大庆西部外围低渗透油田开发经济效益评价研究

内容介绍

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低渗透/特低渗透油田采油污水回注处理方法专利目的

《低渗透/特低渗透油田采油污水回注处理方法》目的在于克服上述2010年10月前已有技术的不足，提供一种投资成本省，停留时间短，处理运行费用低的低渗透/特低渗透油田采油污水回注处理方法。

低渗透/特低渗透油田采油污水回注处理方法技术方案

《低渗透/特低渗透油田采油污水回注处理方法》目的实现，主要改进是将降解油和有机污染物专性微生物分开顺次处理，并通过使生物群定植于固定载体上提高菌膜量，减少污泥产生，以及增加水、菌接触，提高了膜前处理效果，不仅减少了前处理停留时间，而且可使后续膜分离可以采用简单、低成本的纤维膜或真空膜或气提膜或振动膜等经济性好分离膜，克服了2010年10月前已有技术的不足，实现该发明目的。具体说，该发明低渗透/特低渗透油田采油污水回注处理方法，包括使处理水通过好氧专性微生物联合菌除油和降解有机污染物，以及膜分离或精过滤，其特征在于专性微生物联合菌为分别以除油为主的动胶杆菌属（Zoogloea sp）、蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）、产碱假单胞菌（Pseudomonas alcaligenes）组合菌，和以降解有机污染物为主的短状杆菌（Brachybacteriumcollins）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、假单胞菌（Pseudomonas sp）组合菌，分别载附于好氧池中装填密度65-85V/V％悬挂填料和/或分隔设置的悬浮填料，和生物曝气滤池填料，顺次处理；分离膜为孔径满足过滤要求的纤维膜或真空膜或气提膜或振动膜；精过滤为硅澡土过滤。

《低渗透/特低渗透油田采油污水回注处理方法》中：以除油为主专性生物联合菌，主要由动胶杆菌属（Zoogloea sp）、蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）、产碱假单胞菌（Pseudomonas alcaligenes）组成，其功能是首先将采出污水中油降解，同时也降解部分大分子有机污染物。为提高专性生物菌量及与处理水充分接触，减少污泥产生，采用附着在分布于池中固定载体表面方式，使专性菌群与污水以接触氧化方式处理，从而大大减少进入后续处理污泥量。分布于池中固定载体，可以是悬挂填料，也可以是悬浮填料，悬浮填料分隔，主要是起到填料均匀分布，避免因水流流动造成填料在局部堆积。体积密度占池容65-85V/V％，最好为75-85V/V％，高密度填料，既增加了微生物菌量，同时填料密度增加，还增加了填料与处理污水的接触，减少了短流。所说固定载体，更好为采用悬挂填料，例如表面有纤维丝的布片状结构（图3），或者组合式半软性填料（图5），两者既可以单独使用，也可以混合使用，通过在处理池中高密度设置，使悬挂填料形成一道道“屏障”，可使处理污水依一道道悬挂填料屏障“阻挡”在悬挂填料间形成折反流，从而延长了处理水与专性微生物菌的接触，有利于使处理池形成“小池长流场”，也有利于减少处理池占地。

生物滤池：主用于降解有机物污染物和COD以及少量油，同时还具有通常生物滤池功能，截留较大悬浮物减轻后续膜分离的负荷，为后续膜分离采用经济的纤维膜或真空膜或气提膜或振动膜奠定基础。滤料同样作为专性微物菌群附着载体，固定专性微生物菌群。以降解有机污染物为主联合菌群主要包括短状杆菌（Brachybacteriumcollins）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、假单胞菌（Pseudomonas sp）。为提高处理水与生物滤料的接触时间，以及减少滤池占地，一种较好为采用为带内套筒的内循环折返滤池，例如申请人在先申请专利CN200620077234.7折返流程内循环曝气生物滤池。

分解油为主的接触氧化池与降解有机物为主的生物曝气滤池，两者停留时间比较好为1.5-2.5:1，此停留时间比具有更好的处理效果，处理总时间最短。

分离膜孔径满足过滤要求，是指膜分离过滤后出水满足低渗透/特低渗透油田回注水要求，例如悬浮物≤1毫克/升，粒径中值≤1微米，油≤5毫克/升（或1毫克/升），试验确定膜平均孔径100米（纳米）左右，即可满足此要求。并且由于前级处理效果好，去除了绝大部分油及有机物、悬浮物，因而可以采用硅澡土过滤，出水同样可满足低渗透/特低渗透油田回注要求。

此外，为维持填料表面微生物菌群的高活性，一种较好在填料表面增加载附以蛋白酶（protease；proteinase）为主的活性酶。还可以加入有利于微生物生长通用微量元素（例如钾、钠、磷、镁、钙、氨基酸等，属于2010年10月前已有技术，可以有市售化学品配制）。它们的共同作用：激活微生物、催化对油及有机污染物降解，提高降解速率，缩短降解时间，试验表明填料经活性酶及微量元素浸渍处理后，可以缩短处理停留时间1/3-2/5。填料载体活性酶及微量元素载带，先期可以通过填料浸渍处理载带，使用一段时间后通过训化配成液体加入，例如在进水口加入补充，此也为2010年10月前已有技术。

为防止进水冲击造成短流，还可以在处理池中设置（例如中部和进出处）若干竖向相间隔板，人为使处理污水产生折返流场，增加流长延长处理水与微生物接触时间。

低渗透/特低渗透油田采油污水回注处理方法改善效果

《低渗透/特低渗透油田采油污水回注处理方法》低渗透/特低渗透油田采油污水回注处理方法，相对于2010年10月前已有技术，根据油田采出污水特点，根据污水特征针对性筛选专一性强的处理油及降解有机物联合菌群，以及分开顺次处理（先分解油再降解有机物），更具针对性去除油及降解有机物，降解彻底，大大提高了前处理效果，最大限度降低对分离膜污染，减少了处理工艺及停留时间；其次，首先接触氧化后生物滤池，将联合菌群分别载附于悬挂和/或悬浮填料，以及生物滤池填料，既可以使处理菌群有较大载带量（高菌浓度），同时还为载菌载体载带活性酶及促进生长的微量元素提供了便利，并且此工艺搭配不仅可以互补各自不足，工艺互补性好，例如前生物接触降解，不仅污泥产生量少，去除大部分悬浮物及油，还减轻后续生物滤池负荷，延长了滤池清洗周期，后生物滤池工艺，电费、氧利用率高，曝气量小，能耗低，同时兼具生物降解和过滤截留双重功能，出水悬浮物低，二者配合为后续采用经济分离膜奠定了基础。同时在处理池中设置隔板，以及采用高密度填充悬挂填料，水不短流，可以使处理水形成折返流，提高了处理污水与生物菌的接触总量，并且还提高了氧的利用率，有利于降低曝气能耗。该发明工艺共同协同作用，具有较2010年10月前已有技术更好的前处理效果，试验表明此组合工艺不加任何药剂，前二级处理可使油田采用出水（含油20～300毫克/升，悬浮物50～700毫克/升，硫化物≤50毫克/升，矿化度：≤150000毫克/升）处理至悬浮物≤10毫克/升，油≤5毫克/升，处理停留时间短仅需3-5小时，并且污泥产出量少，只有通常处理方法1/5左右，是原来工艺3/5左右，例如处理量为3000立方米/天，含油300毫克/升，SS500毫克/升，污泥产量约为55kg/d（含水率75％），原方法污泥产量约1.0吨/天，不需另行处理即可满足污泥排放要求，还省略了污泥处置工艺，大大提高了前处理效果。由于前处理污泥产生量少，使后续膜分离可以采用常规经济（价格相对低廉）的例如中空纤维膜或真空膜或气提膜或振动膜等分离处理，不仅对分离膜无特别选择要求，降低了膜成本，而且分离污水污泥量少，提高了分离效率，仅膜分离水的回收率可较在先申请专利采用管式膜提高20％以上，降低了膜分离能耗。该发明处理方法，较2010年10月前已有技术具有短的处理时间，小的占地面积，投资和处理成本低，理论计算处理同水量膜投资费只有原方法的1/3左右，运行成本也只有原方法1/3-1/5。该发明方法特别适用低渗透、特低渗透油田不含聚合物采出污水处理用于回注。

《准噶尔盆地莫北油田低渗透砂岩油藏开发实践》在莫北油田大量的地质、测井、动态分析等资料综合研究的基础上，以储层地质学、渗流力学、生产动态、数值模拟等多学科交叉为手段，系统阐述了在低渗透油气藏开发过程中的渗流评价体系、低渗透油藏开发方案、生产动态、数值模拟及提高采收率等内容，建立了一套有效的低渗砂岩油藏开发实践体系。

该书方法简单、实用性较强，可供从事石油、天然气行业的勘探、开发研究人员和高校相关专业师生参考。