摘 要：结合沈阳油田高凝油油泥的独特性，以循环经济“3R”操作为原则，重点研究三大系统，即：油水处理系统、泥砂处理系统、污水处理系统。结合高凝油油泥组分特性，通过自主创新药剂配方，重点开展二级热洗+超声波破乳+离心脱水+低温干化等核心技术研究，实现高凝油油泥减量化、资源化、再利用的目的，形成沈阳油田高凝油油泥处理工艺技术体系。
关键词：高凝油油泥;泥砂处理;超声波
沈阳油田年产生油泥量约1.3万t，油泥的堆积面临着较大的环境污染风险，同时高凝油油泥除含有常规泥、砂等杂质外，还含有一定量的高凝油，其成分复杂、流动性差，现有处理工艺系统无法满足现实要求，若全部采用外委处理，不仅费用高，同时还存在运输等不确定风险，有必要开展油泥处理技术研究与改进，实现高凝油油泥自主处理，缓解环境污染压力，实现油泥减量化、资源化、再利用的目的。
1 油泥组分分析
1.1 流动性分析
取一定量的高凝油油泥加热到58℃以上熔化，粘度为510MPa·s;温度低于51℃后，污油泥粘度大于1000MPa·s，流动性差，发生挂壁结蜡现象;冷却至室温28℃状态，从上到下厚度分为2：2：1三层，说明油泥处理受温度影响较大。
1.2 粒径分析
将油泥样品经脱油、脱水后分离出来的泥质组分，采COULTER激光粒度分析仪测各联合站粒度分布情况，实验结果表明，沈一联、沈二联和沈四联油泥样品粒径主要分布在5um以下，占53.41-58.29%，沈三联油泥样品粒径相对较小，同时分布较为集中，粒径在5um以下的占到86.24%。
2 核心工艺技术研究
2.1 油水处理工艺研究
通过结合沈阳油田高凝油油泥特性，经过室内实验分析，自主研发化学破乳剂配方，酚醛胺聚氧丙烯聚氧乙烯醛GY-1型破乳剂，实际处理后的污泥含油率可达到2‰（2mg/g），处于国内领先水平。取一定量的高凝固点油泥，测得其含油量為21.1%，分别调制不同化学破乳剂浓度，洗涤10min，测试残泥含油量，实验结果表明，破乳剂溶液浓度为25g/L时，残泥含油量出现拐点，在以后的洗涤过程中保持其浓度在25g/L时即为理想效果，此时残泥含油量为2‰。
2.2 泥砂处理工艺研究
2.2.1 创新应用超声波震荡漂洗工艺技术
超声波由于频率高、波长短，具有传播方向性，穿透能力强等优点。超声波漂洗是利用超声波在液体中的空化作用以及直进流作用对油泥产生直接或间接作用，使污物层被分散、剥离而达到清洗的目的。应用超声波震荡漂洗工艺主要有两大作用，一是可以进一步导出污泥中的残油，提高原油回收率，二是更有利于确保处理后的泥砂达标。
2.2.2 创新应用应用泥砂分离技术+污泥离心干化技术
2019年创新应用泥砂分离技术、污泥离心干化技术，对油泥中的泥、砂固相进行有效分离，分离出的泥、砂符合标准要求并实现资源化利用。泥砂分离技术主要针对生产储池内底部的沉积泥砂及砂石，经洗砂机作用并经自然干化后形成合格砂，可用于修建井场道路，而分离出的砂石及少量泥砂经二级过滤作用后可再次进入生产储池沉降。污泥离心干化技术主要用于经超声震荡漂洗后的泥砂的分离，通过离心机及脱水干化作用后形成合格的干基污泥，可用于烧制土砖修建井场。
2.3 污水处理工艺研究
创新应用化学净化+叠螺机压滤技术。针对油泥处理过程中的污水，应用物理与化学相结合的防腐方法，通过加入阳离子聚丙烯酰胺GY-1型污水处理剂，经过叠螺机压滤作用后可实现达标处理，净化后一部分进入沈二联污水处理系统循环利用，一部分进行生产回用。
3 应用情况及效果评价
目前该工艺系统运行功率200kW.h，平均日处理油泥80m3，截止目前累计处理油泥12800m3，产生砂石1400m3，干泥2900m3，回收原油1650t，系统运行良好。
3.1 处理后固相达标
经过处理后分离出的污泥，经过第三方检测机构实际检测含油率都低于2%以下，完全达到国家环保要求。从含油底泥中分离出的工程砂，经第三方检测含油率不超0.5%，完全可以达到铺设通井路和铺垫井场的材料使用。
3.2 处理后液相达标
经过预处理后得到清澈透明的回用水，SS和石油类都低于20mg/L以下。脱除杂质和水份的原油含水率小于0.3%，石油灰份小于0.1%，完全达到油田回收销售要求的指标，对站内系统无不良反应。
3.3 效益评价
项目入1870万元，预计年处理老化油13000t，年节省处理费1350万元，预计可回收原油2500t，增油创效802.9万元，综合创效2152.9万元，投资回收期0.9年。
4 取得的成果
①建立一套完整的具有高凝油油泥特色的处理工艺系统，能够实现高凝油油泥自主有效处理，达到了油泥资源化、减量化、再利用的目的;
②研发了一种高凝油油泥化学破乳剂配方，污泥含油率可达到2‰，实现了高凝油油泥资源化处理，属国内领先;
③创新应用超声波震荡漂洗、泥沙分离等核心工艺技术，确保了油泥处理系统平稳、高效运行，处理效果良好。
作者简介：
冷彪（1986- ），男，2009年毕业于大庆石油学院石油工程专业，获理学学士学位，现任沈阳采油厂工艺研究所采油工艺室主任，主要从事油泥调剖、堵水、防砂等工作。
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