卧螺式除油田含油污水泥沙

❶ 固相控制

8.3.1 固控设备（图8.12至图8.14；表8.1）

图8.12 F-1600HL 泥浆泵

图8.13 美国DERRICK公司固控系统（振动筛、除砂器、除泥器）

图8.14 离心机

表8.1 FL-1600泥浆泵的技术参数

8.3.2 固相含量控制设计

（1）钻井液振动筛GNZS系列钻井液振动筛是用于钻井泥浆净化系统一级固控设备，该振动筛吸取国内外同类产品的设计经验和先进技术，采用进口的激振电机。该钻井液振动筛可以根据需求实际改造成双联或三联。同时该设备也可作为泥浆清洁器的底流振动筛用。该钻井液振动筛具有振动强度高、筛分面积大、筛箱角度可调、结构紧凑、性能卓越、性价比高等优点。如图8.15所示。

图8.15 钻井液振动筛

该钻井液振动筛参数如表8.2所示。

表8.2 钻井液振动筛技术参数

GNZS系列直线振动筛广泛应用于石油钻井、冶金、建材、化工、耐火、水泥、陶瓷、粮食、食品等各行各业中，用于对各种物料不同程度的分级作业。它可用于流水线作业中，实现自动化。

GNZS系列直线振动筛与其他类型的振动筛相比具有以下特点：

1）体积小，重量轻，结构简单，安装方便，维修容易。

2）噪声小，耗能少，效率高，造价低。

3）筛分精度高，无粉尘污染，有利于环境保护。

4）可更换多种振动筛筛网，使用寿命长。

（2）钻井液除砂器

ZQJ系列旋流除泥器是处理钻井液的二、三级固控设备，根据旋流器直径的大小不同，分为除砂器和除泥器。一般6in以下的旋流器组合称为除泥器，是钻井作业中的三级固控设备，常用的是5in和4in旋流器，主要用于分离钻井液中粒度为15～47μm的固相颗粒。根据要求的处理量大小，选择几组旋流器组合成除泥器。冠能固控的旋流除泥器广泛应用于石油钻井，水平定向钻井的旋流除泥分离。如图8.16所示。

该旋流除砂器参数如表8.3所示。

钻井液除砂器由进液管、排砂锥斗和排砂口构成，排砂锥斗内，设有旋转构件，旋转构件的筒壁开有分离窗，旋转构件的上部筒壁、一组锥形槽和进液管构成钻井液上升构件，除砂器的叶片布置在旋转构件的内底，排砂调节器控制排砂量。钻井液由进液管进入旋转构件，经叶片离心旋转，液体上升到分离窗处时砂粒与钻井液分离，砂粒经分离窗排到排砂锥斗内，分离后的钻井液进入到上升构件，钻井液由锥形槽的排液口进入钻井液槽内。排砂锥斗内的砂粒，经排砂调节器控制的排砂口排出。

图8.16 旋流除砂器

表8.3 旋流除砂器技术参数

（3）钻井液除泥器

旋流除泥器是处理钻井液的二、三级固控设备，根据旋流器直径的大小不同，分为除砂器和除泥器。一般6in以下的旋流器组合称为除泥器，是钻井作业中的三级固控设备，常用的是5in和4in旋流器，主要用于分离钻井液中粒度为15～47μm的固相颗粒。根据客户要求处理量的大小，选择几组旋流器组合成除泥器。冠能固控的旋流除泥器广泛应用于石油钻井，水平定向钻井的旋流除泥分离。如图8.17所示。

该旋流除泥器参数表8.4所示。

钻井液除泥器，分离能力高，分离粒度范围广；旋流器底流口呈带压伞状“湿底”排砂使分离区内的颗粒能迅速排出，减少了底流口堵塞的概率；先进的小型两筛网泥浆振动筛处理量大，噪声小，筛网寿命长；对称的进液机构使旋流分配合理、工作稳定。

（4）钻井液离心机

LW系列钻井液卧式螺旋卸料沉降离心机（Decanting Centrifuge）是针对石油钻井液的特点，设计的固液分离专用设备，可在全速运转下完成进料、离心沉降、卸料等各道工序，主要用于回收重晶石，清除细小固体，降低钻井液的固体含量，控制钻井液的密度、黏度，保证钻井液的性能以及对快速钻井均有重要作用。钻井液卧式螺旋卸料沉降离心机是利用离心沉降原理对钻井悬浮液进行分离，悬浮液由进料管经螺旋推料器中出液孔进入转鼓，在离心力的作用下固相颗粒被推向转鼓内壁，通过螺旋推料器上的叶片推至转鼓小端排渣口排出，液相则通过转鼓大端的溢流孔溢出。如此不断循环，以达到连续分离的目的。沉降型离心机属于卧式螺旋离心机范畴，全称卧式螺旋沉降型离心机。如图8.18所示。

图8.17 旋流除砂器

表8.4 旋流除泥器参数

钻井液离心机参数如表8.5所示。

LW系列油田离心机由主机、供液系统和控制系统三大部分组成，大容量离心机同高速离心机配套使用，可以实现三筛、两机固控系统方案，从而简化了固控系统，减少用点功率，提高了净化效率。卧式螺旋离心机具有其他离心机不可比的优点：

1）对物料的适应性较大，能分离的固相粒度范围广0.005～2mm，在固相粒度大小不均时也能照常分离。

图8.18 钻井液离心机

表8.5 钻井液离心机相关参数

2）能自动、连续、长期运转，维修方便，能够进行封闭操作。

3）单机生产能力大，结构紧凑，占地小，操作费用低。

4）可以实现远程自动化控制。

8.3.3 钻屑体积变形分析

8.3.3.1 井下状态分析

在井下10000m处主要为岩浆岩，5000m处有为沉积岩。深层的岩浆岩主要有花岗岩、闪长岩、辉长岩、橄榄岩等。深层沉积岩有砂岩、灰岩、白云岩、石灰岩等。

根据海姆假说：在岩体深处的初始垂直应力与其上覆岩体的重力成正比，而水平应力大致与垂直应力相等。而对于5000m及10000m属于深部，地应力计算应该遵循海姆假说。

在不考虑地层的构造应力，仅考虑自重应力的情况下（岩石密度取2.6g/cm³（2.5～2.8g/cm³），钻井液密度取1.3g/cm³）岩石应力为：

科学超深井钻探技术方案预研究专题成果报告（中册）

钻井液应力为：

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地温计算，地壳的近似平均地热梯度是每千米25℃，这里取每百米3℃，地表取为0。

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8.3.3.2 温度和压力对岩石弹性模量的影响

（1）自重应力及高围岩压力对岩石弹性模量影响

1）岩石抗压强度：三轴等压强度>三轴不等压强度>单轴抗压强度，所以深部地层岩石的抗压强度要较单轴情况下大很多。

2）岩石的变形：三轴等压下变形<三轴不等压变形<单轴抗压变形。

所以三向高应力条件下，抗压强度大很多，变形要较小，因此，在三向高应力下弹性模量可取单轴下的2～3倍，见图8.19。

图8.19 砂岩不同围岩下应力应变

（2）温度对弹性模量影响（图8.20，图8.21）

图8.20 温度对砂岩及石灰岩弹性模量的影响

图8.21 温度对花岗岩等弹性模量的影响

因此，300°时弹性模量可略取常规下的80%，150°下可取常规下的90%。

8.3.3.3 岩屑变形量计算

（1）选取岩石弹性模量，见表8.6。

表8.6 部分岩石的弹性模量

所以，粗略的岩浆岩的弹性模量可取80GPa，沉积岩的弹性模量可取40GPa。

（2）确定岩石线弹性系数，见表8.7。

表8.7 部分岩石的线膨胀系数

因此，岩石的一般线膨胀系数可取2×10^-6/℃。

（3）体积变形计算

变形包括应力变化引起的变形和温度变化引起的变形两方面。应力变形又可分为两部分，第一部分为岩石钻碎后的体积变形，第二部分为岩屑上浮过程中应力变化引起的体积变形，

第一部分：

科学超深井钻探技术方案预研究专题成果报告（中册）

第二部分，无论在井下10000m还是5000m，上浮过程中压力变化分别为130MPa和65MPa。因此，在此过程中的总体体积变形与第一部分相同，同为0.3%

温度变形计算。假设钻井液到达地面后温度为70°，温度引起的体积膨胀系数取3倍，则

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❷ 污泥处理，什么是污泥处理

你好！

1. 污泥处理：对污泥进行浓缩、调质、脱水、稳定、干化或焚烧等减量化、稳定化、无害化的加工过程。

2. 分类：

   原污泥(raw sludge)：未经污泥处理的初沉淀污泥。二沉剩余污泥或两者的混合污泥。

   初沉污泥 (primary sludge)：从初沉淀池排出的沉淀物。

   二沉污泥 (secondary sludge）：从二次沉淀池（或沉淀区）排出的沉淀物。

   活性污泥(activated sludge)：曝气池中繁殖的含有各种好氧微生物群体的絮状体。

   消化污泥 (digested sludge)： 经过好氧消化或厌氧消化的污泥，所含有机物质浓度有一定程度的降低，并趋于稳定。

   回流污泥(returned sludge)：由二次沉淀（或沉淀区）分离出来，回流到曝气池的活性污泥。

   剩余污泥(excess activated sludge)：活性污泥系统中从二次沉淀池（或沉淀区）排出系统外的活性污泥。

   污泥气(sludge gas)： 在污泥厌氧消化时，有物分解所产生的气体，主要成分为甲烷和二氧化碳，并有少量的氢、氮和硫化氢。俗称沼气。

3. 处理类型

   污泥消化 (sludge digestion)：在氧或无氧的条件下，利用微生物的作用，使污泥中的有机物转化为较稳定物质的过程。

   好氧消化 (aerobic digestion)：污泥经过较长时间的曝气，其中一部分有机物由好氧微生物进行降解和稳定的过程。

   厌氧消化 (anaerobic digestion)： 在无氧条件下，污泥中的有机物由厌氧微生物进行降解和稳定的过程。

   中温消化 (mesophilic digestion）：污泥在温度为33-53℃时进行的厌氧消化工艺。

   高温消化 (thermophilic digestion）：污泥在温度为53-330℃进行的厌氧消化工艺。

   污泥浓缩(sludge thickening)： 采用重力或气浮法降低污泥含水量，使污泥稠化的过程。

   污泥淘洗(elutriation of sludge)：改善污泥脱水性能的一种污泥预处理方法。用清水或废水淘洗污泥，降低消化污泥碱度，节省污泥处理投药量，提高污泥过滤脱水效率。

   污泥脱水 (sludge dewatering)：对浓缩污泥进一步去除一部分含水量的过程，一般指机械脱水。

   污泥真空过滤(sludge vacuum filtration)： 利用真空使过滤介质一侧减压，造成介质两侧压差，将污泥水强制滤过介质的污泥脱水方法。

   污泥压滤 (sludge pressure filtration)：采用正压过滤，使污泥水强制滤过介质的污泥脱水方法。

   污泥干化 (sludge drying)： 通过渗滤或蒸发等作用，从污泥中去除大部分含水量的过程，一般指采用污泥干化场（床）等自蒸发设施或采用蒸汽、烟气、热油等热源的干化设施。

   污泥焚烧(sludge incineration）：污泥处置的一种工艺。它利用焚烧炉将脱水污泥加温干燥，再用高温氧化污泥中的有机物，使污泥成为少量灰烬。

   污泥协同固废烧制陶粒：以瀑落式回转窑为核心的高温焙烧技术，温度可达1200度以上，能彻底消灭病原菌，并将重金属烧结固化在陶粒中。

4. 希望对你有帮助。
   

❸ 石油废水（油田采气废水）如何处理

物质生活逐渐丰富起来，但是人们也逐渐开始关注到周围的环境，环境污染己成为全球关注的焦点之一。含油废水处理也是一大难题，这类废水对整个生态系统都会产生很多不良的影响。因此，含油污水处理问题己成为当今油气田的环境保护必修课。

通的陆地油田污水主要是在石油的开发过程中，通过钻井、采油等生产过程会产生大量污水。一般包括有采油污水、钻井污水、洗井污水等。含油污水中有大量的悬浮物、油类、重金属等物质。如果任意排放或回注但是不加以污水处理，对土壤和水环境还有动植物的危害极大。

目前含油污水处理工艺有：气浮处理法、沉降法和微生物处理法。气浮处理技术是一种高效快速固液分离或液液分离的污水处理技术。气浮工艺较复杂，必须控制好每个影响因素才可以更好的利用。

气浮技术

气浮技术是在待处理的水中通入大量的、高度分散的微气泡,让其作为载体与杂质粘附，然后密度小于水就会上浮。最终完成水中固体与固体、固体与液体、液体与液体分离的方法。

2.1气浮法的分类

溶气气浮工艺：水在不同的压力条件下溶解度不同，向水加压或者负压，使气体在水中产生微气泡的污水处理工艺。根据气泡析出于水时的压力情况不同，又分压力溶气气浮法和溶气真空气浮法两种。

诱导气浮法：也叫布气气浮法，利用机械剪切刀，将混合在水里的空气粉碎，通常采用微孔、扩散板或微孔竹向气浮池通压缩空气或采用水泵吸水管吸气、水力喷射器、心速叶轮等向水中充气等。

电解气浮法：在水中设置正负电极，当加上一定电流后，废水被电解出H2，O2等微小气泡，将吸附在水中微小的悬浮物上浮去除。

生物气浮法：利用微生物来产生气体，与水中的悬浮物充分接触后，随气泡浮到水面，形成浮渣刮去浮渣，达到废水处理净化水质。

化学气浮：利用某些化含物在废水中会产生气体的特点除杂，反应生成的气体在释放过程中形成微小气泡，吸附在固体颗粒表面，使固体顺粒向浪面浮大，从而使固液分离。

其他浮选法的产气原理还有很多，其中非常典型的是涡凹气浮，它使用的是涡凹曝气机，其工作原理是利用空气输送管底部散气叶轮的高速运转动作形成一个真空区，液面上的空气通过曝气机输入水中，填补真空，微气泡随之产生并螺旋型地上升到水面，空气中的氧气也随之溶入水中。

❹ 油泥油砂炼油设备有什么设备

工作流程：油泥通过输送机连续送入热解反应器内，在反应器内进行热解反应，得到高温回油气、答水蒸气与固体产物。高温油气、水蒸气经冷却后，得到液态产物及少量可燃气。液态产物由输油泵输送至罐区。可燃气净化后作为燃料用于热解供热。生产线产生的烟气，经烟气净化系统净化后达标排放。热解所得的固体产物冷却至安全温度后输送至固体产物料仓暂存。

产物：北工生产的油泥处理设备可以将石油污泥和油砂转化为燃料油从而高额出售，废泥可以制成工业用砖等产品, 废弃物循环转化为能源， 在整个过程中没有任何污染物, 处理结果污油含量低于国家规定的0.3%，可以正常无污染排放。

❺ 污泥的处理方法

污泥处理 污泥浓缩后含水率可降为95%~97%，近似糊状。浓缩可以达到污泥的减量化。重力浓缩法用于污泥处理是广泛采用的一种方法，已有50多年历史。机械浓缩方法出现在20世纪30年代的美国，此方法占地面积小，造价低，但运行费用与机械维修费用较高。气浮浓缩于1957年出现在美国。此法固液分离效果较好，应用已越来越广泛。
污泥浓缩的方法主要有重力浓缩法、气浮浓缩法、带式重力浓缩法和离心浓缩法，还有微孔浓缩法、隔膜浓缩法和生物浮选浓缩法等。 利用重力作用的自然沉降分离方式，不需要外加能量，是一种最节能的污泥浓缩方法。重力浓缩只是一种沉降分离工艺,它是通过在沉淀中形成高浓度污泥层达到浓缩污泥的目的，是污泥浓缩方法的主体。单独的重力浓缩是在独立的重力浓缩池中完成，工艺简单有效，但停留时间较长时可能产生臭味，而且并非适用于所有的污泥；如果应用于生物除磷剩余污泥浓缩时，会出现磷的大量释放，其上清液需要采用化学法进行除磷处理。重力浓缩法适用于初沉污泥、化学污泥和生物膜污泥。
污泥处理 ：离心浓缩法的原理是利用污泥中固、液比重不同而具有的不同的离心力进行浓缩。离心浓缩法的特点是自成系统，效果好，操作简便；但投资较高，动力费用较高，维护复杂；适用于大中型污水处理厂的生物和化学污泥。
2) 污泥处理
稳定处理的目的就是降解污泥中的有机物质，进一步减少污泥含水量，杀灭污泥中的细菌、病原体等，消除臭味，这是污泥能否资源化有效利用的关键步骤。污泥稳定化的方法主要有堆肥化、干燥、厌氧消化等。厌氧消化：在污泥处理工艺中，厌氧消化是较普遍采用的稳定化技术。污泥厌氧消化也称为污泥厌氧生物稳定，它的主要目的是减少原污泥中以碳水化合物、蛋白质、脂肪形式存在的高能量物质，也就是通过降解将高分子物质转变为低分子物质氧化物。厌氧消化是在无氧条件下依靠各种兼性菌和厌氧菌的共同作用，使污泥中有机物分解的厌氧生化反应，是一个极其复杂的过程。 ：好氧消化污泥出现于20世纪50年代，与活性污泥法极为相似。当外来养料被消耗完以后，微生物靠消耗自己的机体来产生能量以维持生命活动。这就是微生物的内源代谢阶段。细胞组织在好氧条件下的内源代谢产物为CO2、NH3、H2O，而NH3会在有氧条件下进一步氧化为硝酸盐。污泥好氧消化的反应可以用下面的方程式表达：
C6H7NO2+7O2→5CO2+NO3-+3H2O+H+
上式中C6H7NO2为细胞组织的元素组成。
此法降解程度高，无臭稳定，易脱水，肥份高，运行管理简单，基建费用低。但运行费用高，消化污泥量少，降解程度随温度波动大。 ：堆肥技术探讨始于1920年，堆肥系统可分为三类：条形堆肥系统、静态好氧堆肥系统和装置式堆肥系统。城市污水处理厂的污泥中含有大量促进植物和农作物生长的氮、磷、钾等营养成分，肥效较好，经过堆肥处理可以达到稳定化、无害化及资源化的目的。堆肥是一个由嗜温菌、嗜热菌对有机物进行好氧分解的稳定过程，其特点是自身可以产生一定的热量，并且高温持续时间长，不需外加热源，即可达到无害化。堆肥的一般工艺流程主要分为前处理，一次发酵，二次发酵和后处理四个过程。经过堆肥化处理后，污泥的性状改善，含水率降低（小于40%），成为疏松、分散、细粒状，可杀灭病原菌和寄生虫（卵），便于贮藏、运输和使用。
石灰稳定技术石灰稳定技术始于20世纪50年代，在投加石灰的条件下，保持一定pH值及一定时间，可以杀灭传染病菌，并防腐与抑制臭气的产生。该技术操作简单、成本较低，处理后较容易脱水。污泥最终处置可采用农用或者卫生填埋。
将污泥发酵成有机肥，如再加入部分牛粪等，就会发酵成优质的有机肥，具体操作方法如下：1、加菌。1公斤金宝贝肥料发酵剂可发酵4吨左右污泥+牛粪。需按重量比加30-50%左右的牛粪，或秸秆粉、蘑菇渣、花生壳粉、或稻壳、锯末等有机物料以便调节通气性。其中如果加入的是稻壳、锯末，因其纤维素木质素较高，应延长发酵时间。菌种稀释：每公斤发酵剂加5-10公斤米糠（或麸皮、玉米粉等替代物）拌匀稀释后再均匀撒入物料堆，使用效果会更佳。2、建堆：备料后边撒菌边建堆，堆高与体积不能太矮太小，要求：堆高1.5-2米，宽2米，长度2-4米2、拌匀通气。金宝贝肥料发酵剂是需要好（耗）氧发酵，故应加大供氧措施，做到拌匀、勤翻、通气为宜。否则会导致厌氧发酵而产生臭味，影响效果。4、水分。发酵物料的水分应控制在60～65%。水分判断：手紧抓一把物料，指缝见水印但不滴水，落地即散为宜。水少发酵慢，水多通气差，还会导致“腐败菌”工作而产生臭味。5、温度。启动温度应在15℃以上较好（四季可作业，不受季节影响，冬天尽量在室内或大棚内发酵），发酵升温控制在70-75℃以下为宜。6、完成。第2-3天温度达65℃以上时应翻倒，一般一周内可发酵完成，物料呈黑褐色，温度开始降至常温，表明发酵完成。如锯末、木屑、稻壳类辅料过多时，应延长发酵时间，待充分腐熟。发酵好的有机肥，肥效好，使用安全方便，抗病促长，还可培肥地力等。 污泥脱水是整个污泥处理工艺的一个重要的环节，其目的是使固体富集，减少污泥体积，为污泥的最终处置创造条件。为使污泥液相和固相分离，必须克服它们之间的结合力，所以污泥脱水所遇到的主要问题是能量问题。针对结合力的不同形式，有目的采用不同的外界措施可以取得不同的脱水效果。污泥脱水与干化包括自然脱水、机械脱水和热处理干化。
污泥经浓缩、消化后，尚有95%~97%含水率，且易腐败发臭，需对污泥作干化与脱水处理。常用脱水方法有自然干燥和机械脱水两种。利用芦苇等沼生植物也可以进行较好的脱水。 该技术创新采用污泥洗涤工艺，首先洗出污泥中有机物质，分离无机物质污泥土，再将有机污泥浓缩进行高温厌氧消化处理。沉淀污泥经过洗涤洗出污泥中一半固体无机污泥土，减少了一半生物处理量，节省工程投资和处理费用；单独处理有机污泥，去除了无机污泥土在反应器中的沉淀，减少了设备磨损和反应器的维护；沉淀污泥经过洗涤洗出污泥中大部分容易沉淀的重金属和无机污泥土，提高了有机肥的品质；洗涤出的污泥土还可生产路面彩砖、透水砖。其他创新工艺：超高温厌氧消化、多级厌氧消化、沼渣漂浮等，污泥生物处理速度提高了几倍和沼气产量提高20%以上。
沉淀污泥生物处理系统，工程设计创新采用地埋式、紧密型、多级消化反应器设计，几个独立的厌氧消化反应器你中有我我中有你浑然一体，节省建筑材料，采用混凝土结构造价低廉。国内外现有的厌氧消化反应器普遍采用地上式结构，地上式结构能使配备设备便于维护和有利沼渣排放预防沼渣沉淀。该生物处理系统工程设计很好地解决了配套设备的维护和沼渣沉淀，系统配备设备少，只需要几台水泵，就是水泵坏了更换一台用不完20分钟，保证设备检修不停产；沉淀污泥经过洗涤去除了容易沉淀的无机污泥土，有机污泥经吹浮系统作用全部漂浮不会沉淀。地埋式厌氧消化反应器不仅投资少、不占用土地，而且还能防地震、防雷击和使用寿命长、减少消化系统的热量损失。
以设计一个日处理600吨含水量80%的沉淀污泥洗涤、生物处理厂 为例，处理能力、污泥含水量与大连夏家河污泥处理厂（2010年全国示范工程第一名）完全相同，与其相比仅需要20%投资。处理厂日常运营费用较低，处理污泥产生的副产品沼气发电创收，沼渣制成有机肥料创收，污泥土生产路面彩砖、透水砖创收，生物处理沉淀污泥不要政府补贴资金和污水处理厂支出污泥浓缩费、运输费，还能获得可观的经济效益。处理厂日常营运费用与大连夏家河污泥处理厂相比，处理一吨含水量80%的沉淀污泥节省政府补贴资金135元（全国最低价）和污水处理厂支出的污泥浓缩费、运输费总计在200元以上。沉淀污泥洗涤、生物处理厂占用土地面积少，筹建在污水处理厂中，适合各种规模的污水处理厂，较小规模的污水处理厂可添加当地餐厨垃圾、化粪池垃圾、市政下水道污泥及周边企业、村镇小型污水厂污泥一起处理，增大处理规模实现盈利。国内外现有污泥处理技术还没有能够达到免费处理、处置污泥的水平。 （wetairoxidation简称WAO)
污泥处理技术
湿式氧化法是在高温（125℃~320℃）和高压（0.5~20MPa）条件下，以空气中的氧作为氧化剂，在液相中将有机物分解为二氧化碳、水等无机物或小分子有机物的化学过程。由于剩余污泥在物质结构上与高浓度有机废水十分相似，因此这种方法也可用于处理剩余污泥。剩余污泥的湿式氧化法处理是湿式氧化法最成功的应用领域，有50%以上的湿式氧化装置应用于剩余污泥的处理。 这一工艺是由日本的H·Yasui等学者提出的。此工艺中，剩余污泥的消化与污水处理在同一个曝气池中同时进行。工艺分成两个过程，一个是臭氧氧化过程，另一个是生物降解过程。
从二沉池中沉下来的污泥，一部分直接回流到曝气池中，另一部分则是先进行臭氧处理然后再回流到曝气池。污泥经过臭氧处理后，能够提高其生物降解性，在曝气池中与污水同时进行生物处理。而且在经臭氧处理后，将有一部分污泥（1/3）被无机化。因此,只要操作适当，可以使污水处理过程中净增污泥量与无机化污泥量相等，从而可以达到无剩余污泥的目的。 高速生物反应器技术是在利用土壤处理污泥的基础上发展起来的。利用土壤中的微生物处理污泥，由于系统是开放的，因而会受到气温和土壤湿度的影响，使土壤利用的时间和区域受到一定的限制。
美国SWEC公司在80年代开始研制开发高速生物反应器，该技术将污泥的脱水、消化和干化相结合，将土壤处理的整个过程放置在室内一个封闭的循环系统中进行。Texaco经过近20年的研究开发，使高速生物反应器技术成熟并得以推广。整个操作系统的核心部分是生物反应器，它由二个区域组成：上半部分是污泥与土壤相混合的区域，使污泥负荷达到均一化，污泥的有机部分在这一区域中被生物降解；下半部分是气、液分离区，使液体不滞留于土壤中，以增加氧的传递率。高负荷率的污泥通过该系统的处理，污泥中的有机组分将降解70%~80%，悬浮固体浓度去除率达到45%~60%。从沉淀池排出浓度为5000~30000mg/L的污泥都可以直接进入该系统中，而不需要任何的预处理。相比于其它生物处理技术，该系统所需能量较少，可以连续运行，并能保持最佳温度以利于微生物的降解，特别适合于受自然条件限制或土壤湿度大的污泥处理过程中。

❻ 油田水处理

1.除油装置：除油装置是采油污水处理中广泛应用的设备,它的主要作用是除去污水中的版残余权原油,以防油珠注入地下堵塞地层。
2.混凝沉降设备及过滤设备：混凝沉降设备主要作用是实现污水中的水、悬浮物分离。目前应用较多的有斜管(板)沉降罐,其水流方向为同向流形式,污水中的悬浮物通过化学混凝剂变成大颗粒加速沉降,实现净化污水的目的。
3.污泥浓缩设备：污水处理中产生的含油污泥从污水处理系统中排出后,含有大量的粘性泥质、细菌、油污等,目前各油田均采取措施进行浓缩处理。

❼ 　使用多功能浮式储油生产处理系统开发陆丰深水油田技术

陆丰22-1油田位于南海珠江口盆地17/22合同区块，在香港东南方约250km，油田平均水深333m，是目前我国海上已开发油田中水深最深的一个油田。

油田面积9.8km²，国家储委批准探明石油地质储量1903×10⁴t，控制地质储量473×10⁴t，总储量为2376×10⁴t。

油田发现于1986年5月，原作业者为美国西方远东石油公司。1991年9月，澳大利亚AMPOLEX石油公司接替了原作业者，继续对陆丰22-1油田进行评价。1995年9月向中方提出总体开发方案报告，1996年3月获主管部门批准。同年6月AMPOLEX公司正式将陆丰22-1油田转让给挪威STOTAIL石油公司。STOTAIL石油公司接替作业权后，对油藏开展进一步评价，并对开发方案进行了优化调整，最后选用一艘多功能“睦宁号”浮式生产储卸油轮FPSO和水下井口，并由柔性立管回接到浮式生产储油轮FPSO的开发方案。

工程建设自1996年1月开始，1996年12月开始钻开发井，到1997年10月机械完工，12月27日正式投产，高峰日产原油量0.9×10⁴m³，开采年限5年。

一、陆丰油田开发技术难点

a．地质条件复杂。油田为底水油藏，油水界面深度1626m。为满足完井射孔避射高度不小于10m，井眼不能钻过1615m的深度，使井眼轨迹控制相当困难；油藏受断层走向分割控制，水平井的井眼轨迹必须沿主断层走向，致使水平井的水平段必须拐弯；另外，井眼轨迹特别是造斜点深度断层的影响和小于5m断层风险的存在，很容易造成钻井过程中的泄漏和垮塌。

b．底盘钻井方案决定了平台的位置，同时影响到5口水平井的轨迹，影响到整个钻井工作量，加大了实施钻井作业的难度。

c．各井水平段要求精度高，容许变化量小，井眼轨迹控制难度大，这不但要求精确的测量技术，而且变L形井眼轨迹容易形成键槽和磨损套管，同时增加了中靶难度。

d．鉴于钻井存在井漏危险，因此需综合考虑井眼清洗和井眼稳定，认真研究和选用泥浆的类型，确定各项水力参数。

e．防止钻进过程中发生屈曲现象，保证滑动钻进也是一道难关。

f．钻井平台除完成钻井作业外，还要承担许多海底安装任务，因此，钻井作业成为油田开发的关键路线。

二、陆丰油田采用的新技术

该油田是中外双方利用当今世界高新技术，在南海海域开发的又一个大型深水油田，成功开创了我国只用一艘油轮开发一个海上油田的典范。概括起来，所采用的主要新技术有9项：①多功能、标准生产模块组合的浮式生产储卸油轮 FPSO；②可折叠悬挂式组合底盘HOST；③多相水下电驱动海底增压泵；④新式可解脱的沉没式STP单点系泊系统；⑤深水吸力锚；⑥水下双定位卧式采油井口；⑦立管重力垂直对接安装新工艺；⑧油田全水平井开发，有2000m以上的单井水平段沿断层走向拐弯钻进；⑨电液遥控无潜水作业方式。

三、设计条件

1．环境参数（百年一遇）

陆丰22-1油田位于亚热带地区，受季风影响，频繁的台风和从西伯利亚来的强烈寒流使该地区海况更加恶劣。内波流是一种海洋水下流，对海洋建筑物的安全和生产操作都产生极为不利的影响。主要的环境参数如下：

最大天文潮：1.58m

最大波高：22.8m

最大波高周期：12.2s

海水温度：①表层最高温度30.42℃；②表层平均温度24.81℃；③表层最低温度21.5℃；④底层最低温度10.78℃

海水表层流速：2.11m/s

海水底层流速：0.75m/s

一分钟平均风速：50.3m/s

最高气温：36℃

最低气温：7℃

2．流体性质参数

地层原油：黏度4.35mPa.s

气油比0.7m³/m³

脱气原油：相对密度0.856

倾点43～46℃

黏度22.8mPa·s

凝固点42.2℃

含蜡量25.46%

胶质沥青量5.0%

含硫量0.07%

油田水：水型CaC1₂

总矿化度28252mg/L

氯离子16927mg/L

四、油田开发方案

陆丰油田水深333m，海况恶劣，地质情况复杂，油藏气油比低、压力低，早期含水高、含蜡高，油田开发难度很大。中国海油与挪威国家石油公司应用高新技术，将无商业开采价值的油田变为有开采价值的油田的经营理念，经过认真细致的经济评价和技术研究，最后确定采用近几年海上石油开发的新技术，用技术上可行、设备简单、费用少的工程开发方案：只使用1艘多功能浮式生产油轮，配合水下井口方案。油流通过海底水下井口直接输送到多功能浮式生产油轮上进行处理，然后用穿梭油轮外运。

与以往常规油田开发方式建造平台、设置单点、铺设海底管线、系泊浮式生产设施的开发方式完全不同，陆丰22-1油田只租用1艘新造的多功能浮式生产油轮，在陆丰22-1油田作业2～7年后，还可以到其他油田服务，这将大大降低油田初期资金投入和总体工程开发费用，使本来不具备开发条件的边际油田具有了更高的商业开发价值。据估计，这种开发方式使油田开发设备投资至少减少了将近一半。

陆丰22-1油田开发工程设施主要包括（图12-2）：5口水平井；水下悬挂式组合井口底盘HOST；用于人工升举的多相电驱动海底增压泵；装有生产模块的多功能浮式生产油轮“睦宁号”；可解脱的沉没式转塔生产系泊系统；4功能（产出液、高压电、低压信号和液压）多通道旋转接头。

（一）水下井口

陆丰22-1油田采用5口水平井，水平井段长达470～2060m。水平井井口和采油树坐落在铰链式组合底盘上，生产井的液流经采油树输送到底盘上的生产管汇，再进入2条203.2 mm(8in）柔性生产立管，柔性生产立管回接到浮式生产储油装置上。

图12-2陆丰22-1油田工程设施图

（二）浮式生产储卸油装置

“睦宁号”浮式生产储卸油轮是由多功能穿梭油轮改造而成的，该油轮船长253m，宽42m，具有双壳体，总载重量10.3×10⁴t，可储存原油10.2×10⁴t(64万桶）。处理设备安装在主甲板后方，设计原油日处理能力为1.9×10⁴m³(12.5万桶）油水混合液；主机机舱、生活区和直升机甲板设置在船艏，所有的油舱均可蒸汽加热。货油、压载泵舱以及电力螺旋桨发动机机舱也设在船艏。船上使用柴油电动推进器及动力定位系统，该系统在不使用锚时仍能使船保持在预定位置。中央控制室（CCR）可对船上的主要设备和水下生产实施进行监控。生活区定员86人。船上还安装了3个自由落体式救生船。

由于原油含蜡高，生产处理设备必须保持原油温度在62℃以上。进舱合格原油的含水标准设计为0.3%，分离出来的生产水处理到含油量低于50×10^-6，符合环境保护排放标准后排入大海。

在强台风到来时，海上人员需要从现场撤离，“睦宁号”浮式生产储卸油装置可以从沉没式转塔生产系泊系统迅速解脱撤离。

（三）沉没式转塔生产系泊系统（STP）

沉没式转塔生产系泊系统主要包括两部分。

（1)STP浮筒及系泊系统

“睦宁号”系泊用6个吸力锚固定在沉没式浮筒上，该浮筒可系泊到浮式生产储卸油轮上，也可在浪高7m时解脱。解脱后STP浮筒沉入水下约45m处。由挪威APL公司和天津海王星工程技术有限公司设计的吸力锚，直径5m，高度10m，单个锚重量45t，单锚设计系泊力680t。

（2)STP旋转接头（STP-RC)

STP-RC旋转接头包括6个高压电旋转接头向增压泵供电，1组液压旋转接头向水下装置提供液压动力和注化学药剂，1组控制讯号旋转接头在顶部设施和水下控制系统之间传递讯号，还设有2条φ203.2mm原油生产通道，水下生产的原油通过这两个通道输往“睦宁号”。

（四）水下悬挂式井口组合底盘HOST

1．悬挂式组合底盘的特点

全称Hanger Over Subsea Template，简称HOST，是挪威Kongsberg Offshore a.s（简称KOS）海洋工程公司近两年研制开发的井口底盘。陆丰22-1油田所使用的是目前世界上第二套，是我国海上油气田首次采用HOST系统井口。HOST系统的主要特点如下。

（1）设计灵活，适应性强

针对常规整体式底盘在制造、运输、安装和生产过程中所表现出来的弊端，HOST系统把整体式底盘分成中心模块和若干个井口导向模块HOGS。导向模块的数量和大小视油田规模和井数而定，适应性强。

（2）结构简单，操作方便

中心模块固定后，把井口导向模块逐一组装到中心模块周围，再根据作业程序相继把钻井用的井口和完井用的采油树通过导向柱分别安装到导向模块上。所有安装作业都可以用常规的钻井平台来实现。

（3）轻便灵活，运输方便

HOST底盘可分成若干个小模块，并且是专门为常规半潜式钻井平台6.5m×5.5m月池设计的，因此，它可以用驳船送到平台月池下方，再用吊机吊装到月池上，同平台一起拖航到目的地，下放到井位。用于陆丰22-1油田的HOST系统的中心模块尺寸为5.95m×5.45m×1.777m，重量为30t。

（4）节省钢材，安装费用低

与同等井数的常规整体式底盘相比，可节约钢材25%，节约安装费达40%。

（5）满足完井要求

HOST井口所用的完井系统适应常规完井要求，井口系统使用UWD-5型103.3MPa(150001b/in2）系列，油管悬挂器使用常规的127mm×50.8mm(5in×2in）系统。177.8mm(7in）油管挂与平卧式采油树是HOST系统的特点。

2.HOST系统的安装技术

a．在钻井平台拖航之前，将HOST吊放到钻井平台上。

b．钻井平台和HOST中心模块拖到油田井位后，首先对海底障碍物进行调查，检查范围为40m，海床坡度低于1.0°，同时检查月池区导向绳和气动绞车以及再回收导向绳接头。

c．钻井平台定位合格并压载后即可开始钻1066.8mm(42in）中心井眼，井眼设计深度394m，测量井斜α小于或等于0.5°，起钻前替入20m³的高黏泥浆。用水下机器人ROV在距井眼4m左右处安装一个传感器，在6m前后处安装3个2m长绳索的浮标，用于检查中心模块的安装高度。

d．下入中心模块：

·用常规下套管方法连接914.4mm中心导管串，接上762mm(30in）导管井口头下入工具和固井管串并作好标记。

·割开中心模块和钢梁以及钢梁与月池左右舷之间的固定焊点；下放导管串并坐到月池上的HOST中心模块上，锁紧中心模块的上锁模块，卡紧中心导管，推出下锁模块卡紧中心导管，确认处于锁紧状态。

·把导向绳的导向头插入中心模块4角相应的导向柱并锁紧，上提中心模块并移开模块下的钢垫梁；往中心导管灌注海水，关闭下入工具上的阀门；将中心模块下放到海床上方，在下放过程中保持导向绳处于拉直状态，当中心导管离海床3～5m时，借助ROV寻找浮标并对准1066.8mm井眼下入导管鞋；继续下放中心模块，直到离海床2m为止，从中心模块上表面至海床的最大距离控制在3.5m之内；用调整4根导向绳松紧的方法控制中心模块的水平度使其斜度小于2°。

·用常规方法固井，注水泥浆后，保持中心模块静止直至水泥硬化；检查和调节中心模块的水平度使其等于或小于0.10，最大0.3°。

·用ROV将1根导向绳绳头插入平衡仪连接头使之扣紧，从中心模块上拉出水平仪并起出水面；重新下入该导向绳，并插入下次要下的导向模块（HOGS）相应的导向柱上。

e．安装井口导向模块（HOGS）：

井口导向模块（HingOverStructure）系中心模块连接井口的特殊机构，起到支撑和悬挂井口以及将导管下入井眼的作用。HOGS模块也是用钻机安装的。

·用ROV检查中心模块可旋转分离的导向杆（GuidePost）接头处于作业状态，并确认锁紧插销位置。

·用月池后吊车把下入工具组装到HOGS上，然后起吊到平台船尾月池后方，再把从钻台上下来的吊环接到下入工具的吊环上，由司钻和吊车司机联合操作，将HOGS送到月池作业区。

·连接导向绳，用钻杆送下HOGS，下入工具借助导向柱的作用使HOGS坐在中心模块的正确位置上。

·用ROV锁紧上扣模块和中心模块连接固定。

·钻机移位，然后接上中心模块上相应的导向柱，即可进行下一个HOGS的安装。

f．安装钻井井口永久导向架（FGB）：

·钻914.4mm井眼至419m。

·用ROVXX起HOGS上的补心，用月池后绞车将导向架FGB移至月池中间。

·用吊装HOGS同样的方法把FGB移到钻机转盘底下，连接762mm导管，并用钻杆下放到月池，导管坐封在FGB上，然后下放导管和FGB。

·将导管鞋插入相应的HOGS，坐封FGB到HOGS上，调整水平度小于0.5°；注水泥浆固井并核实FGB的水平度。

g．安装中心管汇

·将一对对角导向杆安装到中心模块相应的对角导向柱上，锁住导向柱插销。

·把中心管汇模块吊装到月池BOP插车上并固定好。

·把中心模块管汇送到月池下方作业区，将提升中心模块的钢丝绳和钻杆接头对接，提升钻杆，吊起中心管汇模块。

·通过中心管汇模块的一对对角导向柱，把导向绳下放到海底中心模块上并对接到事先安装的导向杆上；下放中心管汇模块并坐到中心模块底盘上使其固定。

h．中心模块HOST系统的安装时间仅3.35d，比计划的7.5d提前了4.15d；而中心管汇模块的安装时间为38h，比计划的60h提前了22h。中心管汇模块安装后，开始水平采油树安装作业，5口采油树安装作业时间为293h。

❽ 措施增产界限

（一）油井措施类型

油井措施主要有两类，一类是油层措施，另一类是井筒措施。油层措施主要包括压裂、酸化、化学堵水、化学防砂、侧钻、补孔、热采等；井筒措施主要包括放大压差（如加深泵挂、泵升级（换大泵）、下电潜泵、下水力活塞泵、下玻璃钢杆、下螺杆泵、气举等）及其他井筒措施（如机械堵水、机械防砂、大修（换套、整形、打捞落物等）、打塞、注水井回采等）。

（二）措施增产量及措施有效期

措施前油井月正常产量Q_ao、月递减为D_a，措施后月正常初产为Q_bo、月递减为D_b。假设措施后油井在很短时间内就达到月正常初产Q_bo，则措施前后油井产量的变化模式为（图8-4-4）。

深层高压低渗透油田开发：以东濮凹陷文东油田沙三段油藏为例

式中：Q_at为油井第t月未措施的产量；Q_bt为油井第t月措施后的产量。

措施有效期是指措施后油井产量递减到措施前产量时的时间，这段时间的累计产量为措施增产量。

此时有

深层高压低渗透油田开发：以东濮凹陷文东油田沙三段油藏为例

由上式可求得

深层高压低渗透油田开发：以东濮凹陷文东油田沙三段油藏为例

图8-4-4 措施产量变化示意图

有效期内措施累计增产量为

深层高压低渗透油田开发：以东濮凹陷文东油田沙三段油藏为例

（三）油田措施费用分析

根据措施费用项目内容把措施费用分为直接费用和间接费用两大类。直接费用是指实施某项措施必然要消耗的费用，该项费用的大小只取决于措施的内容，并随措施内容的变化而变化。间接费用则是与措施无直接关系的分摊性费用（如管理费、折旧等）。直接费用又可分为一次性消耗的直接费用和分期提取的直接费用。如压裂液、压裂砂、酸液、环空保护液等属于一次消耗的直接费用，电泵、油管、高强度抽油杆、电缆等则属于分期提取的直接费用。

（四）措施增油增量成本分析

措施增油增量成本是指因措施增量所增加的成本费用，用下式表示：

固定增量成本：S_f=S_m＋ΔS_of

式中：S_f为固定增量成本；S_m为措施费用。

由于措施前后的生产工人工资及福利、维护性作业费、修理费、测井试井费、一般油井维护费及其他开采费用等不会变化，增加的操作费ΔS_of主要包括材料动力、注水注气费、油气处理费等成本项目的增加部分。其中材料、动力费为油井的直接增加费用，取决于措施类型。

1.材料、动力

除非改变采油方式或者是改变泵挂，否则这两项费用一般不会增加。

增加的材料费＝措施有效期×30×（措施后电机日耗量-措施前日耗量）×电价

2.注水费、油气处理费

增加的注水注气费＝区块分摊的注水注气费×措施增加的注水量

增加的油气处理费＝区块吨液油气处理费×措施增加的产液量

（五）措施增油界限

经推导，措施增油界限可用下式表示：

深层高压低渗透油田开发：以东濮凹陷文东油田沙三段油藏为例

将上式代入增产量统计公式，可求出措施后的初期边际月产水平。

深层高压低渗透油田开发：以东濮凹陷文东油田沙三段油藏为例

当措施增油大于措施产量界限或措施后油井日产量大于

时，该项措施是有效益的。应用该方法，计算复杂断块油田不同类型措施增产油量经济界限，结果见图（图8-4-5）。

图8-4-5 措施增油量界限图

❾ 污泥脱水有专门针对行业的设备吗

石油化工加工过程中产生的含油污水通常汇入污水处理场进行集中处理，在污水处理过程中产生大量含油污泥。对“三泥”只采用简单的浓缩一沉降处理，会造成二次污染的事件发生，三泥处理问题一直困扰着石化企业和环保工作者。

化工厂、炼油厂在污水处理过程中隔油池产生的油泥，浮选池产生的浮渣，生化池产生的剩余活性污泥以及污水调节罐、污油罐和絮凝沉降池等构筑物产生的罐底油泥被简称为“三泥”。

由于石化污泥成分比较复杂，且含有不同种类的重金属，粘度大，颗粒细，一般脱水机在对石化类含油污泥的处理中，常被污泥的一些特点所干扰，无法达到预期的脱水效果。比如带式脱水机和板框式污泥脱水机，在处理含油污泥时，易堵塞、脱水率低，冲洗水用量大；离心机对高含油、高粘度污泥无法分离

上海同臣环保股份有限公司生产的叠螺式污泥脱水机在脱水机理上遵循力水同向、薄层脱水、适当施压及延长脱水路径等原则，解决了前几代污泥脱水机设备易堵塞、无法处理含油污泥等技术难题。对于不同的污泥性质选择适合的处理方案，灵活性强。同臣环保对不同行业配有不同的行业专用螺旋轴体

同臣环保针对石化行业污泥的特点，结合公司技术创新优势，为其量身定制有针对性的石化行业专用叠螺式污泥脱水机。石化行业专用机有如下特点：过滤本体采用专用轴型，适合石化行业物料的推流特点；

（1）增强型驱动系统，满足含油污泥渣较大的驱动力要求；

（2）动定环采用更高防腐性能材料，适合石化行业严格的防爆要求；

（3）设备整体配套达到EXⅡBT4的防爆等级，满足石化行业严格的防爆要求；

（4）采用含油污泥专用絮凝加药槽，克服石化污泥难絮凝，易沉降的特点；

适用行业内场合广：海上钻井平台、石油炼化单位、沥青、橡胶等石化衍生行业、废油回收行业等。

4典型应用案例

中海石油（中国）有限公司天津分公司是中国海洋石油有限公司（中国）下属的一家境内分公司，创建于1966年，先后与康菲、雪佛龙、壳牌、科麦奇等多家国际石油公司有合作业务。主要负责渤海海域石油天然气资源勘探开发生产，位于天津市塘沽区，拥有17个海上油气田，40多座生产平台，4个陆地终端，年油气生产能力已超过1000万方油当量。

受中海油下属企业天津分公司的委托，同臣环保开始了叠螺式污泥脱水机应用于海上平台含油污泥处理的探索性工作。

经过多次沟通和陆地现场试验，同臣环保设计出了便于海上运输的集装箱式含油污泥脱水系统，并成功在海上钻井平台上采用我公司的石化行业专用叠螺式污泥脱水机完成了含油污泥的脱水作业，解决了中海油海上含油污泥处理成本高、运输困难等难题。

❿ 污水浮油的处理气浮法工艺

污水浮油的处理气浮工艺分为分为四种。
1 电解气浮法
电解气浮法，将物理学中的正负电极原理引入污水处理，即相关工作人员将正负极装入含油污水后，接通电源，借助电子“同性相斥、异性相吸”的原理，发生电解反应。反应过程伴随气体产生，气体具有一定的吸附作用，可以将油珠和杂质结合，最终这些物质团结在一起形成油渣，漂流到污水表面。在此之后，工作人员只要利用简单的刮渣工具，就能清除污水中大部分的废弃物，最终保证清洁的能力和效果[1]。
2 诱导气浮法

诱导气浮法，是一种借助仪器设备来排污的措施，设备进入水中后通电，借助仪器震动搅拌的工作方式，成功的将稍大的气泡划分成众多小型气泡，气泡重新凝聚时会带动污渍的粘结作用，提升含油污水处理的效率，因此，这种措施又被称作布气气浮法，因其操作步骤简单，使用较为普遍。
3 溶气气浮法

溶气气浮法有两种，一种是真空溶气气浮法，而另一种则是压力溶气气浮法。前者，指的是工作人员借助真空操作的手段，对含油污水施加负压，这样以后，污水中的气泡被分解成微小气泡，进而根据上文所阐述的原理分离油污。而后者，则是以含油污水具有水的一般特点为基础，根据不同压强情况下，气泡溶解度差异大的特征，给含油污水增大压强，最终实现气泡微小化的目标。
4 生物气浮法

生物气浮法，是将生物学与化学的知识理论和气浮法相结合的一种措施手段。技术人员首先借助粒子分析器和波谱仪等工具，借波普特征图来分析污水的主要构成。其次，生化工程人员对污水浓度展开测算，统计出不同重金属离子的浓度。最后，相关工作者根据化学反应原理，例如，沉淀反应对污水污染环境的离子进行化学反应，借助离子沉淀来降低浓度，并能以反应中产生的微小气体吸附其他杂质，加快污水处理的效率。