页岩油介绍及采出液处理

创作时间:

作者:

@小白创作中心

页岩油介绍及采出液处理

引用

来源

http://www.sinokle.com/download/399.html

页岩油作为一种非常规油气资源，其开采和利用在全球能源体系中占据重要地位。本文将为您详细介绍页岩油的定义、性质、储量分布、开采方式及其经济环境影响，同时深入探讨页岩油生产过程中含油污水的产生、特性及处理方法。

一、页岩油简介

页岩油是一种附存在页岩基质孔隙或裂缝中的石油资源，属于最难开采的非常规资源之一。

定义与性质

定义：页岩油是指以页岩为主的页岩层系中所含的石油资源，包括泥页岩孔隙和裂缝中的石油，以及泥页岩层系中的致密碳酸岩或碎屑岩邻层和夹层中的石油资源。（来源：百度百科）

性质：页岩油是一种褐色、有特殊刺激气味的粘稠状液体，富含烷烃和芳烃，但含有较多的烯烃组分，并且还含有含氧、氮、硫等的非烃类组分。其性质与天然石油相似，但开采难度更大。

储量与分布

储量：全球页岩油储量约为11万亿～13万亿吨，是一个巨大的能源库。

分布：页岩油主要分布在美国、刚果、巴西和中国等国家。在中国，页岩油资源主要分布在准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地、松辽盆地和渤海湾盆地等五大页岩油富集区。

开采方式

页岩油由于其储层致密、渗透性差的特点，需要通过特殊的开采技术才能加以利用。目前常用的开采方式包括水平井钻探和压裂技术。近年来，还出现了一些新的开采技术，如冷冻墙技术、CRUSH技术、无线射频加热技术等，这些技术都在不同程度上提高了页岩油的开采效率和产量。

经济与环境影响

经济影响：页岩油的开发对于促进经济增长、增加就业机会和提高国家能源自给率等方面都具有重要意义。同时，页岩油的开发也带动了相关产业的发展，如勘探设备、炼油化工等。

环境影响：页岩油的开采对环境产生了一定的影响，如产生废气、废渣、废水等污染物，以及可能导致地质坍塌等地质问题。因此，在开采过程中需要采取有效的环保措施，减少对环境的影响。

用途与价值

页岩油经过分馏和炼制后，可以转化为多种产品，如燃料、润滑油、沥青、石蜡等。同时，从页岩油中提取的化工原料还可以用于生产塑料、合成橡胶、衣服、医疗用品、清洁用品、食品、化妆品、农药、化肥等多种产品。这些产品广泛应用于人们的日常生活中，为人类的生活增添了色彩。因此，页岩油的开发和利用具有重要的经济价值和社会意义。

二、页岩油生产含油污水处理

页岩油生产过程中的含油污水是一个重要的环境问题，其产生、特性及处理方法都备受关注。

含油污水的产生

在页岩油生产过程中，含油污水的产生主要来源于以下几个方面：

干馏装置产生的废水：这是油页岩干馏污水的主要来源，包括入炉页岩带水、饱和主风带水、水盆蒸发入炉水和少量化学反应生成水。这些水经过油页岩干馏的全过程，成为含油污水。
干馏物加工冲洗产生的废水：在对干馏物进行洗涤加工、对瓦斯进行洗涤以及回收页岩油过程中，会产生大量的含油污水。
循环冷却产生的废水：在冷却循环瓦斯及机泵冷却过程中，也会产生含油污水。
罐区产生的污水：计量罐、成品罐内的成品页岩油脱水过程中，会产生一定量的含油污水。

含油污水的特性

页岩油生产中的含油污水具有以下特性：

有机物含量高：废水中含有大量的有机物，如挥发酚、石油类等。
氨氮含量高：废水中富含氮化物，特别是氨氮。
含有其他污染物：废水中还含有硫化物、氰化物等污染物。
生化降解困难：由于废水中富含芳烃和含氧化合物，这些物质对微生物有抑制作用，导致废水生化降解非常困难。

含油污水的处理方法

针对页岩油生产中的含油污水，可以采取以下处理方法：

隔油处理：通过隔油池或油水分离器去除废水中的浮油。隔油池利用油水比重差异使浮油浮到水面上，再通过排水管道将其排出；油水分离器则利用物理原理将废水中的浮油和悬浮物分离出来。
破乳气浮处理：经过隔油处理后，废水中的乳化油需要通过破乳气浮池进行进一步处理。通过添加破乳剂和气浮剂，使乳化油破乳并浮到水面上，从而将其去除。
生物处理：利用微生物的代谢作用将废水中的有机物转化为无害物质。常用的生物处理方法包括活性污泥法、生物膜法等。但需要注意的是，由于废水中含有对微生物有抑制作用的物质，生物处理的效果可能受到限制。
物理化学处理：包括吸附、氧化、还原等方法去除废水中的污染物。这些方法具有处理效率高、处理效果稳定等优点，但需要注意选择合适的处理剂和控制处理条件。
深度处理：对于经过上述处理后仍不能满足排放要求的废水，需要进行深度处理。深度处理的方法包括高级氧化、膜分离等。高级氧化利用氧化剂对废水中的有机物进行氧化降解；膜分离则利用膜的分离作用将废水中的污染物分离出来。

传统工艺缺点

油水分离效果不明显：
由于有时加药时的浓度以及沉降时的温度都没有达到标准，导致油水分离效果不佳。对斜板罐无法实行定期清理，以及对明水的控制不符合标准，也会导致采出水中含油以及机杂，增加了后续处理的难度。
设备腐蚀和堵塞问题：
硫化物、细菌在采出水中的含量较高，对污水处理的设备造成严重腐蚀，缩短了设备的使用寿命。碳酸钙沉淀如果不及时处理，会形成坚硬的石灰垢，长期堵塞管线，降低采出水的流量，影响设备的正常运行。
处理效率不足：
随着后期采出水量增加，导致处理水量不及时，需要增大采出水系统的规模，增加了投资和运营成本。除油罐收油不及时，会导致筛管堵塞，进一步影响油水分离效果。过滤罐方面，滤料板结会导致过滤效果降低，影响水质达标。
环境污染问题：
采出水经过处理会产生大量的污油泥，由于目前污泥回注点处理能力不足，无法快速处理污泥，存在环保安全隐患。如果处理后的水质不达标，直接排放到环境中，会对土壤和水体造成污染，影响生态环境。
技术限制：
对于稠油采出水，由于其粘度较大，开采和处理都十分困难。虽然可以采用高压蒸汽法开采稠油，但后续采出水的处理难题主要在于采出水中含有大量油，增加了废水净化难度。对于低渗透油采出水，地层堵塞是一个主要问题。要想优化采出水技术，需要调整低渗透油的滤膜系数，这增加了技术难度和成本。聚合物驱采废水中的高分子聚合物会使采出水的粘度加大，导致油与水两种物质很难顺利分离开来，进一步增加了处理难度。