隴東油田含油污泥處理技術(shù)
行業(yè)動(dòng)態(tài)
隴東油田含油污泥量大，礦化度高，含有大量的苯系物、酚類(lèi)等有毒物質(zhì)，若不加以處理，不僅會(huì)污染環(huán)境，而且浪費(fèi)資源。直接填埋的處理方式簡(jiǎn)單易行、運(yùn)行費(fèi)用低，但浪費(fèi)了污泥中的有效資源，還可能導(dǎo)致環(huán)境污染，引發(fā)更大的環(huán)境危害。
因此，含油污泥的處理和利用一直是困擾油田的一大難題。隨著油田環(huán)保要求的提高和企業(yè)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，隴東油田近年在加大采出水治理力度的同時(shí)，也在逐步摸索、尋找合理有效的含油污泥處理方法。
1 隴東油田含油污泥來(lái)源及其處理現(xiàn)狀
1.1 含油污泥的來(lái)源及組分
隴東油田含油污泥主要來(lái)源于以下幾個(gè)方面：
（1）原油開(kāi)采中產(chǎn)生的含油污泥，即在油井采油生產(chǎn)和井下作業(yè)施工中，部分原油放噴或被油管、抽油桿、泵及其他井下設(shè)備攜帶至井場(chǎng)地表，這些原油滲入到地面土壤，形成油泥。
（2）原油集輸和處理過(guò)程中產(chǎn)生的含油污泥，包括管線(xiàn)泄露而產(chǎn)生的油泥污染，還有部分來(lái)源于接轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站的油罐、沉降罐、除油罐、污水罐等各類(lèi)儲(chǔ)罐中由于污泥在自然沉降產(chǎn)生的罐底油泥。
相關(guān)資料表明，污泥中一般含油率小于50%，含水率在40%～90%。由于其本身成分復(fù)雜，既含有大量的老化原油、蠟質(zhì)、瀝青質(zhì)、膠體、鹽類(lèi)、酸性氣體，還有投加的各種藥劑及形成的絮狀體、設(shè)備及管道腐蝕產(chǎn)物和垢物等成分，具有含油量高、粘度大、顆粒細(xì)、脫水難等特點(diǎn)，從而增加了其處理技術(shù)的難度和成本。
1.2 含油污泥處理現(xiàn)狀
隴東油田油品儲(chǔ)罐沉積的油泥和污水，經(jīng)處理后產(chǎn)生的污泥是含油污泥的主要部分。在生產(chǎn)運(yùn)行中，聯(lián)合站沉降罐基本每2～3年清罐一次，原油儲(chǔ)罐約4～5年定期清罐。照此周期測(cè)算，全廠僅油罐周期清罐所產(chǎn)生的污泥量約3300m3/a。此外，加上每年部分儲(chǔ)罐維修改造而產(chǎn)生的清罐污泥約大于1000m/a，以及采出水處理系統(tǒng)定期排污、施工作業(yè)產(chǎn)生的污泥約大于2000m3/a，年產(chǎn)生含油污泥量約6300m3以上。
如此大量的含油污泥，若不對(duì)其進(jìn)行處理而直接排放，不僅會(huì)占用大量土地資源，造成土壤板結(jié)與堿化，還會(huì)嚴(yán)重污染周?chē)h(huán)境。
2 常用含油污泥處理工藝
含油污泥處理的目的是減量化、資源化、無(wú)害化，目前國(guó)內(nèi)常用的處理方法有溶劑萃取法、焚燒法、生物法、含油污泥調(diào)剖等。
2.1 溶劑萃取處理工藝
萃取法是利用“相似相溶”原理，選擇一種合適的有機(jī)溶劑作萃取劑，將含油污泥中的原油回收再利用的方法。油類(lèi)從污泥中被溶劑提取出來(lái)后，再通過(guò)蒸餾把溶劑從混合物中分離出來(lái)循環(huán)使用。萃取法的優(yōu)點(diǎn)是處理含油污泥較徹底，能夠?qū)⒋蟛糠质皖?lèi)物質(zhì)提取回收。
2.2 焚燒處理工藝
焚燒處理工藝是熱處理工藝的一種常用方式。焚燒前含油污泥須經(jīng)過(guò)污泥調(diào)制和脫水預(yù)處理，在投加絮凝劑的作用下，經(jīng)攪拌、重力沉降后，分層切水，濃縮預(yù)處理后的污泥，再經(jīng)設(shè)備脫水、干燥等工藝，將泥餅送至焚燒爐進(jìn)行焚燒。
該工藝的優(yōu)點(diǎn)是污泥經(jīng)焚燒后，能去除多種有害物，處理比較安全，減少了對(duì)環(huán)境的危害，廢物減容效果好：缺點(diǎn)是焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二次污染，釋放的熱能大都沒(méi)有回收利用。
2.3 生物處理工藝
含油污泥的生物處理技術(shù)包括：堆肥法、生物反應(yīng)器法等。主要是利用微生物將含油污泥中的石油烴類(lèi)降解為無(wú)害的物質(zhì)。
2.4 含油污泥調(diào)剖技術(shù)
含油污泥調(diào)剖技術(shù)是利用含油污泥與地層之間良好的配伍性，以含油污泥為基本原料，加入適量添加劑，不僅能懸浮其中的固體顆粒，而且能有效提高封堵強(qiáng)度，并能使油組分分散均勻，形成均一、穩(wěn)定的乳狀液。
由含油污泥配成的乳化懸浮液調(diào)剖劑，應(yīng)用于油田注水井調(diào)剖，在達(dá)到一定地層深度后，受地層水稀釋及地層巖石的吸附作用，乳化懸浮體系分解，其中的泥質(zhì)吸附膠瀝質(zhì)和蠟質(zhì)，并通過(guò)它們粘聯(lián)聚集成較大粒徑的“團(tuán)粒結(jié)構(gòu)”，沉降在大孔道中，使大孔道變小，封堵高滲透層帶，增加了注入水滲流阻力，迫使注入水改變滲流方向，提高了注入水波及體積。通過(guò)優(yōu)化施工工藝，可使其只封堵住高滲透地帶，而不污染中、低滲透層。
3 隴東油田含油污泥處理
3.1 含油污泥深度調(diào)剖實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介
2006年6月～11月，在油田悅29區(qū)對(duì)3口注水井（城93-10井、城95-9井、城91-8井）開(kāi)展了以含油污泥為堵劑的堵水調(diào)剖實(shí)驗(yàn)。
含油污泥來(lái)自馬嶺中區(qū)的清罐污泥，含水約為60%以上，泥質(zhì)含量約占10%～23%，膠瀝和蠟質(zhì)約占10%～30%，泥質(zhì)粒徑較小，含蠟相對(duì)較高，50℃下含油污泥粘度保持在100mPa·s左右，用作封堵大孔道的堵劑具有抗鹽性好、可泵性好、性能穩(wěn)定，配置施工簡(jiǎn)便、成本低等特點(diǎn)。
施工采用全井?dāng)D注工藝，并合理組配使用調(diào)堵劑，應(yīng)用復(fù)合調(diào)堵技術(shù)，調(diào)堵劑注入序列為含油污泥、聚合物弱凝膠調(diào)堵劑、觸變型凝膠加纖維型水膨體。以機(jī)械封堵作用較強(qiáng)的含油污泥著力于大孔道的深部調(diào)堵，以增粘作用較穩(wěn)定的聚合物凝膠著力于裂縫式的高滲透條帶的封堵。
施工累計(jì)消耗含油污泥98t，注入含油污泥調(diào)堵劑等10345m3，工藝成功率達(dá)到了100%。截止2006年11月中旬，調(diào)剖實(shí)驗(yàn)的3個(gè)井組中有6口油井見(jiàn)效，日增產(chǎn)原油8.12t，綜合含水下降3.7%，累計(jì)增油707t，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益141萬(wàn)元（扣除操作成本），3口井含油污泥調(diào)剖費(fèi)用為84萬(wàn)元，投入產(chǎn)出比為1：1.7。
因此，含油污泥經(jīng)過(guò)化學(xué)劑處理后作為調(diào)剖劑用于注水井調(diào)剖，在工藝技術(shù)上是可行的，達(dá)到了增油降水效果，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。
3.2 建設(shè)固廢處置場(chǎng)
含油污泥調(diào)剖技術(shù)雖然達(dá)到了污泥的有效利用，但由于油田含油污泥的產(chǎn)生面廣、量大，多是斷續(xù)產(chǎn)生，并且來(lái)源各不相同，一定程度限制了該項(xiàng)技術(shù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用。為此，對(duì)大量性質(zhì)各異的含油污泥還應(yīng)該采取規(guī)?；募刑幚硐到y(tǒng)，逐步配套、完善工藝體系，達(dá)到含油污泥的規(guī)范、合理處置。
按照相關(guān)設(shè)計(jì)思路，將在隴東油田所處的慶城、華池縣境內(nèi)建設(shè)兩處固廢處置場(chǎng)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含油污泥等固廢集中規(guī)范處置。為對(duì)石油生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的油泥進(jìn)行無(wú)害化處理，根據(jù)逐步配套、分期實(shí)施的原則，逐步建成油泥無(wú)害化處理系統(tǒng)。
石油油泥無(wú)害化處理系統(tǒng)由油泥預(yù)處理系統(tǒng)，石油回收系統(tǒng)，熱解焚燒系統(tǒng)，尾氣處理系統(tǒng)，熱能利用系統(tǒng)，自動(dòng)化控制系統(tǒng)組成。
該工藝的技術(shù)特點(diǎn)為：
（1）油泥焚燒系統(tǒng)采用 的熱解氣化焚燒技術(shù)，對(duì)石油油泥的適應(yīng)性強(qiáng)，處理效果好。
（2）處理過(guò)程采用全面的DCS（Distribute Control System）或PLC（Programable Logic Controller）自動(dòng)控制、中央控制室集中管理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行控制自動(dòng)化。
（3）預(yù)處理系統(tǒng)可使物料在爐內(nèi)均勻分布。爐排具有攪拌、破渣、排渣、布風(fēng)功能，徹底解決了爐排高溫變形和爐渣表面燒結(jié)與搭橋等問(wèn)題。
（4）對(duì)低熱值的油泥可加入高熱值生活垃圾等混燒處理，產(chǎn)生的煙氣量少，尾氣易于處理，二惡英排放低。
（5）設(shè)備的制造與維護(hù)成本低，可靠運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)。
經(jīng)過(guò)上述工藝處理后，油泥減容率能達(dá)到90%～95%，不再含有石油類(lèi)及其它有害成分，并且余熱可充分利用，殘?jiān)捎米鲣亯|路基材料、建筑材料等，可實(shí)現(xiàn)含油污泥處理的“無(wú)害化、清潔化、資源化”目的。
4 結(jié)論
（1）積極開(kāi)發(fā)和引進(jìn)油田含油污泥處理技術(shù)，解決含油污泥的處理問(wèn)題，逐步實(shí)現(xiàn)含油污泥的“無(wú)害化、清潔化、資源化”處理，是油田環(huán)保工作迫切需要解決的問(wèn)題。
（2）含油污泥調(diào)剖技術(shù)的研究和應(yīng)用，為隴東油田尋找到了一種含油污泥綜合利用的方法，有利于解決含油污泥外排問(wèn)題，減少環(huán)境污染。
（3）含油污泥成分的復(fù)雜性決定了其處理技術(shù)的多樣性，也增加了處理技術(shù)的難度和成本。通過(guò)不斷摸索和實(shí)踐，逐步完善配套工藝，達(dá)到含油污泥的經(jīng)濟(jì)、合理處置，滿(mǎn)足環(huán)保要求。
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