摘要：文章主要介紹了海洋石油平臺產(chǎn)出液深度處理工藝中旋流溶氣氣浮技術(shù)應(yīng)用的情況。隨著三次采油技術(shù)的應(yīng)用和海洋石油開采的不斷深入，海上油田在應(yīng)對產(chǎn)出液處理時，受處理液量大，空間受限等因素制約，其傳統(tǒng)的處理工藝呈現(xiàn)出油水分離效率下降、回注水指標(biāo)惡化、化學(xué)藥劑需求激增、注入困難等問題，已逐漸不適應(yīng)現(xiàn)有的生產(chǎn)環(huán)境。旋流溶氣氣浮工藝（CDFU）具有油水分離效率高，占地面積小等突出優(yōu)點，在海上平臺產(chǎn)出液處理工藝中有廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：海上平臺；產(chǎn)出液處理；旋流溶氣氣?。?a title='CDFU' target='_blank' href='http://m.vyvansesideeffects.com/product/26.html' class='seolabel'>CDFU）

一、 海上平臺產(chǎn)出液處理現(xiàn)狀

海上油田是國家石油供給的重要支柱，產(chǎn)量已經(jīng)突破5000萬噸，其產(chǎn)量增量占到國內(nèi)原油產(chǎn)量增長總量的58.94%，稠油產(chǎn)量超過海上原油產(chǎn)量的50%，海上稠油持續(xù)增產(chǎn)是國家能源安全保障的重要戰(zhàn)略需求。對于稠油開采，蒸汽吞吐熱開采和化學(xué)驅(qū)開采是非常適合海上稠油開采的技術(shù)。

但隨著采油時間的延長，油田開采技術(shù)存在的相關(guān)問題也非常突出。如聚合物驅(qū)開采油田中，長期聚合物藥劑的使用為產(chǎn)出液處理環(huán)節(jié)帶來新的問題和困難：

①油水乳化程度變高，油水乳狀液異常穩(wěn)定，造成脫出水含油量大幅度提高和脫水后原油含水率超標(biāo)；

②原有破乳劑對聚驅(qū)產(chǎn)出液的處理效能下降，造成用量顯著增大；

③部分單元設(shè)備對聚驅(qū)產(chǎn)出液不適應(yīng)，如換熱器結(jié)焦，需要頻繁清洗，增加現(xiàn)場作業(yè)量和運行成本；

④產(chǎn)出液處理過程中會產(chǎn)生粘性污油泥，影響現(xiàn)場流程和下游處理廠的正常運轉(zhuǎn)。

隨著海上油田的深入開發(fā)，現(xiàn)有傳統(tǒng)的海上平臺產(chǎn)出液處理工藝受產(chǎn)出液組分變化日益復(fù)雜及上述等因素綜合影響，已不能很好的滿足海上平臺產(chǎn)出液處理需求。

二、 渤海某海上平臺產(chǎn)出液現(xiàn)狀

渤海東部海域某海上采油平臺，油氣資源儲量豐富，1996年開始勘探，2000年開鉆第一口油井，2005年通過產(chǎn)量評估。全油田探明石油地質(zhì)儲量5222.07x104m3，其中重質(zhì)稠油4187.87x104m3，占85%。平臺射流泵動力液分離器的產(chǎn)出液最低溫度為35℃，最高溫度為60℃左右。產(chǎn)出液含油量最高可達(dá)到20%，含有大量泡沫，水質(zhì)差，乳化情況嚴(yán)重。產(chǎn)出液分離效果不理想，影響后續(xù)處理工藝。

三、 產(chǎn)出液處理新工藝

針對上述產(chǎn)出液處理難點，對市場上現(xiàn)有的各項處理技術(shù)進(jìn)行調(diào)研，經(jīng)過對多項處理技術(shù)的收集與對比分析，最終選擇CDFU（高效旋流氣浮裝置）處理技術(shù)。該技術(shù)目前在中石油獨山子石化電脫鹽污水、吐哈油田和中海油渤海海上平臺含油污水等多處項目都有投產(chǎn)應(yīng)用。

CDFU-Cyclonic Dissolved gas Flotation Unit即高效旋流氣浮裝置，將旋流離心分離技術(shù)與溶氣氣浮分離技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新一代高效旋流氣浮裝置。該裝置通過應(yīng)用旋流和溶氣產(chǎn)生的微納米氣泡綜合作用，極大地提高了浮選效果，縮短了浮選時間，實現(xiàn)了高效、快速除油，該裝置適用于各類難處理含油（含懸浮物）污水。工藝簡圖如下圖1所示。

圖1 工藝簡圖

3.1 產(chǎn)出液處理工藝原理

氣浮技術(shù)是在待處理水中通入大量的、高度分散的微納米氣泡，使之作為載體與懸浮在水中的顆粒(油滴)或絮狀物粘附，形成整體密度小于水的浮體，依靠浮力作用一起上浮到水面，形成浮油而加以去除，以完成水中固體與固體、固體與液體、液體與液體分離的凈水方法。

氣浮技術(shù)已經(jīng)在污水處理過程中廣泛應(yīng)用，包括溶氣氣浮、電解氣浮、散氣氣浮和渦凹?xì)飧〖夹g(shù)。近年來隨著多元工藝的結(jié)合，形成了多種新型氣浮工藝，如聚結(jié)-氣浮、氣浮磁分離、旋流-氣浮等。CDFU采用德國EDUR先進(jìn)、可靠特殊氣液兩相泵，特殊的精密氣體流量控制系統(tǒng)。相比傳統(tǒng)溶氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，氣體溶解達(dá)到100%的飽和度。溶氣效果見圖2所示。

圖2溶氣泵流體力學(xué)模型及溶氣效果圖

溶氣水經(jīng)特殊設(shè)計的管道釋放裝置快速產(chǎn)生微納米氣泡，該裝置采用管道大尺寸釋放方式，能保證產(chǎn)生大量超微氣泡，氣泡細(xì)膩，均勻，粒徑在5~30μm之間，同時防止釋放裝置內(nèi)部堵塞。高效釋放裝置溶氣釋放效果見圖3。待處理污水與溶氣罐來的微納米氣泡快速混合，油滴（或懸浮物）與微納米氣泡高效碰撞后，被微納米氣泡捕捉，能夠大幅提高浮選效率，加快實現(xiàn)油水快速浮選后分類。

圖3 溶氣微氣泡效果圖

含有微小氣泡（粒徑5~30微米）的水進(jìn)入到高效旋流溶氣氣浮入口管線與進(jìn)水混合后由底部切向進(jìn)入到高效旋流溶氣氣浮容器，在底部產(chǎn)生弱旋流，弱旋流一方面使油滴和微納米氣泡向容器中心運移，另一方面也促進(jìn)強(qiáng)化兩者之間的碰撞粘附，然后發(fā)生氣浮作用，浮升到液面的油滴-氣泡-懸浮物-水的多相混合物由容器頂部靠壓力排出，處理后的水由底部排出，圖4為旋流分離示意圖。為了進(jìn)一步保證氣浮和旋流的作用，在容器內(nèi)部設(shè)置了旋流筒來有效控制旋流離心場，含油污水在高效旋流溶氣氣浮容器內(nèi)部旋流分離和氣浮分離綜合作用效果遠(yuǎn)高于單獨旋流和氣浮作用，因此可以在很短的停留時間內(nèi)擁有較高的效率。

圖4 旋流溶氣氣浮分離示意圖

3.2 產(chǎn)出液處理工藝流程圖簡介

產(chǎn)出液經(jīng)三相分離器預(yù)處理后進(jìn)入兩級高效旋流溶氣氣浮進(jìn)行深度處理,乳化油被超微氣泡撲捉后在旋流作用下不斷集聚、聚結(jié)破乳形成油團(tuán)快速從污水中分離,破乳聚結(jié)后污油匯集回流排入前端三相分離器二次處理,處理后的污水進(jìn)入下游處理裝置進(jìn)行進(jìn)一步處理。

四、產(chǎn)出液處理處理效果分析

新增CDFU（高效旋流氣浮裝置）處理設(shè)備投產(chǎn)使用后，對產(chǎn)出液油水分離效果較好，出水水質(zhì)外觀得到答復(fù)改善，進(jìn)出水主要水質(zhì)指標(biāo)對比情況如下表1和圖2所示。

表1 CDFU運行檢測數(shù)據(jù)表

圖2 CDFU運行檢測數(shù)據(jù)圖

五、結(jié)論

新增CDFU（高效旋流氣浮裝置）處理設(shè)備投產(chǎn)使用后，產(chǎn)出液處理效果穩(wěn)定，油水分離效果顯著，產(chǎn)出液含油量平均值由進(jìn)水約1275.2mg/L降至約114.7mg/L，平均值降低了1160.5mg/L，除油效率達(dá)到90.99%，大幅度超出80%的設(shè)計要求。

CDFU（高效旋流氣浮裝置）處理設(shè)備的投產(chǎn)使用解決了平臺日常運行存在的動力液分離效果差問題，同時降低下游處理裝置的處理負(fù)荷。CDFU（高效旋流氣浮裝置）處理設(shè)備在海上平臺產(chǎn)出液處理工藝中具有廣闊的應(yīng)用前景。