油田采出水處理工藝淺議

王晟罡

延長油田股份有限公司七里村采油廠 陜西 717111

一、油田采出水概述

原油在開采、集輸過程中會伴生大量的含油污水，二次采油又必須注水開發(fā)或注氣開發(fā)，為了防止環(huán)境污染，節(jié)約水資源，大部分油田都對各種含油污水進(jìn)行收集處理、管輸回注，有條件的油田要求對含油污水實行零排放。

油田的含油污水其水質(zhì)水量和產(chǎn)油區(qū)的地質(zhì)條件、氣候條件、原油集輸方式等因素有關(guān)；在同一地區(qū)不同區(qū)塊其水質(zhì)也可能存在較大差異。油田經(jīng)過多年的開采，已基本處于“三高”階段，其含油污水概括起來有以下幾點共性：（1）水量大：采出液含水率逐年上升，由此造成污水量增加，注水難度加大。（2）礦化度高：國內(nèi)油田的采出水礦化度基本在2×104～30×104mg/L。加上含油污水中不同程度地溶解了硫化氫、二氧化碳等酸性氣體和溶解氧，導(dǎo)致污水處理及回注設(shè)施的急劇腐蝕。

二、油田回注水標(biāo)準(zhǔn)及輔助性指標(biāo)

陸上油田的開采方式主要為注水開發(fā)方式。由于高密演示組成的油層是油田注水服務(wù)的對象，所以要保證所注的水得具有一定的水質(zhì)，只有這樣，人們才能實現(xiàn)預(yù)期的效果，即：注得上、注得進(jìn)、注得滿。

在確定注水的水質(zhì)時，要根據(jù)注水的層物性指標(biāo)來進(jìn)行選擇。一般需要滿足的條件是：當(dāng)處于運行的狀態(tài)時，應(yīng)保證注入的水不會結(jié)成水垢。還有就是注入的水的腐蝕性較小，不會對處理設(shè)備、注水設(shè)備以及輸水管道造成影響。注入的水中不能含有一些超標(biāo)的懸浮物，油層在注入水后會發(fā)生膨脹和移動，因此就需要注入的水與油層的流動要具有良好的配性。考慮到油藏孔隙結(jié)構(gòu)和喉道直徑，要嚴(yán)格限制水中固體顆粒的粒徑。

三、油田含油污水處理常見工藝

現(xiàn)在，油田污水處理過程中，因為污水水質(zhì)的差異性比較大，還有就是在處理的流程也比較復(fù)雜，可以將污水處理工藝分為重力式收油、沉降、沉降、過濾流程；壓力式聚結(jié)沉降分離、過濾流程；浮選式除油凈化、過濾流程三種回注基本處理流程。

四、延長油田含油污水處理工藝現(xiàn)狀

1.FL型含油污水處理裝置：主要組成部分由油水分離器、纖維球過濾器、空氣壓縮機、空氣凈化器、儲氣罐、再生機、提升泵及電柜。

2.設(shè)備在日常的運行中經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題，阻礙著污水處理的正常進(jìn)行，其原因主要有以下幾點：

1.對水質(zhì)波動性估計不充分，沒有將含油污水處理看成完整的工藝系統(tǒng)，流程太短，工藝短缺。

2.每個處理單元針對污染物目標(biāo)不明確，各段處理效率不明顯。

3.水力學(xué)條件考慮不周全，短流或異重流，影響處理效果。

4.FL或HBP型含油污水處理裝置是集分離、除污、過濾為一體的成套設(shè)備，其對進(jìn)水水質(zhì)是有嚴(yán)格要求的，無論是對主分離流程還是對濾料再生等其他輔助流程來說，高度集約化結(jié)構(gòu)設(shè)計肯定會導(dǎo)致裝置內(nèi)水力學(xué)條件很難保證。

5.不同的季節(jié)和不同的水質(zhì)對設(shè)備管線腐蝕程度考慮不充分，設(shè)備選材、防腐、保溫等措施考慮不周。

五、污水處理工藝探討

1.離子穩(wěn)定技術(shù)：油田注入水電化學(xué)離子穩(wěn)定技術(shù)（簡稱離子穩(wěn)定技術(shù)）。水質(zhì)處理技術(shù)的基本思路是通過分析污水的性質(zhì)與水質(zhì)指標(biāo)的內(nèi)在聯(lián)系（如污水的化學(xué)成分與腐蝕、結(jié)垢、細(xì)菌繁殖、破乳與凝聚的關(guān)系），選擇針對性的藥劑、設(shè)計與藥劑配套的設(shè)備、確定各個處理設(shè)備優(yōu)化組合的處理工藝，系統(tǒng)的解決水質(zhì)的凈化與穩(wěn)定問題。

（1）溶氣功能及原理：在裝置的進(jìn)水管上進(jìn)行溶氣增氧，改變硫酸鹽還原菌（SRB）的生存條件，用以抑制硫酸鹽還原菌的繁殖，但是增加了污水的腐蝕性；水中溶解二氧化碳產(chǎn)生碳酸根離子，與鋇、鍶、鈣離子反應(yīng)生成鋇碳酸、鍶碳酸、鈣碳酸；水中溶解氧水解產(chǎn)生氫氧根，可以和亞鐵離子、鎂離子反應(yīng)分別生成氫氧化鐵和氫氧化鎂沉淀；溶氣氣浮除了心可溶性氣體的污水放入設(shè)備內(nèi)的渦分量，產(chǎn)生渦流旋轉(zhuǎn)，由渦圈向內(nèi)的石油和天然氣，油氣運移的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，包括全面收集后油浮在油箱頂部的浮力，從頂部收油口由氣體將油帶出回收，此方法可以去除浮油、分散油和輕質(zhì)有機物。

（2）加電功能及原理：電極化防垢：當(dāng)水流經(jīng)高壓電極，進(jìn)行高電壓電場的極化處理溶解的粒子表面電荷的增加，它成為超荷電粒子。這些粒子具有相同的電荷，作為兩個相同的磁極相互排斥，因為這避免了顆粒之間的排斥力，從該溶液中沉淀出的聚集體，形成無結(jié)垢沉淀的能力;清潔電極：將裝置插入后的帶電粒子超級帶電，與水通過固有的污垢，水和超荷電粒子轉(zhuǎn)印充電到顆粒的污垢層，從而使粒子表面的污垢層也攜帶相同的電荷，從而使污垢層的顆粒互相排斥的固有氧化皮層剝離背面的溶液，與水一起流走，從而設(shè)備和管線的污垢被去除。

（3)電極化殺菌功能及原理：高壓電場情況下，水中O2-、H2O2、·OH等均為活性氧物質(zhì)，它們均有強度不同的氧化性能，可以通過與菌類生物的表膜或DNA作用達(dá)到有效地殺滅細(xì)菌的目的。

結(jié)束語

油田污水處理在油田開發(fā)中至關(guān)重要，在嚴(yán)峻的安全環(huán)保要求下，采用適合油田發(fā)展的污水處理工藝，使注水井注入合格的水，確保油田污水零排放，才有利于油田可持續(xù)發(fā)展。