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油田含硫污水处理技术研究

张铜祥  
【摘要】:目前我国大多数油田都进入了开发的中后期,采出液中的平均含水率为70~80%,有的甚至高达90%。由于采油污水是油水分离后形成的集悬浮物固体、油、溶解物质于一体的多相体系,这些污水具有较高的油藏伤害性、较强的腐蚀性和一定的结垢性。因此,采油污水必须经过处理后才能回注。 本课题研究了油田含硫污水中硫化物的来源、存在形式及其对油田生产的影响。提出了用氧化、吸附与沉淀相结合的方式处理硫化物,集防腐和水处理的含硫采油污水综合处理工艺。通过实验研究得出:硫化钠对试片的腐蚀主次因素是:浓度>温度>pH,即浓度越大,对腐蚀也就越大,酸碱度影响最小。 在油田污水中,硫的主要存在方式有S0、S~(2-)及SO_4~(2-),其次还有少量S2O3~(2-)。对除硫剂处理污水过程中硫化物的反应性能进行了研究,结果表明:使用沉淀型除硫剂时,只有S~(2-)与阳离子发生反应,形成了金属硫化物沉淀;使用氧化型除硫剂时,先后发生了与S0、S~(2-)、SO_4~(2-)及S2O3~(2-)有关的反应,首先大部分S~(2-)氧化为S0,随着氧化剂的增多,少部分S0继续被氧化为SO_4~(2-),S2O3~(2-)几乎全部被氧化为SO_4~(2-)。单质硫通过沉淀去除,硫酸盐溶解于水中,从而达到了除去S~(2-)的目的。 模拟长庆油田陕北地区的污水水质情况,进行高含硫采油污水除硫工艺研究,结果表明:用90mg/L的ZnCl2,40mg/L的PAC能使处理后污水中硫化物降低到2mg/L以下,达到注水标准。使用现场含油污水进行试验,结果表明:可将现场采油污水中的S~(2-)由24.5mg/L降低到1.0mg/L以下,除硫率达到96.0%,符合国家注水标准,且处理后水与地层配伍性良好。


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