摘要:分析了(le)油田作業(yè)廢液處理站中廢液(yè)的化學性(xìng)質，具(jù)有性質複雜，腐(fǔ)蝕性高等(děng)特點(diǎn)。介紹了廢液處(chù)理站中幾種常(cháng)用儀表的選型(xíng)、參數設置(zhì)及安裝環境，對其它廢液處理站的(de)儀表選用提供(gòng)了一定的實踐(jiàn)依據。
　　在油氣(qì)田(tián)生産過程(chéng)中，産生的鑽井(jǐng)廢液(yè)、壓裂(liè)廢(fèi)液和酸(suān)化液(yè)是較難處(chù)理的一類污染(rǎn)物，油田作(zuò)業廢液處(chù)理(lǐ)站對三(sān)種廢液分别進行(háng)接(jiē)收和(hé)處理。産生的(de)廢液性(xìng)質複雜(zá)，成(chéng)分多樣化(huà)，因此對現場儀(yí)表的選型(xíng)要求(qiú)較高。以某(mǒu)油田(tián)作業(yè)廢液處理(lǐ)站爲(wèi)例，分(fèn)析其中(zhōng)現場儀(yí)表的(de)選型及安(ān)裝注(zhù)意(yì)事項。
1油(yóu)田作業(yè)廢液處理站(zhàn)工(gōng)藝流程
　　廢液處理(lǐ)站采(cǎi)用“機(jī)械破(pò)膠+懸浮沉降”的工藝(yì)方案，把三(sān)種廢(fèi)液分質接收到(dào)廢液接(jiē)收池中(zhōng)，同時(shí)用(yòng)堿液中(zhōng)和接收(shōu)的(de)酸化(huà)廢液(yè)。三種處理(lǐ)液通過(guò)加(jiā)藥處(chù)理後(hòu)被提升泵(bèng)提升至微泡破膠器，然後(hòu)自流(liú)至廢液沉降池。上清液被污水(shuǐ)提升泵(bèng)吸到污(wū)水池(chí)，沉(chén)降後的(de)污泥則被(bèi)污泥(ní)回收泵提取到壓濾機(jī)房(fáng)。污泥在壓濾(lǜ)機房被(bèi)壓濾後拉出交由環(huán)保公司焚(fén)燒處(chù)理(lǐ)。污(wū)水池(chí)裏的污水(shuǐ)經過二次加(jiā)藥(yào)後被提升至一體化(huà)廢液處理裝置(zhì)，處理合格的廢(fèi)液外排。油(yóu)田作業廢液(yè)處(chù)理站(zhàn)工藝(yì)流程如圖(tú)1所示。

2三(sān)種廢液(yè)的主要(yào)性質
2.1酸(suān)化液
　　在油氣田(tián)生産過程中，酸(suān)化是油(yóu)氣井增(zēng)産、注水井增注(zhù)的主要手段之(zhī)一，利(lì)用泵(bèng)入油(yóu)層的(de)酸液與油(yóu)層中的礦(kuàng)物質(zhì)或膠(jiāo)結(jié)物發生(shēng)化學反應，生成(chéng)可溶性物(wù)質改(gǎi)善油水井的流動方式以增大(dà)井眼(yǎn)附近(jìn)的滲流力［1］。酸化過(guò)程(chéng)中常用的(de)酸化(huà)液主(zhǔ)要有(yǒu)鹽酸液和(hé)土酸(suān)液(鹽(yán)酸+氫氟酸)兩大(dà)類，此外還(hái)添加一定量(liàng)的緩蝕(shí)劑。酸化(huà)液(yè)ph值較(jiào)低，cod濃(nóng)度(dù)和礦化(huà)度高(gāo)，有強(qiáng)烈腐(fǔ)蝕性，直(zhí)接接觸(chù)可能會造成燒(shāo)傷，排(pái)入土(tǔ)壤後(hòu)會使土壤酸化，與硫(liú)化物反應(yīng)後産生(shēng)有毒氣(qì)體硫(liú)化氫(qīng)，提高(gāo)空氣的酸度［2］。
2.2壓(yā)裂液(yè)
　　壓裂液是(shì)壓裂技術的重(zhòng)要組(zǔ)成(chéng)部分，油(yóu)田壓(yā)裂就(jiù)是利(lì)用壓(yā)力将地層壓開(kāi)，形成裂縫(féng)，并用支撐劑将(jiāng)它支撐起來，以(yǐ)減小流(liú)體流動(dòng)阻力(lì)的增産、增(zēng)注措施，所用的(de)試劑就(jiù)是(shì)壓裂液［3］。壓(yā)裂液是一(yī)個總(zǒng)稱(chēng)，根(gēn)據不(bú)同的階段(duàn)大緻(zhì)分爲前置液、攜砂液和頂替液(yè)。現階段的(de)壓裂(liè)液主要類型是(shì)水基(jī)壓(yā)裂液、油(yóu)基壓(yā)裂(liè)液、酸基壓裂液、泡沫壓裂液(yè)，其中水(shuǐ)基壓裂液成(chéng)本低、安全性(xìng)能較高(gāo)、使用(yòng)最(zuì)爲廣泛(fàn)［4］。工程中使用的(de)是水基壓裂液(yè)，水基壓裂液含(hán)有多種(zhǒng)化學添(tiān)加劑(jì)成分，爲改(gǎi)善壓裂(liè)液的各(gè)種性能指(zhǐ)标還(hái)會添加ph調節劑、高溫穩定劑等多種化學添加(jiā)劑(jì)［4］，具有穩定性(xìng)好、濁度高(gāo)、cod濃度高和石油(yóu)類含(hán)量高等(děng)特(tè)點。
2.3鑽(zuàn)井廢液
　　在石油開采、鑽探及修(xiū)井過程中(zhōng)會産(chǎn)生大(dà)量的(de)鑽井廢液(yè)，主(zhǔ)要(yào)由鑽井液、鑽屑(xiè)及各(gè)種(zhǒng)作業産生的(de)廢液等組成［5］。鑽(zuàn)井廢液(yè)組(zǔ)成複(fú)雜，一般呈堿性(xìng)，粘稠(chóu)流體或半(bàn)流(liú)體狀，含(hán)有各(gè)種有機和無機(jī)類化學處(chù)理劑(jì)，重金屬(shǔ)、cod、含(hán)油和(hé)表面活性(xìng)劑等(děng)有(yǒu)害物質濃度(dù)較高［5］。
3儀表選型(xíng)及安裝要求
3.1液(yè)位變送(sòng)器
　　根據(jù)工藝(yì)要求(qiú)，需要(yào)在廢液接收池、廢液沉(chén)降池、污水池等工藝場所進(jìn)行(háng)液位監(jiān)測，低液位報警(jǐng)并連鎖停相應(yīng)的螺杆泵(bèng)，同時(shí)液位(wèi)信号就地(dì)顯示(shì)并遠(yuǎn)傳至(zhì)值班(bān)室。以酸化(huà)廢液接收(shōu)池爲(wèi)例，池體尺寸爲(wèi)4.2m×4.2m×2.5m，低液位報(bào)警并連鎖停廢液提(tí)升泵(bèng)。由于(yú)液體化(huà)學性質較複(fú)雜，腐蝕(shí)性高，選用非接(jiē)觸(chù)式儀(yí)表，不跟(gēn)液體直接接(jiē)觸，因此選(xuǎn)用超(chāo)聲波液位(wèi)變送器。
　　超聲(shēng)波(bō)液位變送器 工作原(yuán)理如圖2所(suǒ)示，超(chāo)聲波換能(néng)器(探頭)發出高(gāo)頻脈沖聲波遇(yù)到被(bèi)測液位表(biǎo)面被反(fǎn)射回來(lái)，部分反射回波(bō)被同一換能器(qì)接收(shōu)。超聲波脈(mò)沖以(yǐ)聲波速度傳播(bō)，從發射到(dào)接收(shōu)到超(chāo)聲波(bō)脈沖所需時間(jiān)間隔與探(tàn)頭到(dào)被測介質表面的距離成正比。h=ct/2，l=th－h。探頭(tóu)發射的超(chāo)聲(shēng)波(bō)有一定的(de)寬度(dù)，距離探頭比較近的(de)一小段區(qū)域内反射(shè)波與(yǔ)發射波重(zhòng)疊，不能(néng)測量距(jù)離值，這個區域稱爲(wèi)盲(máng)區(qū)。

根(gēn)據工藝要求，選(xuǎn)用的超聲波液(yè)位變送器工藝參數如(rú)表1所示(shì)。

　　由于(yú)各個廢液接收(shōu)池頂部加(jiā)蓋玻璃鋼(gāng)蓋闆(pǎn)，液位(wèi)變送器需(xū)要在頂(dǐng)部開孔安裝，且不應安(ān)裝在進料(liào)口的(de)上方(fāng)，信号波束(shù)角内不應有遮(zhē)擋物［6］，因此安裝(zhuāng)時的開孔(kǒng)位置(zhì)距離(lí)池壁不少(shǎo)于500mm，儀表的(de)觀測(cè)面朝(cháo)向操作通(tōng)道，周圍沒有妨(fáng)礙維修(xiū)儀表的物體。

3.2投(tóu)入式溫(wēn)度變(biàn)送器
　　爲了(le)中和接(jiē)收的酸化廢液，建造了(le)液堿池。工程施工地(dì)點離海邊(biān)較近，爲了防止(zhǐ)溫度較低時液(yè)堿析(xī)出，液堿池中采用了加熱(rè)盤(pán)管，因(yīn)此需要(yào)監測實時溫(wēn)度(dù)，且溫(wēn)度信(xìn)号就地顯示(shì)并(bìng)遠傳(chuán)至值(zhí)班室。液堿(jiǎn)池尺(chǐ)寸(cùn)爲4.2m×4.2m×4.7m。因池(chí)子較深，選(xuǎn)用投(tóu)入式溫度(dù)傳感(gǎn)器。投(tóu)入(rù)式一體(tǐ)化溫(wēn)度變送器(qì) 采用溫度傳感(gǎn)器，變(biàn)送輸(shū)出4～20ma的标準信号(hào)，防止(zhǐ)電纜出(chū)線，采用(yòng)不鏽(xiù)鋼材(cái)質，溫(wēn)度(dù)探(tàn)頭放置在(zài)前端。其(qí)參數要(yào)求如表2所(suǒ)示。
　　投(tóu)入式溫(wēn)度變送(sòng)器采(cǎi)用的(de)測量(liàng)元件是鉑熱電(diàn)阻 ，由純鉑(bó)絲繞(rào)制而成，溫(wēn)度範(fàn)圍爲－200～850℃，精(jīng)度(dù)高、性(xìng)能可(kě)靠(kào)、抗氧化(huà)性(xìng)能好、物理化(huà)學性能穩定(dìng)。液堿池(chí)上方有玻(bō)璃鋼蓋闆(pǎn)，同樣需要(yào)打孔安裝(zhuāng)。

3.3電磁流量計
　　作爲油(yóu)田作業廢液處理站，需要(yào)統計處理廢液的瞬時流(liú)量和(hé)累計(jì)流量。因此(cǐ)在一體化廢液處理裝置的出(chū)口處安(ān)裝流量變送器，顯示瞬(shùn)時流量、累計流(liú)量且流量信号(hào)遠傳(chuán)至值(zhí)班室(shì)。因廢液中含有(yǒu)各種離(lí)子如cl－、mg2+等(děng)，具有(yǒu)導電性，因(yīn)此選用電(diàn)磁(cí)流量計(jì) ，能夠測量(liàng)酸、堿、鹽(yán)溶液以(yǐ)及帶(dài)有(yǒu)固體顆(kē)粒的(de)流(liú)量(liàng)。
　　導電(diàn)的流體介質在磁場中作(zuò)垂直(zhí)方向流(liú)動而切(qiē)割磁力線(xiàn)，會在(zài)兩個電極上産(chǎn)生感應(yīng)電(diàn)勢，感(gǎn)應電(diàn)勢(shì)與體積流量具(jù)有線性(xìng)關系，因此在管(guǎn)道(dào)兩側(cè)各(gè)插入(rù)一根(gēn)電極，便可(kě)引出感應電勢(shì)，由儀(yí)表(biǎo)指出相(xiàng)應流量的大小［7］。電極一(yī)般(bān)由非(fēi)導磁(cí)的不(bú)鏽鋼(gāng)材料(liào)制(zhì)成，電極(jí)安裝時宜(yí)在管(guǎn)道水平方向，防(fáng)止沉澱(diàn)物堆積在電極上(shàng)而影(yǐng)響測量(liàng)準确度(dù)。爲了防(fáng)止導管被腐蝕并使内(nèi)壁(bì)光滑，需(xū)要在(zài)測量導管(guǎn)内(nèi)壁(bì)塗上絕緣襯裏(lǐ)。電磁流(liú)量計的參數要(yào)求如表(biǎo)3所(suǒ)示。

　　316l不(bú)鏽鋼比(bǐ)316不鏽鋼的含碳(tàn)量低(dī)，且316l不(bú)鏽鋼(gāng)的耐(nài)腐蝕能力(lì)和焊接性都顯(xiǎn)著優于316不鏽鋼(gāng)，從生産成(chéng)本來(lái)說，316不(bú)鏽鋼比316l不(bú)鏽鋼(gāng)的(de)生(shēng)産成(chéng)本稍低，但差異(yì)并不是特别大，因此電極材料(liào)選用316l。
　　聚四(sì)氟乙(yǐ)烯(ptfe)是(shì)由(yóu)四(sì)氟乙(yǐ)烯經聚合(hé)而成(chéng)的高分(fèn)子化合(hé)物，化(huà)學(xué)穩定性(xìng)、耐腐蝕性、密封性和電絕緣性(xìng)較強(qiáng)，具有(yǒu)良好(hǎo)的抗老化能力(lì)，因此使用(yòng)聚四(sì)氟乙烯做襯裏(lǐ)材料。
　　電磁流量(liàng)計的安裝(zhuāng)要求(qiú)，上遊(yóu)直(zhí)管段長(zhǎng)度不(bú)應小(xiǎo)于5倍管徑(jìng)，下遊不應小于2倍(bèi)管徑［8］，因此本(běn)工(gōng)程(chéng)安裝(zhuāng)時前直(zhí)管段爲(wèi)5倍管徑，下(xià)遊爲(wèi)3倍管徑。
4總(zǒng)結
　　以某油(yóu)田(tián)作業廢(fèi)液處(chù)理站的實際(jì)工藝流程爲(wèi)基礎，分析了(le)其中的(de)廢(fèi)液性質(zhì)和化學環(huán)境，針(zhēn)對工(gōng)藝(yì)需(xū)求進(jìn)行(háng)相應儀表的(de)選型，設置參數(shù)要求(qiú)及安(ān)裝要(yào)求，對(duì)實際作業廢液處理(lǐ)站的(de)儀表使用具有(yǒu)一定的理論依(yī)據和實踐(jiàn)意義(yì)。

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