春风油田采出水热力-机械复合压缩蒸发资源化处理技术研究

摘要

论文针对春风油田稠油热采面临的采出水富余与清水资源短缺的矛盾，立足该油田的采出水高温高盐的水质特点与开发生产条件，结合新疆地区的能源配置情况，充分利用新疆煤炭资源丰富、工业用电价格低、稠油热采采出水与注汽锅炉分离水含有的大量热能等有利条件，开展了热力-机械复合压缩蒸发资源化技术研究，该技术实现了机械压缩蒸发技术处理高温高盐油田污水的国产化和创新。
　　本论文通过构建数学模型，数值模拟T-MVC工艺流程，在此基础上设计加工产水量120m3/d T-MVC污水资源化集成脱盐工艺试验撬块，开展现场试验研究，验证并优化工艺模拟结果。试验结果显示形成的热力-机械复合压缩蒸发资源化技术产出水水质可达到注汽锅炉系统离子交换器进水要求，产水率约80％，锅炉高温分离水利用率为100％;按照5000m3/d产水规模工程估算，吨水电耗成本10.19元，较单纯采用MVC工艺处理采出水可节约电耗26％;吨水运行成本10.75元/方，不高于国外MVC工艺的吨水成本;工程投资较进口机械压缩蒸发技术节约38％。
　　本论文优选的物理法预处理、高温阻垢剂蒸发配套工艺，创新性的实现了高盐高硬污水脱盐前“非化学沉淀法”净化阻垢，有效降低了工程中固废的产生量。
　　本论文研究成果在春风油田应用后，可节约无效回注、清水、锅炉加热清水成本共计12.14元/吨水，即在现有生产成本的基础上，再加上6～7元/吨水，即可实现污水资源化利用，同时保护环境的同时实现了尽量节约能源。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景

1．2 本论文研究的主要内容与创新之处

第2章 文献综述

2．1 蒸发技术的分类

2．2 国外油田蒸发法资源化技术研究进展

2．3 国内油田蒸发法资源化技术研究进展

2．4 本章小结

第3章 试验材料和方法

3．1 春风油田采出水水质测试指标及方法

3．2 采出水结垢趋势预测方法

3．2．1 碳酸钙垢的预测

3．2．2 硫酸钙垢的预测

3．2．3 硫酸钡垢的预测

3．2．4 硫酸锶垢的预测

3．3 T-MVC工艺数学模型的建立

3．3．1 数学模型

3．3．2 模拟程序开发

3．4 T-MVC现场试验橇块的设计、启动和运行

3．4．1 试验橇块的设计组成

3．4．2 试验橇块的启动、运行和关闭

第4章 春风油田采出水水质特点研究

4．1 采出水关键处理指标的确定

4．2 余热分布特点研究

4．3 水质跟踪

4．4 本章小结

第5章 T-MVC污水资源化集成脱盐工艺研究

5．1 T-MVC系统工艺模拟及用能分析

5．1．1 T-MVC工艺关键工艺参数研究

5．1．2 T-MVC工艺参数影响规律研究

5．1．3 T-MVC工艺流程的确定

5．2 T-MVC配套技术研究

5．2．1 预处理工艺优选

5．2．2 高温阻垢技术研究

5．3 本章小结

第6章 现场试验研究

6．1 试验橇块的设计

6．1．1 关键设备选型

6．1．2 关键设备设计

6．2 试验她点

6．3 试验流程

6．4 实验注意事项

6．5 实验目的

6．6 实验内容

6．7 预处理工艺运行效果分析

6．7．1 除油效果分析

6．7．2 除悬浮固体效果分析

6．7．3 预处理工艺运行参数分析

6．8 T-MVC橇块运行效果分析

6．8．1 稳定性试验

6．8．2 无预处理运行效果分析

6．8．3 “预处理+T-MVC’’运行效果分析

6．6 现场阻垢效果分析

6．7 热力学性能实验

6．8 工艺优化

6．8．1 补汽工艺优化

6．8．2 排浓工艺优化

6．9 现场试验污水处理成本分析

6．10 本章小结

第7章 T-MVC工艺包开发

7．1 工艺计算

7．2 工艺物料平衡设计

7．3 关键设备设计

7．3．1 第一预热器

7．3．2 第二预热器

7．3．3 蒸发器

7．4 经济性分析

第8章 研究结论

8．1 结论

8．2 经济效益分析

8．3 推广应用前景分析

参考文献

致谢