三次采油过程中,由于注入地层中的碱、表面活性剂、聚合物等化学药剂随采出液一起采出导致采出液成分更趋复杂。碱的和表活剂的存在导致油水乳化严重,破乳难度加大;聚合物导致采出水粘度加大,油水分离难度加大;另外强碱对底层溶蚀作用导致采出液中悬浮物含量增加,出水悬浮物指标很难稳定达标。这些因素的存在致使传统污水处理工艺在处理三元复合驱采出液出水水质难以达标,成为制约三元复合驱技术实施的一个瓶颈。过滤工艺作为油田污水处理的最后一级直接关系到出水水质,因此合适的过滤设备对于不同类型油田污水达标处理有着重要的作用。
　　1　石英砂过滤器处理三元驱污水存在问题及其成因分析
　　石英砂过滤器作为油田污水处理用主要过滤器对于悬浮固体去除具有较好的效果,但在处理三元复合驱采油污水过程中出现了处理效能下降,过滤器出水难以达标;过滤器反冲洗憋压、过滤器内部元件损坏严重;滤料流失严重,部分滤罐每年需要补充原滤料的1/3等问题。从而导致污水处理系统出水难以达标,影响注水水质,降低油田采收率。石英砂过滤器运行过程中主要依靠表层滤料截留污染物形成滤饼层提高过滤效果,由于三元驱采出水粘度增加(从0·8mPa·s增加到3·5mPa·s),污染物质和滤料间粘附力增大,原来形成的滤饼层形成了“胶冻状”滤饼。这种滤饼物质之间彼此粘连,极难破碎,反冲洗过程中,成块的滤饼膨胀致使反冲洗出水筛管缝隙堵塞,反冲洗水量减小,压力升高,反冲洗不能进行,影响反冲洗效果,从而导致过滤器出水恶化;长时间高压反冲洗导致筛管破裂,滤料极易从破裂筛管处流失,补料频繁;同时三元驱采油过程中对岩石的溶解作用导致进入污水中悬浮物特别是微小悬浮物赠加,而普通单层滤料反冲洗形成滤料分层现象导致微小悬浮固体难以去除也是导致过滤效果难以达标的原因之一。因此寻找一种高效破碎胶冻状滤饼层的方法对于解决过滤器存在的反冲洗效果差,滤料流失严重有着重要意义。在解决过滤器存在问题的基础上,通过滤层级配提高微小悬浮物的去除效果,实现三元复合驱采油污水达标处理。
　　2　搅拌式多介质过滤器开发
　　2.1　滤罐结构
　　针对石英砂过滤器存在问题,通过开发搅拌式多介质过滤器,其利用齿状搅拌桨的破坏作用打碎滤料表层的胶冻状滤饼,使滤料上的油污及悬浮物与滤料剥离;在过滤器顶端安装浮油聚集器,以收集过滤器顶端的浮油;增设立式布水和集水系统,使布水更加均匀,并有利于反冲洗出水。
　　2.2　滤料级配
　　在对滤料结构进行改造的基础上,为了进一步提高过滤器对微小悬浮固体的去除率,将原石英砂过滤器内单一石英砂填料改为磁铁矿和石英砂双料层,实现滤料上粗下细的分配,充分发挥整个料层过滤截流作用。