八面河南區改善注水水質技術

王建紅 (工程師 長江大學地球科學學院 江漢油田清河采油廠工藝研究所)

一、 南部油區采出水水質特點及南塊站污水處理技術現狀

八面河油田南部油區采出水特性為礦化度高，一般達3.14-3.38×104 mg/L，氯離子2×104 mg/L 以上；含油高，相態穩定，油水分離難度大，在站內水質凈化難；污水中總鐵含量高，造成水質穩定性差，懸浮物含量升高，甚至出現“黑水”，殺菌難度增加，結垢、腐蝕加劇，沿程注水水質穩定難。

八面河油田南部油區目前有污水處理站1 座,設計污水處理能力20000 m3/d，實際處理污水18000m3/d。 污水處理站基本上采用的是常規重力式沉降工藝，即“除油、沉降和過濾”三段流程相結合的處理工藝。

除油主要是重力除油，沉降是重力混凝沉降，過濾主要有：核桃殼過濾、纖維束過濾水質穩定措施主要是投加“三防”藥劑。

二、南區注水水質影響因素分析

目前八面河油區回注水系統普遍存在注水站外輸到注水井口的水質污染問題，主要表現在水中懸浮固體含量增加。2012 年聯合站注入水出站水質達標率為91%， 到注水井井口注水水質達標率為58.33%，其中：懸浮物含量達標率和粒徑中值達標率均為0。 造成沿程注水水質懸浮物含量增加的原因為：一是由于細菌的大量繁殖引起硫化物含量增加，加上管線、設備腐蝕鐵離子含量增加，生成了FeS 沉淀；二是系統內水結垢、腐蝕產物及垢物；三是管線、設備腐蝕鐵離子含量增加及氧的溶入生成了鐵氧化物沉淀。

1、常規處理工藝技術存在處理后水質不穩定問題

常規處理工藝不能改變水性。 一是由于緩蝕劑防腐保護距離短，出站達標的污水到注水站后腐蝕率又會嚴重超標。 二是水質不穩定造成SS（懸浮物）及SRB 沿流程逐漸增多，實際注入水井的水中SS 和SRB 嚴重超標。 導致結垢，從而堵塞地層。

2、技術層面存在的問題

不注重預處理效果，使得污水處理設備不耐沖擊。

現有流程以過濾器作為水質把關設備， 但其出水水質均達不到指標，過濾器之前沒有設置氣浮等預處理設備，過濾器很容易受到沖擊而失去效果。 沉降時間短油水分離效果差，罐內含油多，進入過濾器后污染濾料。

三、改善注水水質方法

針對八面河南區注水水質狀況， 改善注水水質的方法一是要強化含油污水預處理，“先除油， 后除懸浮物”； 二是要強調系統性解決，設備、工藝、藥劑全面入手；三是多用“沉降”和“氣浮”類設備，少用過濾器類設備，定期對注水管網進行清洗。

1、應用預氧化技術達到水質穩定的目的

1.1 電化學預氧化技術原理

1）不僅能夠對S2-、Fe2-進行直接氧化，而且還能將水中的Cl-和H2O 氧化，具有良好殺菌作用。

2）電化學反應產生的大量氣體在水中形成均勻分布的微小氣泡，攜帶水中的膠體微粒共同上浮，發揮良好氣浮除油作用。

1.2 工藝特點與優勢

1）電化學設備運行直流電壓低小于36V，易于自動控制，操作方法簡單，使用壽命長，運行維護費用低。

2）具有良好的氣浮除油、氧化殺菌和強化絮凝作用。

2、利用SSF技術改造混凝沉降罐

SSF 污水凈化技術工藝原理與特點。

懸浮污泥過濾法又稱SSF（Suspended Sludge Filtration）法,污水凈化工藝及系統∶包括物化工藝和SSF 污水凈化器兩部分。

優勢：流程短,簡單可靠，整個流程停留約40 分鐘；投資和運行費用低，無需更換濾料；沒有復雜的反沖洗流程和PLC 控制；凈化效果好（含油≤3mg/L，懸浮物≤3mg/L，粒徑中值≤2m ）。

3、優化水處理藥劑投加方案，增強水處理效果

1）投加藥劑要具有良好的配伍性，打破傳統“三防”藥劑頭疼治頭的觀念束縛，全面系統解決污水處理面臨的諸多問題；

2）藥劑的投加次序、位置、間隔、混合效果對其作用的發揮起著至關重要的作用；阻垢劑應加在緩蝕劑和殺菌劑之前。

5、推廣應用PIG物理清洗技術，定期對注水管網進行清洗

PIG 物理清洗技術不是一項單項技術，它包括現場跟蹤技術和發射、接收PIG 技術。 具有以下優點：

1）清洗管徑范圍大，清洗管線長（一次可通過數十里）；

2）對管線金屬本體無腐蝕，對環境無化學性污染；

3）清垢均勻、徹底，能過異形管、“T”形管及90°彎頭，可實現不停車清洗；

4）適用于垢比較硬的管線。

只有加強對注水管網的定期清洗， 才能保證注水站出站水質與注水井井口水質的一致性，達到注好水的目的。

四、結論

1）應針對不同水質，研究形成系列水質穩定控制技術。 將回注水處理和輸送兩個過程作為一個系統， 統籌研究注水井口水質達標處理技術。

2）進入高含水開發期后，采出水造成的腐蝕、結垢覆蓋整個地面處理系統；原油脫水工藝也逐步顯現出不適應，進而更加嚴重地影響到采出水的處理。

因此， 油田采出水回注處理必須從油氣集輸、 脫水工藝入手，實現油站-水站-沿程-井口分段控制，處理工藝和投加藥劑優化組合配置，最終實現污水的有效處理。

3）不停產管道清洗技術研究應用。 對注水管網應采取定期清洗措施，保證注水站與注水井井口水質的一致性。

水質改性與預氧化技術——周鐵栓

油田回注水沿程穩定技術——韓霞

油田地面集輸系統用化學藥劑——韓霞

油田水處理劑使用要求——杜燦敏