油田采出水处理设计手册PDF电子书下载

1.1含水原油及脱水 3

1.1.1含水原油 3

1.1.2含水原油脱水 3

1.2油田采出水 6

1.2.1采出水水量 6

1.2.2压力 7

1.2.3水质的差异 7

2.1采出水的组成 8

2.1.1悬浮杂质 8

2.1.2溶解杂质 9

2.2物理性质 11

2.2.1密度 11

2.2.2黏度 11

2.2.3表面张力和界面张力 12

2.2.4其它性质 12

2.3化学性质 13

2.3.1溶解作用 13

2.3.2水性的变化 14

2.3.3电离作用 15

2.3.4氧化—还原 16

2.4微生物的特性 17

2.4.1微生物的形态结构 17

2.4.2微生物的特性 18

3.1采出水的回用及排放 20

3.1.1油田用水概况 20

3.1.2采出水回用 20

3.1.3采出水排放 21

3.2水质标准 21

3.2.1回用水质标准 21

3.2.2排放水质标准 23

4.1处理方法分类 27

4.1.1水质净化处理方法 27

4.1.2水质软化处理方法 27

4.1.3水质生化和氧化处理方法 27

4.1.4水质稳定处理方法 28

4.2工艺流程 28

4.2.1工艺流程组成 28

4.2.2主流程分类 28

4.2.3常规流程 30

4.3流程选例 32

4.3.1回用注水水质净化工艺流程 32

4.3.2湿蒸汽发生器给水软化工艺流程 36

4.3.3采出水外排处理工艺流程 37

5.1颗粒沉降原理 43

5.1.1分散颗粒的自由沉降 43

5.1.2絮凝颗粒的自由沉降 44

5.2破乳原理 45

5.2.1乳状液 45

5.2.2乳状液的稳定性 45

5.2.3乳状液的不稳定过程 45

5.3混凝原理 49

5.3.1混凝作用 49

5.3.2胶体的稳定性 49

5.3.3混凝和聚沉机理 50

5.3.4影响凝聚的因素 51

5.4沉降构筑物的设计原理 52

5.4.1理想沉降构筑物 52

5.4.2设计方法和控制指标 53

5.5沉降构筑物分类和选用 54

5.5.1沉降构筑物分类 54

5.5.2沉降形式及选择因素 54

5.5.3各种沉降构筑物的适应性 55

6.1平流隔油池 56

6.1.1构造 56

6.1.2工艺设计 60

6.2斜板与斜管隔油池（罐） 62

6.2.1斜板隔油基本原理 62

6.2.2斜板隔油型式与结构 64

6.2.3斜板隔油工艺设计 67

6.2.4斜管隔油工艺设计 72

6.3竖流式沉降罐 74

6.3.1设计要点 74

6.3.2罐体设计 75

6.3.3进水和配水系统 75

6.3.4集水和出水系统 78

6.3.5集油系统 80

6.3.6排污、放空和溢流 81

6.4平流式沉降罐 85

6.4.1罐体设计 86

6.4.2进水室设计 86

6.4.3出水管系设计 87

6.5辐流式沉降罐 87

6.5.1构造 87

6.5.2设计要点 88

6.5.3运行工程实例 89

6.6调储沉降罐 90

6.6.1调储的功能 90

6.6.2调储的工艺 91

6.6.3调节容量的计算 91

6.6.4浮动收油装置 92

7.1混凝沉降 93

7.1.1混合装置 93

7.1.2絮凝基本原理及设施 96

7.1.3竖流式混凝沉降罐 101

7.2澄清 114

7.2.1澄清罐型式选择 115

7.2.2机械搅拌澄清罐 115

7.3气浮选 124

7.3.1气浮法基本原理 124

7.3.2气浮法工艺 124

7.3.3溶气气浮法 126

7.3.4叶轮式浮选 135

7.3.5喷嘴式气浮法 139

7.3.6喷头加气式气浮法 140

7.3.7其它气浮法 141

7.4旋流分离除油 142

7.4.1固定式水力旋流器 143

7.4.2旋转式水力旋流器 147

7.4.3水力旋流器的优缺点 150

7.5粗粒化除油 151

7.5.1粗粒化除油基本原理 151

7.5.2粗粒化材质的选择 153

7.5.3影响粗粒化的因素 155

7.5.4粗粒化设计参数与计算 156

8.1滤罐的类型和选用 164

8.1.1滤罐的分类 164

8.1.2滤罐的选择 165

8.2过滤原理 166

8.2.1滤料截留悬浮杂质的作用原理 166

8.2.2过滤过程 167

8.2.3滤速变化方式及其控制 168

8.3滤床 170

8.3.1滤料 170

8.3.2影响滤层的因素 172

8.3.3滤层设计 174

8.3.4承托层 177

8.4配水、排水系统 179

8.4.1大阻力配水系统 180

8.4.2中阻力配水系统 186

8.4.3小阻力配水系统 187

8.4.4配水系统水头损失计算 188

8.4.5排水系统 189

8.5过滤罐反冲洗 190

8.5.1反冲洗基本原理 190

8.5.2过滤罐冲洗分类 192

8.5.3反冲洗水工艺、设备及计算 196

8.6常用滤罐的设计 198

8.6.1普通压力滤罐 198

8.6.2微絮凝滤罐 205

8.6.3核桃壳过滤器 209

8.6.4重力式无阀滤罐和单阀滤罐 210

8.7表面过滤 217

8.7.1作用及原理 217

8.7.2薄载体过滤 217

8.7.3厚层载体过滤 218

8.7.4通过预膜载体的过滤 222

9.1药剂软化 229

9.1.1药剂软化主要方法 229

9.1.2处理方法化学反应式及加药量计算 230

9.1.3软化处理后的水质测算 232

9.1.4镁剂除硅 233

9.2药剂软化设备 235

9.2.1涡流反应器 236

9.2.2悬浮澄清罐 236

9.2.3叶轮循环澄清罐 239

9.2.4热法水力循环澄清罐 243

9.2.5过滤设备 245

9.3热力软化 246

9.3.1基本原理 246

9.3.2工艺流程 246

10.1离子交换树脂 248

10.1.1离子交换树脂分类与命名 248

10.1.2离子交换树脂的类型及其比较 249

10.1.3离子交换树脂性质 250

10.2离子交换水质软化原理 253

10.2.1离子交换软化的化学反应 253

10.2.2树脂再生 257

10.3离子交换器装置 260

10.3.1离子交换软化设备应用条件和适用范围 260

10.3.2离子交换器固定床基本构造 260

10.3.3顺流再生固定床工艺 265

10.3.4逆流再生固定床工艺 266

10.3.5浮动床工艺 271

10.3.6移动床离子交换器 275

10.3.7流动床离子交换器 277

11.1软化系统的作用及特点 279

11.1.1软化系统的作用 279

11.1.2软化水系统的特点 279

11.1.3进入软化装置水质要求 279

11.2药剂软化系统选择 280

11.2.1药剂软化系统特点 280

11.2.2药剂选择 280

11.2.3沉淀构筑物选择 281

11.3软化系统的设计 281

11.3.1软化流程的选择 281

11.3.2软化水流程工艺计算 284

12.1油田采出水生化特性 293

12.1.1油田采出水有机物 293

12.1.2采出水有机物的微生物降解 295

12.1.3影响石油污染物降解的环境因素 296

12.2采出水的预处理 297

12.2.1去除石油类的前处理 297

12.2.2降温处理 297

12.2.3阻垢处理 298

13.1油田采出水生物处理 299

13.1.1生物接触氧化法 299

13.1.2二次沉淀池 312

13.1.3稳定塘 313

13.1.4 SBR法 316

13.2化学氧化法 328

13.2.1臭氧氧化 328

13.2.2过氧化氢氧化 331

13.2.3二氧化氯氧化 332

13.2.4高锰酸钾氧化 334

14.1污泥的来源与特性 335

14.1.1污泥的来源及主要成分 335

14.1.2污泥的特性及性质指标 336

14.2污泥处理方法及流程 337

14.2.1污泥脱水的方法 337

14.2.2污泥调理 338

14.2.3污泥处理流程 338

14.3污泥浓缩 339

14.3.1重力浓缩法 339

14.3.2气浮浓缩法 342

14.4污泥脱水 342

14.4.1压滤法 343

14.4.2离心法 345

14.4.3污泥干化场设计 346

14.5污泥泥饼处置 348

14.5.1燃烧、焚烧 348

14.5.2掩埋、用作辅料 348

15.1金属腐蚀 353

15.1.1金属腐蚀定义、分类 353

15.1.2电化学腐蚀的基本原理 353

15.1.3采出水处理系统腐蚀概论 358

15.1.4采出水处理及回用系统中影响腐蚀的因素 359

15.1.5腐蚀程度的评估 360

15.1.6腐蚀的控制及工程措施 361

15.2结垢 362

15.2.1结垢的机理 362

15.2.2结垢趋势的预测 363

15.2.3结垢的预防 367

15.3微生物控制 368

15.3.1微生物的类型及危害 368

15.3.2细菌的监测 370

15.3.3抑制细菌的措施 370

16.1系统工程密闭 373

16.1.1天然气密闭工艺流程 374

16.1.2密闭系统压力、补气量、排气量分析与确定 375

16.1.3安全保护措施 379

16.1.4其它形式密闭隔氧 379

16.2脱气工艺 380

16.2.1作用与分类 380

16.2.2真空脱气工艺 380

16.2.3水射器真空脱氧工艺 386

16.2.4超重力场脱氧 392

16.2.5解吸除氧 394

16.2.6空气吹脱除二氧化碳 395

16.3调节pH值 397

16.3.1调节pH值的作用 397

16.3.2调节pH值（中和）方法的选择 397

16.3.3加碱中和处理 398

16.3.4“水质改性”设计要点 400

16.3.5加酸中和处理 400

16.4系统清洗 401

16.4.1清洗目的 401

16.4.2清洗的方法 401

16.5添加水质处理剂 403

16.5.1采出水处理用化学剂 403

16.5.2药剂评选 407

16.5.3药剂投加和贮存 408

16.6运行检测 412

16.6.1直接检测法 412

16.6.2间接检测法 415

16.7腐蚀控制 415

16.7.1防护涂层 415

16.7.2阴极保护 417

16.7.3选材 419

17.1设计规模 423

17.1.1确定设计规模的原则 423

17.1.2规模确定 424

17.2设计流量及电、气耗量 424

17.2.1计算流量及校核流量 424

17.2.2回收原油量 426

17.2.3排污水量 426

17.2.4药剂投加量 427

17.2.5自来水用量 428

17.2.6电、气消耗量 428

18.1工艺流程布置的基本原则 430

18.1.1流程力求简短 430

18.1.2尽量利用地形 430

18.1.3协调好上游和下游工艺（原油脱水和回用工艺）的关系 430

18.1.4近远期结合 430

18.2流程布置的基本类型 431

18.2.1直线型 431

18.2.2折角型 431

18.2.3回转型 431

18.3工艺流程表示方法及选择 432

18.3.1工艺流程表示形式 432

18.3.2物料平衡计算 438

19.1总平面布置原则 443

19.1.1布置紧凑 443

19.1.2流程顺畅 443

19.1.3功能分区明确 443

19.1.4适应上下游工程平面的关系 443

19.1.5因地制宜 443

19.1.6注意朝向和风向 443

19.1.7符合防火间距 443

19.2总平面设计表示方式 445

19.2.1比例 445

19.2.2坐标、风向玫瑰、图线、高程 445

19.2.3总平面图例 445

19.3附属工艺及建筑物 446

19.3.1附属工艺 446

19.3.2附属建筑 447

19.4站内泵房与管道设计 448

19.4.1泵的种类、特性 448

19.4.2泵安装设计 448

19.5站内管道设计 454

19.5.1管道布置 454

19.5.2管道设计 455

19.5.3管材选择 456

19.5.4管道水力计算 457

19.6公共工程设计要求 457

19.6.1变配电设计要求 457

19.6.2仪表自控设计要求 459

19.6.3建筑设计要求 460

20.1工程造价的确定 462

20.1.1与设计有关的建设程序各阶段工程造价的确定 462

20.1.2工程造价的组成 462

20.1.3投资估算的几种方法 463

20.2工程设计的方案比选 464

20.2.1经济效果的概念 464

20.2.2方案的经济指标 464

20.2.3设计方案经济比较的可比条件 465

20.2.4技术经济比较的基本步骤 465

20.2.5设计方案经济效果的主要评价方法 465

20.3某油田采出水处理工程技术经济方案比较实例 467

20.3.1编制说明 467

20.3.2工程概况 467

20.3.3工艺方案的介绍 467

20.3.4工程投资估算 468

20.3.5工程成本分析 469

20.3.6方案比选 469

20.3.7方案推荐 471

20.3.8效益分析 471

21.1泵类 475

21.1.1离心泵 475

21.1.2 WLZ无密封立式自控自吸泵 478

21.1.3计量泵 479

21.2浮选机 485

21.2.1 QFA型溶气气浮装置 485

21.2.2 JQF型全自动封闭式加气浮选器 485

21.2.3 YPF喷射式诱导气浮机 486

21.3压力除油器 488

21.3.1 SLCD压力高效聚结除油器 488

21.3.2 SLHC压力高效混凝沉降分离器 489

21.3.3 SLYB压力高效聚结混凝沉降分离器 490

21.3.4 SLZA压力高效聚结沉降精滤器 490

21.3.5 ECX聚集型油水分离器 492

21.3.6 JYF型油水分离器 493

21.4旋流器 494

21.4.1 SXLQ污水除油水力旋流器 494

21.4.2 HAS（B）型旋流油水分离器 495

21.5滤料过滤器 497

21.5.1 SL型双滤料过滤器 497

21.6核桃壳过滤器 499

21.6.1 HLJ型含油污水过滤器 499

21.7纤维球过滤器 501

21.7.1 QLJ型系列纤维球过滤器 501

21.7.2 GXQ（J）型高效快速纤维球过滤器 502

21.7.3 QCJB搅拌式双亲可逆纤维球过滤器 502

21.7.4 QCYY悬挂式双亲可逆纤维过滤器 503

21.7.5 SGL型悬挂挤压纤维过滤器 505

21.8精细过滤器 506

21.8.1 TCL型超精细纤维过滤器 506

21.8.2 SFX金刚砂精细过滤器 508

21.8.3 LJ（DFX）不锈钢金属膜过滤器 508

21.9成套水处理设备 510

21.9.1 FC型多功能废水处理机 510

21.9.2 CLM型膜-生物反应器 510

21.9.3中空纤维超滤膜组件及装置 511

21.9.4 XCI油田洗井液处理专用车 514

21.9.5 SB （ X）平流式沉淀池泵（虹）吸式吸泥机 514

21.9.6 XGC型旋转式固液分离机 515

21.9.7钢制拱顶罐 516

22.1阀门 517

22.1.1 F990／991／992调节型蝶阀 517

22.1.2 K-LOK高性能蝶阀 517

22.1.3 AR1／AR2通用型弹性阀座蝶阀 518

22.1.4 F777直角旋转型电动执行机构 518

22.1.5 79U／79型双作用和弹簧返回气动执行机构 519

22.1.6减压阀 520

22.1.7排气阀 521

22.2管材及管件 524

22.2.1无螺纹输送钢管 524

22.2.2镀锌钢管 525

22.2.3普通流体输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管 525

22.2.4不锈钢管无缝钢管 526

22.2.5法兰及垫片 526

22.2.6纤维缠绕玻璃钢管 531

22.2.7聚乙烯（PE）给水管材、管件 537

22.2.8钢丝网增强塑料复合管 546

22.2.9 PP-R给水管 546

22.2.10中高压增强玻璃钢塑料复合管 547

22.2.11 ABS耐腐蚀工程塑料管材、管件、阀门 547

23.1过滤器 550

23.1.1篮室过滤器 550

23.1.2 Y型过滤器 552

23.2聚合物液静态混合器 553

23.3曝气器 555

23.4滤料 556

23.5金属波纹板 557

23.6绕丝不锈钢筛管 557

参考文献 558