探寻气田残酸废液处理新工艺许世芹

许世芹1任重海1任腾2

1.中石化中原石油工程设计有限公司河南郑州450018

2.濮阳中油工程管理有限公司河南濮阳457001

摘要：针对普光开发过程中产生的大量钻采残酸废液，因受焚烧工艺和各级环保要求的限制，须寻求更环保、高效、可行的工艺措施及时进行处理来满足生产；而该类废液成分复杂，水质非常差，极难处理，国内该领域处理工艺一片空白。文章在GII已建临时处理残酸液流程基础上，经过研究、改造、完善，成功寻求到了一种适应本残酸废液处理的新方法，值得推广。

关键词：钻采废液；GII；药剂；水质

一、现状及存在问题

气田工程开发以来，产生了大量的钻采废液和残酸液。由于受焚烧处理工艺能力限制，无法全部、有效处理，须立即寻求其它高效、科学、切实可行的技术措施来满足生产。经权威检测部门化验该残酸：水质非常差，成分复杂，含大量有机物、表面活性剂、S化物、SS和硫磺单晶。大量胶体硫与表面活性剂、聚合物形成稳定超强的分散体系，极难处理，目前国内国际一片空白。随着国家和当地政府环保要求日益严格，如何进一步加强气田钻采残废液处理已成为急待解决的头等大事。

可喜的是，我公司在GII井场已建有一套自己研发、临时、雏形处理残酸液流程：首先，密闭吸污车将收集来的酸液卸入2座沉降罐；再依次加入除S剂、碱、聚合铝除S、调pH值；初步处理后上清液经加压泵输送到石英砂滤罐过滤，滤后水进入2座注水罐。

存在问题:

1、沉降罐无斜板及排泥管，工艺落后，处理效率十分不理想；

2、只有一级过滤，且单一滤料级配，水质不达标；

3、加药计量控制系统不完善。

现以此为例，针对其存在的问题和需要处理达标这一课题，进一步研究和探寻处理之道。

二、原则和目标

1、满足各级对污水排放、环境保护的要求；注重HSE规定的安全生产及职业危害防护。

2、合理利用已有水、电、路、信等，结合残酸液水特质，使新工艺处理水达SY/T5329-94中A2级水质指标，满足回注；

3、满足目标前提下，实现先进工艺、因地制宜、合理布局、化害为利，简流程，简操作，稳运行，省投资；

4、设计规模100m3/d，100%达标回注。

三、工艺方案

1、取残酸液样本，送权威质检部门化验：

2、设计技术路线

根据化验结果，组织专家讨论，一致认为该废液不宜在赵家坝污水站直接全过程处理，建议：在赵家坝污水池预处理后，输到GII残液处理站，用改造后的临时流程进一步处理。现临时流程：先除S，后调pH值，再加药混凝沉降分离净化，最后过滤，达标就地回注，不达标拉回赵家坝再处理。

针对现有临时流程简单，效果不佳，改造思路：

（1）流程中新增一级沉降和一级过滤，强化系统去除微颗粒功能；

（2）改造、完善投药流程，研究确定合适的加药量，提高处理水质；

（3）提升过程水质控制：沉降罐加强混凝，过滤加强；

（4）原单滤料滤罐改为双滤料，提高过滤效率和滤后水质。

3、设计规模

根据总体规划，结合生产高峰期废液量，考虑已建残酸液焚烧处理能力，流程按每天工作12h，设计规模：100m3/d。

4、流程改造

输送来得预处理水先进入一级沉降罐，依次加除S剂、碱、聚合除Al除S、调pH值，然后上清液经提升进二级沉降罐，依次加混凝剂、絮凝剂二次絮凝净化，上清液经加压进双滤料滤罐一级过滤，出水再入悬挂挤压纤维束过滤器二级深度过滤，滤后水进注水罐，回注。见下图：

5、主要设备及参数

①2座原有一级沉降罐：接收预处理液，除硫、调节、净化为，同时去除部分污油、污泥，停留6h；

②新建1座钢制二级沉降罐：加混凝、絮凝剂，以混凝净化为主。停留3.5h，η油=60%，η固=80%。

③改造2座双滤料罐：单料改双料，通过吸附截留、絮凝沉淀，提高净化效果。设计压力0.6MPa，温度80℃，单台处理10m3/h；反洗周期12-24h，反洗强度15～20L/m2·S，η油=60%，η固=70%。

④新建撬装悬挂挤压纤维束过滤器：水由上而下流经滤层，将悬浮颗粒拦截，洁净水从下端流出。设计压力0.6MPa，温度80℃，单台处理10m3/h；过滤损失≤0.15MPa，反洗周期8-24h，反洗强度8～10L/m2·S，η油=60%，η固=80%。

⑤2座原有注水罐：存净化水，为注水及过滤器反洗供水。

⑥1座原有钢制污泥罐：存站内处理设施排污及过滤器反洗水。

6、工艺特点

1、单井回收、集中处理、混合调节、达标回注；

2、技术合理、反应快、效果好；

3、工艺紧凑、占地少、投资小、操作运行费用适中、运行管理简便。

7、净化出水水质指标

四、小结

1、方案科学、技术经济成熟、切实可行，完全满足国家标准要求；

2、处理药剂成本低，运行费用低，改造后系统性能更稳定可靠；

3、可防止废液污染周边环境及地下水，既保护了环境，又排解了与当地政府、农民间的各式各样的矛盾，避免直排而赔偿所发生费用，以及因工农环境纠纷及罚款而造成的经济损失，极大改善关系双方，有利于清洁生产和可持续和谐发展和提高普光气田经济、社会和环境效益。

作者简介：

许世芹：女，1976年生，高级工程师，现工作于中石化中原石油工程设计有限公司