油田废水是指随原油从油井中抽取的水。通常含有油、盐、机械杂质、溶解氧和腐生细菌,会对油田及其周边环境造成污染。经处理后,可将其重新注入油层,用作驱油剂。大多数情况下,油田废水的测量都采用电磁流量计。

Measuring Oilfield Wastewater with Electromagnetic Flowmeter

油田废水计量的难点

随着石油需求的增长和石油开采技术的进步,石油开采废水的处理量日益增加。有效控制石油生产废水污染和废水资源化利用已成为油田开发的关键问题。

废水处理的首要任务是准确计量石油生产废水。只有准确计量废水量,才能进行科学合理的废水处理和废水调度。废水处理至标准后,大部分将作为矿山回注水回注到地层中。

早期一些油田废水处理中使用的涡轮流量计,其仪器测量数据与测量罐数据的误差可达20%以上,造成现场资源的巨大浪费。

  1. 石油生产废水中含有大量悬浮固体,涡轮流量计的内叶片容易卡住和损坏,需要定期拆卸维护;
  2. 不同管道和工艺环节使用的涡轮流量计并不通用。现场仪器维护困难;
  3. 2英寸管道的日流量小于70立方米,微流量涡轮流量计无法精确测量;
  4. 耦合装置的下端容易积聚杂质,导致测量精度低,某些场所的微量流量甚至无法测量;
  5. 石油生产废水温度高,且含有各种盐类和其他杂质,容易腐蚀涡轮流量计。

油田废水分类

污水处理前,确定其成分至关重要。油田废水分为一般污水和钻井污水:

  1. 一般污水

主要成分为水、次生粘土矿物、硫醇(RSH)、硫化物(RSR)、二硫化物(RSSR)以及其他各种物质凝聚而成的成分。

由于一般污水含有较多杂质颗粒,且水的酸碱性较强,因此选用的电磁流量计应采用橡胶或聚四氟乙烯(PTFE)内衬,并搭配 不锈钢 电极。

  1. 钻井废水

主要成分为钻井液、冲洗液等。其主要污染物包括钻屑、石油、粘度控制剂(如黏土)、加重剂、黏土稳定剂、腐蚀剂、防腐剂、杀菌剂、润滑剂、地层亲和剂、消泡剂等。钻井废水还含有重金属等物质。

钻井污水含有较多的化学合成剂、复杂的成分,酸碱性强,且具有腐蚀性。此外,它还含有一些重金属离子。为了确保流量计的良好检测性能和稳定性,通常需要选择聚氨酯或聚全氟化合物作为测量衬里。同时,通常使用钽电极或碳化氢电极。

电磁流量计在油田废水及油田应用中的应用

电磁流量计的优点和工作原理 已在多篇文献中提及,此处不再赘述。

电磁流量计在油田的灌溉、聚合物注入和污水计量中发挥着重要作用。

电磁流量计在油田废水计量中的应用具有以下优点:

①传感器结构简单可靠,直径与前后直管段 相同,流道内无运动部件,不会阻碍 被测液体的流动 ,从而保护设备,避免堵塞或卡滞;

② 被测介质流经测量管,几乎没有压力损失,可显著降低泵的驱动力消耗;

③ 电磁流量计的输出电流和频率与被测流量呈线性关系,不受被测介质(温度、压力、粘度)的影响。因此,电磁流量计只需用水校准后即可用于 测量含沙量或含水量高的原油 ,无需任何改动;

④ 电磁流量计无机械惯性,响应速度快,可测量瞬时脉动流量,便于生产现场监测。

油田废水电磁流量计的选择

选择合适的电磁流量计至关重要。实际应用中,一些流量计故障是由于选型错误或使用不当造成的。因此,选择电磁流量计时,应考虑以下因素:

  1. 孔径选择

根据工艺管道直径、管道压力以及污水处理厂提供的污水流量,选择合适孔径的电磁流量计,避免安装现场管道发生收缩和膨胀。

  1. 衬里和电极材料的选择

电磁流量计主要用于测量电导率大于等于5压力S/cm的流体流量。应根据被测材料的腐蚀性、耐磨性、耐温性、耐冷凝性及其承载能力选择不同的衬里和电极材料。

  1. 防护等级选择

根据国家标准,传感器的防护等级分为两级:IP65水射流型和IP68潜水型。根据用户在井下实际安装位​​置,传感器采用IP68防尘潜水型。

  1. 选择其他功能

(1) 对于所选基本型,电磁流量计具有液晶显示屏、4-20mA电流输出和0-1kHz频率输出。根据流量计与计算机的通信需求,应添加RS-485通信端口功能。

(2) 对于地下安装的传感器,应选择分体式。

特色电磁流量计

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油田废水流量变化大,含有杂质,腐蚀性较低,与一般污水或钻井废水相比,其离子含量高,电导率也高。此外,油田废水还具有不受温度、压力、粘度等外部因素干扰的独特特性。因此,电磁流量计无疑是油田废水流量测量的最佳选择。

另外,在污水处理过程中,大口径流量计大多采用分体式安装,一部分埋在地下,一部分安装在地面上;而小口径流量计则多为一体式。在给排水和污水处理行业,电磁流量计,尤其是大口径电磁流量计,具有显著优势。

如果遇到电磁流量计不适用于油田废水的情况,我认为 靶流量计 是一个不错的选择。靶流量计测量精度高,测量结构不受介质温度、压力、电导率等物理特性以及易含杂质的影响,运行稳定可靠,耐高温、抗冲击、耐磨损。使用寿命长,安装和使用简便。

如果您需要使用电磁流量计测量油田废水,或有任何关于油田废水的技术问题,请随时联系我们的工程师。

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