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水利行业 最大反渗透式
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不断研发的新型膜材料为提高油气田用水效率做出贡献
中国石油勘探开发研究院油田化学研究所 马自俊 舒勇 王胜启 / 时间:2019-05-17 11:44:25

  据中国石油新闻中心2019年5月17日讯 油气生产过程各个环节均离不开水,例如,二次、三次采油需向地层注入大量水或配有驱油剂的水溶液,以提高原油采收率;稠油高温热采需要用到大量高温水蒸气;钻井过程中配制钻井液需要大量的水;井下作业如注水井试水和堵水调剖过程中也需要用到大量的水;压裂酸化作业中用水量也很大。另外,在油田自备电厂和机加工车间也要用大量的水。
  随着国家层面“五位一体”总体布局、构建人类命运共同体、绿水青山就是金山银山、改善生态环境就是发展生产力等可持续发展战略的提出实施,加上我国淡水资源短缺、农业用水紧张等非传统安全问题凸显,对环境保护的要求越来越高,油气田在生产过程中必须严格限制用水量。这就需要一方面在进一步加大技术研发力度的基础上,不断提高油气田生产用水效率;另一方面加强油田产出污水的处理和再利用工作,使宝贵的水资源得以循环利用,真正使油气生产成为绿色循环的作业过程。
  中国石油在节约和利用水资源方面做了许多有益探索。油气田压裂作业中,用水量大。为节约水资源,中国石油在长庆油田开展二氧化碳干法加砂压裂技术的研究和现场试验。为提高油气田用水效率,中国石油在“十五”计划开始,就进行了三元复合驱含油污水处理研究。通过科研人员的努力,化学驱采出污水已经可以经处理达到回注水的指标要求。此外,目前中国石油在油气田含油污水处理技术方面也有了很大进步,像三元复合驱、聚合物驱等复杂采出液处理已经有了自己的核心技术。
  如何开发出适合我国油田实际情况、高效经济的油田含油污水处理及回用技术,达到节能、降耗、保护环境、重复利用水资源的目的,成为我国油气田需要重视的问题,也是中国石油高质量推进世界一流综合性国际能源公司建设过程中必须面对和着力解决的课题之一。综合国内外油气行业在节约水资源、污水处理再利用方面的研究,其主要发展趋势表现为以下几个方面:
  一是大力发展二氧化碳干法加砂压裂、作业过程水资源回收循环再利用等技术,以少用水或无水技术替代现有的耗水技术。
  二是部分油田使用的化学剂有一定副作用,亟须开发绿色无二次污染的化学处理剂。
  三是膜处理法用于油田采出水处理具有占地面积小、设备简单、操作方便、出水水质好、分离效率高、化学药剂添加量少、应用效果显著等优点。膜处理法不仅可以与生物法结合,还可与其他技术结合形成新的处理方法。随着对油田采出水排放要求越来越高,膜处理法将是未来油气田污水处理的主要发展方向。
  膜处理法主要借助膜的透过选择性,将油田采出水中的油和悬浮物与水分离。我国普遍使用的膜处理法主要有陶瓷膜、中空纤维微滤膜、生物膜三种,不断开发出来的新型膜材料如反渗透膜、微滤膜、超滤膜、纳滤膜等也已在水处理行业获得应用。
  四是未来油气田污水处理设备向小型化、集成化、自动化方向发展。目前,各油气田普遍存在采出液含水率高、集输系统压力大、用地紧张、采出水回注处理成本高等问题,污水处理的高效化亟须开发小型化、集成化和自动化程度高的污水处理设备。