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渤海油田斜板除油器出口水质

时间:2024-10-28 15:06 来源:2024石油与装备10月刊

渤海某海上采油平 台污水处理系 统由斜板除油器 (V-3001A/B)、 加 气 浮 选 器(V-3002A/B)、 预 过 滤 水 罐(T-3002)、 核 桃 壳供给泵(P-3001A/B/C/D)、 核桃壳过滤器(F-3001A/B/C/ D)、 污 水 罐(T-3003)、 污 水 泵(P-3002A/B)、 污 油 罐 (T-3004)和污油泵(P-3003A/ B)等组成(如图 1.1)。水系统 各设备日常所收取的罐顶浮油均 进入污油罐进行缓冲,之后再由 污油泵转入原油系统进行处理。 斜板除油器出口水质合格 标准由污水含油和含悬浮物两部 分组成,经过对 2023 年 1 月至 4 月斜板除油器出口水质化验数 据的分析,我们发现其出口水质 悬浮物含量远低于设计标准要求 ( ≤ 400ppm)( 如 图 1.2), 而污水含油只是略低于设计标准 要求(≤ 300ppm),偶尔会有 超过标准的情况(如图 1.3),导 致出口水质不合格。
 
影响因素
 
为确定影响因素,从人员、 设备、流程以及上游来液等方面 着手,运用关联图深入进行分析, 寻找末端原因(如图 2.1),并对 每条原因进行分析,以查找最主 要的影响因素。 化验人员未经培训取证件。 为避免人员技能不具备而导致化 验数据的不准确,我们对平台化 验人员相应的资格证书进行查看 并统计,发现平台化验人员均已 取得相应的资格证书,并且证书 均在有效期内。 化验设备不准确。我们将污 水处理系统各设备出口水样用正 己烷萃取后的含油数值与含油分 析仪所测得化验数据相对比(如 图 2.2),发现含油数据一致,因 此说明化验设备是正常的,并且 平台化验设备均有校验合格证书 (如图 2.3)。
 
 药剂注入点不合理。油田斜 板使用药剂为清水剂,为确认清 水剂注入点是否合理,我们对清 水剂注入点展开分析:发现平台 清水剂注入点为斜板入口管线(如 图 2.4),污水在管线内成层流 状态流动,药剂注入管线后也会 受管线内液体层流的影响,造成 清水剂与生产污水混合不均匀。 目前平台污水处理量在高峰期可 达 340m3 /h,污水在斜板除油器 内停留时间不足 20min,造成清 水剂和污水接触时间过短。会造 成清水剂与污水混合不充分,除 油效果无法充分发挥,因此造成 斜板除油器出口水质含油高。 人员操作不规范。平台定期 对操作规程进行可视化升级,并 且每班次都设置班组内部技能培 训,且考核均合格。
 
药剂泵下药不准确。生产人 员每天会对化学药剂下药量进行 两次标定。两小时记录一次化学 药剂下药液位,同时中控岗每日 对化学药剂下药量进行汇总,如 出现下药异常,也能及时发现。 污 水 系 统 来 液 量 大, 超 设 备处理能力。油田斜板除油器采 用一用一备模式运行 , 单台设计 处理能力为 7200m3 /d,我们对 2023 年 1 月 至 4 月 油 田 处 理 水 量进行统计汇总,发现该时间段 内油田日处理水量在 6840m3 至 7680m3 之间,有超处设备理能 力的情况,再加上开闭排转液和 油井返排等一系列因素,单台斜 板除油器的处理能力已经不能满 足流程的正常运行(如图 2.5)。 斜板除油器入口含油超标。
 
油田斜板除油器设计标准要求 入口含油≤ 2000ppm,我们统 计来了 2023 年 1 月至 4 月斜板 除 油 器 入 口 含 油 数 据, 发 现 斜 板 除 油 器 入 口 含 油 在 430ppm 至 957ppm 之 间 波 动, 远 小 于 斜板除油器入口含油的设计标准 (≤ 2000ppm)。 水 室 液 位 设 定 不 合 理。 油田斜板水相液位设定值为 3030mm。为了验证斜板除油器收油强度是否影响出口水质的不 合格率,我们对斜板除油器水室 液位进行上提测试,并对加强收 油后的斜板除油器出口水质进行 化验跟踪,通过测试,发现上提 水室液位后的斜板除油器油相阀 开度明显增大收油量显著提升,但斜板出口水质变化不大。 油 相 液 位 计 失 准。 为 了 验 证斜板除油器油相液位变送器 的输出是否能够跟踪到实际的 液 位, 中 控 油 室 液 位 设 定 值 为 1400mm,我们将油室液位设定 值上提至 1500mm,观察油室液 位变化,并对比现场和中控的液 位数据,数据基本一致。 长期未清罐。我们查阅斜板 除油器上一次清罐时间为 2022 年 5 月。平台的清罐周期为一年, 而且我们跟踪上一次清罐前后的 斜板除油器水相出口的含油化验 数 据, 通 过 对 比, 发 现 A 罐 在 清罐前后水相出口含油都是在在 150ppm 至 360ppm 之间波动。
 
未定期排污。斜板除油器底 部排放是油田周期性工作,有着相对完善的制度。通过查阅维保 记录发现无漏缺现象,同时我们 也调取近一年来的排污数据,计 算出排污速度,判断出斜板除油 器罐体管线并未出现脏堵现象。 所以未定期排污,非主要原因。 通过对各项影响因素的分析, 最终认定影响斜板除油器出口水 质不合格率的要因有两条,分别 为:药剂注入点不合理以及污水 系统来液量大。
 
总结及效益
 
通过此次措施的实施,有效 降低了斜板除油器出口水质不合 格率,缓解了下游水处理系统各 级设备的处理压力,同时进一步 提升了注水水质。产生的效益主 要体现在以下两个方面: 减少了污水系统下游设备的 清罐频次;将气浮选器由原每年 进行两次清罐减少为每年进行一 次 清 罐, 节 省 清 罐 费 用 23867 元 / 年;将核桃壳过滤器滤料的 更换频次由每年4台减少至每 年 2 台, 节 约 费 用 88,206 元 / 年;将预过滤水罐和注水缓冲罐 由原每年进行一次清罐减少为每 两年进行一次清罐,节省清罐费 用 117,783 元 / 年;将污水罐由 原每年进行一次清罐减少为每两 年进行一次清罐,节省清罐费用 53,443 元 / 年。同时随着各级水 质的提升,也一定程度的降低了 核桃壳增压泵和注水泵的故障率, 节省了维修费用。 随着注水水质的提升,有效 减少由于注水水质不达标造成的 注水井配水芯子堵塞和地层堵塞 引起的注水井欠注和注水井作业 频次,在保证注水的同时也节约 了作业成本。
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