海上风电的经济性和主要风险

黄岩+刘春雨+曲兆光+宋鑫

[摘 要]改性膜精细过滤器结合了旋流技术、表面技术与膜分离技术，通过海上油田中试研究，结果表明其在中试情况下适用于海上油田生产污水的精细处理，滤后水质可以达到含油≤15mg/L、悬浮固体含量≤5mg/L、悬浮物颗粒直径中值≤3μm。

[关键词]旋流式；改性膜；过滤器；海上油田生产污水处理

中图分类号：TE357.46 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）01-0028-01

海上油田低渗储层开采对注水水质要求较高，控制指标常需达到含油量≤15.0mg/L，悬浮固体含量≤5.0mg/L，悬浮物颗粒直径中值≤3.0μm；对于渗透率介于>0.01～≤0.05μm2的储层，控制指标需达到含油量≤6.0mg/L，悬浮固体含量≤2.0mg/L，悬浮物颗粒直径中值≤1.5μm[1]。目前海上油田水处理精细过滤器主要面临平台空间有限，改造难度大；膜的抗污染能力影响过滤器的效率、维护和寿命。旋流式改性膜精细过滤器将旋流技术、表面技术与膜分离技术相结合，在减小设备体积的同时，尝试使膜具有更强的截留悬浮物颗粒的能力、抗污染能力。

1.技术原理

旋流式改性膜精细过滤器其核心部件是PTFE（Polytetrafluoroethylene）改性膜组件、导流组件。导流板的技术原理是将含油污水从三个进水口的进水导入切向，并在过滤器圆腔内形成旋流回转运动，产生离心力场，在离心力作用下，含油污水中的悬浮物，发生离心沉降至罐底定时从排污口排出；含油污水中的油上浮到罐顶集油区定时从排油口排出。在三个入口切向流量（速度）相同的情况下，过滤器内径向压力分布梯度高于单切向入口过滤器内径向压力分布，所以三切向入口过滤器在较低流量下更易获得较高分离效率。以改性膜为精细过滤介质，配合以旋转流场过滤罐为滤器，组成旋流式精细过滤器。由于改性膜表面带有与含油污水中原油及悬浮物颗粒相同的电荷，因同性电荷相斥的原理，改性膜具有很强的疏油特性。但是含油污水中的原油粘度很大，极易附着在膜上，影响膜的通量從而降低过滤器效率，因此选用旋转流，不仅解决原油的粘附问题，且能提高过滤器的通量。

2.海上油田中试

为验证对于海上油田含油污水处理的适用性，从平台A、B、C、某终端进行生产水取样，并进行了检测化验（表1）：

中试机处理量为500m3/d，设计压力为0.8MPa，辅以380V/220V供电电源、排油排污罐、反冲洗罐。中试温度40个， 61℃～71℃。

2.1 进出口含油

进口含油<50mg/L，出口含油<5mg/L，去除率92%以上

2.2 进出口悬浮物

进口含悬浮物<50mg/L，出口含悬浮物<3mg/L，去除率94%以上

2.3 进出口粒径中值

进口粒径中值22至27μm，出口1至1.2μm

2.4 压力、流量

进水压力0.03至0.06Mpa，流量21.85至22.67m3/h

2.5 反洗前后压力对比

反冲洗前后压力数据（MPa）（表2）

2.6 反洗前后流量对比（表3）

3.结论

3.1 在进口生产污水含油、含悬浮物均≤50mg/L、粒径中值≤30？m的前提下，滤后水质可稳定达到《海上碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法.Q/HS 2042-2014》中注入层平均空气渗透率>0.05～≤0.5μm2的要求，即含油≤15mg/L、悬浮固体含量≤5mg/L、悬浮物颗粒直径中值≤3μm。去除悬浮固体含量的指标，不能达到注入层平均空气渗透率>0.01～≤0.05μm2的要求。

3.2 在每8小时排油排污一次、每24小时反冲洗一次的情况下（反冲洗压力<0.3MPa）， 水通量恢复率在95%以上。

综上所述，旋流式改性膜精细过滤器在中试情况下，适用于海上油田生产污水的精细处理，可以达到含油≤15mg/L、悬浮固体含量≤5mg/L、悬浮物颗粒直径中值≤3μm。

参考文献

[1]海上碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法[S]（Q/HS 2042-2014）.endprint