油田污水主要包括原油脫出水（又名油田采出水）、鉆井污水以及站內(nèi)的其他類型含油污水。隨著中國對環(huán)保行業(yè)的日趨重視，對油田污水處理的要求越來越嚴(yán)格。同時大部分油田，對油田污水進(jìn)行處理凈化，將其再次投入使用，能夠?qū)崿F(xiàn)資源的二次利用，能夠有效解決因為原油開采導(dǎo)致的地層虧空問題，同時也能夠有效緩解地下水資源緊缺問題［１］。當(dāng)前，油田污水在處理后主要用于回注，一方面可以實現(xiàn)水資源的二次利用，另一方面也能有效減少油田污水的排放，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果［１］。為了避免回注水對地層的傷害，對水中懸浮物、水中含油等多項指標(biāo)均需嚴(yán)格控制。

 

米桑油田群是中海油首次作為項目的主合同方開發(fā)和管理的一個大型整裝油田，該油田群污水處理要求很嚴(yán)格，單井生產(chǎn)的油氣水混合物通過出油管道直接輸送至各脫氣站，或經(jīng)計量站或選井閥組匯合后輸送至脫氣站。在脫氣站內(nèi)將氣液進(jìn)行分離并對含水原油初步脫水，分離出的含油污水通過輸水管道輸送至污水處理站，處理合格后將用于油田注水井回注。

 

１污水處理廠簡介

１．１污水處理廠工藝

污水處理工藝流程如圖１所示，在脫氣站內(nèi)將進(jìn)行氣液分離并對含水原油初步脫水，分離出的含油污水經(jīng)長輸管線輸送至污水處理廠的調(diào)儲罐，調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，初步處理油和懸浮物。經(jīng)調(diào)儲罐初步處理的污水由進(jìn)水泵輸送至聚結(jié)除油器，采用聚集增強(qiáng)與異向流分離，進(jìn)行油水分離，實現(xiàn)

自動收油。除油后的污水進(jìn)入斜板沉降器，利用斜板淺層理論，增大油水泥分離高度，進(jìn)行深度油水泥分離。處理后的污水進(jìn)入汽提塔，去除污水中的硫化氫，汽提塔底部的提升泵將污水輸送至核桃殼過濾器，將污水中懸浮物和油珠截留在濾料層表面或吸附在濾料表面。過濾后的污水進(jìn)入雙介質(zhì)過濾器，用經(jīng)過特殊處理的無煙煤將污水中較大懸浮物和油珠攔截在濾料層表面或吸附在濾料表面，同時利用下層濾料金剛砂對污水中細(xì)小懸浮物和油珠攔截或吸附。處理后的水，進(jìn)入儲水罐備用，可以達(dá)到回注地層的水質(zhì)要求，并輸送到注水站，各項參數(shù)的要求見表１所列。同時，處理后的水也可以用于各除油器及過濾器的反沖洗，反沖洗后的廢水再次打回調(diào)儲罐進(jìn)行處理，實現(xiàn)循環(huán)利用，變廢為寶。調(diào)儲罐頂部濾出的污油、聚結(jié)除油器形成的污油、以及斜板沉降器形成的污油均收集至污油罐。

１．２污水處理廠特點

該油田群室外工作環(huán)境惡劣，天氣炎熱干燥，多雷。由脫氣站輸送過來的污水溫度高，操作溫度為８０℃左右，含油污水的物性見表２所列。且當(dāng)?shù)厝斯ぐ嘿F，為了盡量減少施工現(xiàn)場人員焊接等工作，減少人工時費，降低成本，對于儀表的安裝也有特殊要求。

２儀表選型及選材

該污水處理項目儀表選型遵循ＡＰＩＲＰ５５１：Ｐｒｏｃｅｓｓｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ，并結(jié)合現(xiàn)場實際使用情況進(jìn)行優(yōu)化。海外項目管理與國內(nèi)項目有差別，通常業(yè)主會指定一個團(tuán)隊作為項目管理（ＰＭＣ）代替業(yè)主進(jìn)行設(shè)計文件的審查，設(shè)計文件首先提交ＰＭＣ審查，審查通過才能進(jìn)行采購和施工。ＰＭＣ審查通過的文件將成為業(yè)主驗貨的依據(jù)，儀表的選型和材質(zhì)不能低于設(shè)計文件，但可以高于設(shè)計文件。而總承包項目，設(shè)計既要滿足業(yè)主的需求，又要控制成本，故提交ＰＭＣ審查的設(shè)計文件，切忌過度設(shè)計。例如，針對壓力變送器，提交給ＰＭＣ的設(shè)計文件中測量元件為壓敏電阻，若實際采購為電容式，業(yè)主驗貨會通過，反之，則會被業(yè)主拒收。若設(shè)計文件中測量元件項，注明為“產(chǎn)品廠家確定”，則采購為電容式或壓敏電阻式均可。但是儀表類型及材質(zhì)的核心項，是必須要明確的，否則ＰＭＣ不會給予通過。

 

２．１儀表材質(zhì)選擇

根據(jù)表２所列的混合含油污水物性數(shù)據(jù)，選擇合適的儀表材質(zhì)。污水中ρ（Ｃｌ－）高達(dá)１３５．９００ｇ／Ｌ，氯離子的活性作用對不銹鋼氧化膜的建立和破壞均起著重要作用［２］。Ｃｒ和Ｎｉ是不銹鋼耐腐蝕性能非常重要的合金元素［３］，故選擇含Ｃｒ和Ｎｉ較高的雙相鋼Ｓ３１８０３或哈式Ｃ合金鋼能夠較好地適用于該工況。對于本體較大的儀表，如磁翻板液位計、電磁流量計選用不銹鋼加襯里的方案。除以上提到的儀表材質(zhì)，液相儀表接液材質(zhì)均為雙相鋼；含酸氣相的儀表接液材質(zhì)選用３１６ＳＳ或Ａ２１６ＷＣＢ，要求符合ＮＡＣＥＭＲ０１７５／ＩＳＯ１５１５６認(rèn)證；不含酸氣相的儀表接液材質(zhì)為３１６ＳＳ，非接液材質(zhì)為碳鋼或不銹鋼。

 

２．２儀表選型

對于該污水處理廠儀表選型有以下幾方面要求。

１）儀表防護(hù)等級為ＩＰ６５，防爆等級為ＥｘｄＩＩＢＴ４，暴露于陽光下的變送器需帶遮陽罩，帶電涌保護(hù)器。變送器輸出信號要求為２０ｍＡ＋ＨＡＲＴ。

２）就地溫度儀表選用雙金屬溫度計，表盤直徑為１５０ｍｍ。

３）溫度變送器選用一體化溫度變送器，測溫元件為Ｐｔ１００，變送器帶現(xiàn)場指示功能，帶電涌保護(hù)器。

４）就地壓力儀表首選波登管壓力儀表，要求表盤直徑為１５０ｍｍ。

５）壓力變送器選用智能壓力變送器，測量元件選用壓敏電阻。

６）液相流量儀表選用電磁流量計，雙電極，電極材質(zhì)為哈Ｃ鋼，測量管材質(zhì)為３１６ＳＳ＋ＰＴＦＥ。氣相流量儀表選用渦街流量計，材質(zhì)為３１６ＳＳ。

７）液位計選型。儲罐用遠(yuǎn)傳液位計選用雷達(dá)液位計。由于污水溫度過高，罐內(nèi)易形成蒸汽凝液，影響普通雷達(dá)液位計的測量效果，所以選擇過程密封式天線，天線材質(zhì)為３１６ＳＳ＋ＰＴＦＥ。界面儀選用射頻導(dǎo)納界面儀，軟電纜，材質(zhì)為哈式Ｃ合金鋼。液位計及界位儀均帶罐旁指示儀。汽提塔遠(yuǎn)傳液位計選用雙法蘭差壓液位變送器，接液材質(zhì)為哈式Ｃ合金鋼，帶沖洗環(huán)。就地液位計選用磁翻板液位計，本體材質(zhì)為３１６ＳＳ＋ＰＴＦＥ。８）控制閥選用氣動Ｇｌｏｂｅ型，開關(guān)閥選用三偏心蝶閥，自力式控制閥選用Ｇｌｏｂｅ閥。用于污水液相的控制閥閥體材質(zhì)為Ａ８９０．４Ａ；用于含酸氣相的控制閥閥體材質(zhì)選用Ａ２１６ＷＣＢ（ＨＩＣ＆ＳＳＣ），符合ＮＡＣＥＭＲ０１７５／ＩＳＯ１５１５６認(rèn)證。

 

３儀表安裝

儀表安裝的總原則應(yīng)便于維護(hù)、更換及觀測，儀表的觀測面應(yīng)朝向操作通道，周圍不應(yīng)有妨礙維修儀表的物件［４］。該油田工作環(huán)境惡劣，為減少現(xiàn)場施工量，儀表連接均選用法蘭連接，必須的導(dǎo)壓管選用卡套連接，盡可能減少現(xiàn)場焊接工作。儀表電纜橋架選用６ｍ一跨的大跨度，無需橋架托架。溫度儀表、流量儀表、雷達(dá)液位儀表、射頻導(dǎo)納界面儀及控制閥安裝方案與中國國內(nèi)污水處理廠儀表安裝方案相同。壓力儀表、磁翻板液位計及雙法蘭差壓液位變送器安裝方式如下：

１）壓力儀表及壓力變送器采用短安裝，管道專業(yè)配一次取源閥，要求為法蘭閘閥，法蘭材質(zhì)與壓力等級與管道材質(zhì)及等級一致。儀表側(cè)配法蘭截止閥。

２）差壓變送器引壓管采用卡套連接方式，一次取源閥要求同壓力儀表，儀表側(cè)引壓系統(tǒng)均為卡套連接。

３）因汽提塔部分介質(zhì)含硫，儀表維護(hù)時，需要將介質(zhì)進(jìn)行密閉排污，所以磁翻板液位計和雙法蘭差壓液位變送器需要帶密閉排污接口。

 

４結(jié)束語

油田污水處理廠是該油田群重要的組成部分，選擇技術(shù)先進(jìn)、安全可靠的儀表是保證過程控制和安全性的關(guān)鍵。海外油田因項目的特殊性及

介質(zhì)的特殊性，既要考慮現(xiàn)場的適用又要考慮成本的控制，對于儀表的選型、材質(zhì)的選擇以及安裝方案的確定，應(yīng)給予足夠的重視。筆者通過對該油田群污水處理廠介質(zhì)特性、自然環(huán)境特性的分析，確定了儀表的選型、選材及安裝方案。不同地區(qū)的同類項目儀表選型及選材應(yīng)根據(jù)項目的具體情況綜合考慮后確定。