臥螺離心機(jī)在油田污泥處理中的應(yīng)用

　　臥螺沉降式離心機(jī)在石油開(kāi)采等行業(yè)中應(yīng)用非常廣泛，具有分離效果好、對(duì)處理介質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)、員工勞動(dòng)強(qiáng)度輕、處理裝置占地面積小、運(yùn)行保養(yǎng)以及維護(hù)維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，并且還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)密閉不間斷工作。中國(guó)石油新疆油田公司風(fēng)城油田，采用阿法拉伐-ALDECG-75離心機(jī)處理油田開(kāi)采過(guò)程中的污油泥，效果顯著。

　　一、臥螺沉降離心機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理以及風(fēng)城油田污油泥處理工藝

　　1.1臥螺沉降離心機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理

　　臥螺沉降離心機(jī)主要由動(dòng)力系統(tǒng)、轉(zhuǎn)鼓、螺旋推料器、差速器、可調(diào)節(jié)堰板、進(jìn)料口、排渣口和控制系統(tǒng)等部件組成。當(dāng)污油泥漿混合物通過(guò)進(jìn)料口進(jìn)入離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓后，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓會(huì)產(chǎn)生離心力，比重大的油泥沙會(huì)甩打到轉(zhuǎn)鼓腔壁上。因螺旋推料器葉片與轉(zhuǎn)鼓是做相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，泥沙被螺旋葉片推到轉(zhuǎn)鼓小端干燥區(qū)，從排渣口排出。較輕的油水等液體會(huì)流向液相出口，由可調(diào)節(jié)液體高度的堰板排出離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓。附著在轉(zhuǎn)鼓筒壁上的脫水油后的泥沙，由螺旋推進(jìn)器擠壓到轉(zhuǎn)鼓的小端，從出渣口排出。

　　1.2新疆油田公司風(fēng)城油田污油泥處理工藝

　　主要由臥螺沉降離心機(jī)、污泥漿泵、計(jì)量加藥泵裝置、絮凝劑投加設(shè)備、無(wú)軸螺旋輸送機(jī)等構(gòu)成。含油污泥臥螺沉降離心分離處理工藝流程圖，如圖1所示：含油污泥分離處理工藝流程圖。

　　二、絮凝劑制備-臥螺沉降離心分離技術(shù)

　　2.1絮凝劑制備-臥螺沉降離心分離技術(shù)

　　向含油污泥液體中添加絮凝劑(化學(xué)藥劑)，將高分子聚丙烯酰胺按照1∶260水的比例配制成溶劑均勻緩慢加入到含油污泥液體中，便會(huì)使含油污泥液體中的懸浮微粒失去穩(wěn)定性，形成絮凝體，在離心力和重力的雙重作用下，絮凝體就會(huì)脫離水油相沉淀，從而去除含油污泥液體中的大量泥砂和膠質(zhì)體，把原油從含油污泥表面剝離下來(lái)。新疆油田公司風(fēng)城油田開(kāi)發(fā)了一系列新型高效的有機(jī)絮凝劑，按照污油泥的組分和性質(zhì)選擇不同的種類絮凝劑，在進(jìn)入臥螺沉降離心機(jī)脫水油時(shí)，按照不同的比例添加到污油泥液體中，來(lái)提高污油泥脫水油的性能。處理設(shè)備時(shí)，選擇處理效率高的臥螺沉降離心機(jī)加疊片離心機(jī)相結(jié)合的處理方式。

　　2.2對(duì)含油污泥進(jìn)行絮凝調(diào)質(zhì)離心處理試驗(yàn)

　　試驗(yàn)結(jié)果表明，采用臥螺沉降離心機(jī)處理后的污油泥中含油在0.2%～0.3%，干泥可直接排放，其平均分離效率為89.5%。新疆油田公司風(fēng)城油田作進(jìn)行了對(duì)不同種類含油污泥處理技術(shù)研究。研究表明，ALDECG-75臥式螺旋離心機(jī)，當(dāng)離心速度在1450r/min～1850r/min，處理量在18m3/h～25m3/h，差轉(zhuǎn)速為2r/min～6r/min時(shí)，處理在油田開(kāi)采生產(chǎn)過(guò)程和鉆修井作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的落地污油泥效果最佳。

　　2.3利用離心分離以及表面活性劑處理罐底和池底污油泥的研究，效果明顯

　　通過(guò)絮凝劑調(diào)質(zhì)加離心分離技術(shù)，將罐底和池底污油泥液體加熱到75℃左右、投加化學(xué)藥劑調(diào)質(zhì)等預(yù)處理，提高油水分離性能，加速固液分離速度。用表面活性劑25mg/L、聚丙烯酰胺2.8mg/L、鋁磷酸鹽36mg/L用作脫水油劑，把含油污油泥及稠油中的水油分脫出來(lái)，脫水油率達(dá)到91%。應(yīng)用表面活性劑等進(jìn)行含油污泥液體的調(diào)質(zhì)與離心分離技術(shù)相結(jié)合的工藝，對(duì)原油儲(chǔ)罐罐底油泥和蒸發(fā)存放池底油泥進(jìn)行處理。結(jié)果表明：再加溫到75℃，保溫時(shí)間在30min～40min，含油污泥去除水油率最高，離心機(jī)轉(zhuǎn)速在1950r/min～2450r/min，差轉(zhuǎn)速為2r/min～4r/min時(shí)，分離后泥中含油率≤0.2%，液相含油量不大于980mg/L，膠質(zhì)體等固體含量≤160mg/L，風(fēng)城油田每年處理污油泥液體量在54000方，減排合格干泥砂12500方，達(dá)到了國(guó)家直接排放的標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　三、影響臥螺沉降離心機(jī)處理效果的因素

　　影響臥螺沉降離心機(jī)脫水油效果的因素較多，污油泥組分的因素尤為重要，且各個(gè)因素又互相影響，找到污油泥成分、絮凝劑、加熱溫度、保溫時(shí)間、分離設(shè)備等之間的關(guān)系和運(yùn)行數(shù)據(jù)非常重要。新疆油田公司風(fēng)城油田污水處理車間，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和不斷探索，得出影響離心機(jī)脫水油效果的主要因素有2個(gè)方面。

　　3.1離心機(jī)處理效果轉(zhuǎn)速因素

　　離心機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，離心力越大，對(duì)提高泥餅含固率，濾后液體清澈度都有幫助，但對(duì)于易沉降的介質(zhì)，例如落地油泥，含水率相對(duì)較低的，轉(zhuǎn)速越高越容易引起膠質(zhì)體和泥砂來(lái)不及推出，造成堵塞離心機(jī)固體出料口和芯管。因此要根據(jù)離心機(jī)的處理能力以及絮凝劑的絮凝效果等因素來(lái)選擇合適的離心機(jī)轉(zhuǎn)速以及進(jìn)料量等。經(jīng)研究表明，新疆油田公司風(fēng)城油田風(fēng)城油田的污油泥處理，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速控制應(yīng)控制在1850r/min～2500r/min。

　　3.2離心機(jī)處理效果差轉(zhuǎn)速因素

　　離心機(jī)差轉(zhuǎn)速的控制直接影響了離心機(jī)的生產(chǎn)能力、固體泥砂以及膠質(zhì)體的干度和水油的清澈質(zhì)量，是離心機(jī)運(yùn)行中最重要的可調(diào)節(jié)參數(shù)。差轉(zhuǎn)速的大小主要取決于所需固體和膠質(zhì)體排量的大小。差轉(zhuǎn)速太高沉固在干燥區(qū)的停留時(shí)間減少，會(huì)使沉渣的含水油率增高，但差轉(zhuǎn)速過(guò)低又會(huì)增大螺旋推料器的推料阻力。因此，新疆油田公司風(fēng)城油田應(yīng)根據(jù)污油泥的組分、性質(zhì)以及離心機(jī)的生產(chǎn)能力等參數(shù)來(lái)確定差轉(zhuǎn)速控制范圍。風(fēng)城油田離心機(jī)的差轉(zhuǎn)速控制在2r/min～8r/min為宜，泥漿單螺桿泵流量為25m3/h～30m3/h。

　　3.2.1聚丙烯酰胺的投加和濃度選擇

　　風(fēng)城油田污油泥處理車間，將聚丙烯酰胺絮凝劑投加位置設(shè)定在離心機(jī)的進(jìn)料口處，與污油泥液體充分混合攪拌后進(jìn)入離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓腔內(nèi)，體分離成油水泥砂(膠質(zhì)體)。聚丙烯酰胺配比液加入污油泥液體中的時(shí)間和比例也非常的關(guān)鍵，如果在進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓腔之前加入，絮凝成膠質(zhì)絮團(tuán)，膠質(zhì)絮團(tuán)進(jìn)入離心機(jī)后，將被再次打碎，使泥油水不易分離，效果變差;另外投加量要有計(jì)量和調(diào)控方式。投加量小起不到絮凝作用;而投加量大會(huì)造成浪費(fèi)，也會(huì)因加藥量超過(guò)一定的量會(huì)形成反膠質(zhì)體，使得污油泥液體分離難度加大。選用單螺桿泵和流量計(jì)量泵來(lái)控制聚丙烯酰胺的投加量，用量一般為4kg/TDS～6kg/TDS。

　　3.2.2稠油污油泥組分含量分析

　　隨機(jī)取一定量的風(fēng)城油田污水處理系統(tǒng)中3種最常見(jiàn)的污油泥(池底油泥、罐底油泥、落地油泥)，用蒸餾法測(cè)其含水量，并用石油醚和丙酮的混合溶劑反復(fù)洗滌直至殘余物不含油為止，最后測(cè)定泥砂等其他物質(zhì)含量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

　　四、結(jié)語(yǔ)

　　新疆油田公司風(fēng)城油田污油泥處理車間，引進(jìn)阿法拉伐臥螺沉降離心機(jī)來(lái)處理含油污泥至今已5年時(shí)間，通過(guò)試驗(yàn)和實(shí)際的運(yùn)行，總結(jié)出了處理各種污油泥的最佳控制參數(shù)：離心機(jī)轉(zhuǎn)速控制在1850r/min～2500r/min，差轉(zhuǎn)速控制在2r/min～6r/min，聚丙烯酰胺濃度控制在2%～3.5%，泥餅含水率在75%～85%，臥螺沉降離心機(jī)的處理能力大、分離效果好，而且自動(dòng)化程度高，管理難度小。（來(lái)源：中國(guó)石油新疆油田公司百口泉采油廠；中國(guó)石油新疆油田公司風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)；中國(guó)石油新疆油田公司重油開(kāi)發(fā)公司）