趋于稳定，助滤剂的加入量存在最佳值，碳酸镁加入量在9m%左右。

2.污泥比阻随压力的增加而增加.当助滤剂加入量较多时。污泥的比阻随压力的增加而增加的幅度较小，因此，压力的选择要配合助滤剂，在0.1～0.4MPa左右。