延長油田某聯合站污水處理藥劑效果評價與篩選

高文玲，劉正，同航

延長油田某聯合站污水處理藥劑效果評價與篩選

高文玲，劉正，同航

（延長油田股份有限公司，陜西 延安 716000）

延長油田經過多年的開發，目前已進入高含水期，產出液含水高，油田采出水作為注水水源處理后回注，而部分聯合站采出水處理過程中藥劑種類不合理，投加方式單一，加藥效果不理想，難以滿足低滲透油藏注水水質要求。為實現水質達標和降低水處理成本，對該站藥劑進行了評價和篩選，調整藥劑濃度以及投加方式。根據實驗結果篩選滿足技術要求的藥劑：絮凝劑50 mg/L、有機助凝劑2 mg/L、緩蝕劑60 mg/L、殺菌劑80 mg/L、阻垢劑60 mg/L以及合理的加藥方式。

油田；污水處理；藥劑評價；篩選

油田污水是油田勘探開發過程中原油和天然氣開發的“附屬產品”，目前延長油田污水主要去向是處理后作為注水水源，因此污水處理系統是“注好水”的保障工程，也是油田可持續和諧發展的重要保證措施之一。在污水處理過程中經常需要投加水處理藥劑，以滿足處理工藝、水質特點和提高處理效果等需要。另外從延長油田水處理成本構成來看，藥劑成本約占污水處理直接運行成本的28%，因此根據處理工藝、水質特點等因素，定期開展藥劑評價和優化篩選工作，有利于更好發揮設備性能和提高藥劑效果，確保藥劑成本合理化、效益化[1-6]。

1 水處理系統藥劑投加現狀

延長油田某聯合站建于2005年，該聯合站污水處理站注水量600 m3/h，處理污水為延安組產出水。該站污水處理流程：來水→污水沉降罐→除油罐→緩沖罐→過濾器→注水，站內建有污水池、污泥池、污油池以及污泥干化廠各1座。

該站目前連續投加6種藥劑，分別是絮凝劑、液態助凝劑、除鐵劑、緩蝕劑、阻垢劑和殺菌劑，加藥點全部設置在除油罐進口處。根據連續采樣檢測數據（見表1），該站出水水質均沒有達到油≤3 mg/L、SS≤2 mg/L、SS中值粒徑≤2 μm的注水水質標準，其中含油量和SS含量均超標嚴重，處理后水樣自然靜置存放2 h后，出現渾濁現象，說明處理后水質存在不穩定性。

表1 進、出站水質檢測結果

2 藥劑評價及篩選

從該站水處理系統來水水質分析數據（表2）來看，來水水溫不高，屬于CaCl2型水質。但是礦化度和Cl-含量較高，腐蝕性強，來水中總鐵較高，計算CaCO3的飽和指數（SI）為-0.05，表明該水質基本穩定，鐵細菌數目偏高。

表2 來水水質全分析數據

2.1 絮凝劑篩選

根據采油廠日常水質化驗結果反饋，該站目前使用的絮凝劑效果達不到技術要求，其中懸浮物超標嚴重。本次絮凝劑評價選用《絮凝劑評定方法》ST/T5796-1993，絮凝劑篩選執行《油田常規采出水處理用絮凝劑技術要求》Q/SH0357-2010中規定的試驗方法。

實驗水樣統一為該站來水，分別投加該站現有的絮凝劑和室內篩選的3種藥劑于200 mL來水中，攪拌1 min，再投加助凝劑2 mg/L攪拌0.5 min，靜置30 min后檢測除油率和懸浮物去除率，實驗結果見圖3。

從實驗過程可知，投加同劑量的絮凝劑，目前使用XF-308絮凝劑投加后，反應時間長，產生的絮體細小，易懸浮在水體中，下沉時間慢。投加HF-X03絮凝劑后，反應時間短，產生較大絮體，容易下沉，水體比較清透，凈水效果明顯優于現場藥劑。

圖3 絮凝劑評價與篩選實驗結果

從實驗結果看（圖3），隨著藥劑投加濃度的增大懸浮物去除率不斷提高，而當絮凝劑投加量為50 mg/L時，HF-X03更能有效降低水體中的懸浮物，懸浮物去除率達到77%，同時除油率達到100%，比目前使用的絮凝劑提高33%，說明針對該站來水，HF-X03的凈水效果好，因此確定選用HF-X03藥劑，投加量50 mg/L，有機助凝劑2 mg/L。

2.2 緩蝕劑篩選

緩蝕劑篩選執行《油田采出水處理用緩蝕劑技術要求》Q/SHCG 40-2012中規定的實驗方法。取250 mL來水于碘量瓶中，逐量投加緩蝕劑，搖勻后放入試片，靜置72 h，然后取出試片，測定緩蝕率，實驗結果如圖4。

圖4 緩蝕劑評價與篩選實驗結果

本次緩蝕實驗采用的是靜態法，測定的腐蝕速率偏低，故而水質的腐蝕速率均是達標的，為確保現場腐蝕速率滿足注水標準，仍需繼續投加緩蝕劑。從圖4來看，緩蝕率隨著緩蝕劑濃度的增大而提高，現場藥劑LGFH-1與室內篩選藥劑HF-H03效果接近，當投加濃度達到60 mg/L時，緩蝕率為72%，符合普通緩蝕劑的技術要求。因此，繼續選用現場緩蝕劑LGFH-1，投加量調整為60 mg/L。

2.3 殺菌劑篩選

從來水水質分析可知，該站來水中SRB菌、TGB菌和鐵細菌的數目均超過注水水質標準，為保證出水水質穩定，建議投加殺菌劑。

實驗采用絕跡稀釋法（按照《碎屑巖油藏注水水質推薦標準及分析方法》SY/T5329-2012）測定細菌數目。分別逐量投加4種藥劑于100 mL該站來水中，在30 ℃溫度下放置50 min后，測定細菌數目。

實驗中發現，4種藥劑投加量為20 mg/L時，水中的SRB菌、TGB菌均達到注水水質標準，而鐵細菌數目未達到注水水質標準。僅在投加殺菌劑HF-J13(有機雙胍類)到80 mg/L后，才能保證水中的鐵細菌達到注水水質標準，同時為避免細菌抗藥性的出現，建議兩種以上的殺菌劑交替投加，考慮到水中細菌的生長特性，可采用沖擊式投加方式。

2.4 阻垢劑篩選

阻垢劑篩選執行《油田采出水處理用緩蝕劑技術要求》Q/SH1020 1452-2013中規定的實驗方法，將現用阻垢劑XF-3042與室內篩選的3種阻垢劑分別投加到100 mL來水中，在30 ℃溫度下靜置24 h后，測定阻垢率，實驗結果如圖5。

從圖5可以看出，投加相同劑量的阻垢劑，目前使用的XF-3042阻垢率最大為75.6%，低于普通阻垢劑的技術要求。而當HF-G03投加濃度為60 mg/L時，阻垢率達到85.3%，比XF-3042提高10.3%，符合普通阻垢劑的技術要求。根據實驗結果，選用HF-G03阻垢劑，投加量調整為60 mg/L。

圖5 阻垢劑評價與篩選實驗結果

3 藥劑效益分析

根據去年該站全年藥劑費用與處理總水量計算值得到藥劑成本為4.68元/m3，經過本次藥劑篩選，測算調整后藥劑成本為3.472元/m3，藥劑成本降低26%，同時優化調整了加藥位置和投加方式，極大地發揮藥劑的作用，污水處理直接成本相對減少；其次油田污水的有效回注為注水開發提供資源，也減少了污水的無目的層回注帶來的環境保護風險，效益十分顯著。

4 結 論

（1）根據實驗篩選出絮凝劑HF-X03，藥劑質量濃度50 mg/L，有機助凝劑2 mg/L；阻垢劑HF-G03，投加量調整為60 mg/L。

（2）該站目前使用的緩蝕劑LGFH-1和HF-H03效果接近，效果比較理想，建議繼續沿用，藥劑濃度調整為60 mg/L，以確保緩蝕效果。

（3）通過水質分析來看，該站鐵細菌偏高，針對該站水質特點，推薦選用HF-J13(有機雙胍類)殺菌劑，藥劑濃度調整到80 mg/L，采用沖擊式投加方式。

［1］侯悅，陳怡，唐煜東，等. 簡述油田污水處理藥劑的選用[J].化工管理，2016（4）：49.

［2］孟令浩，陳立，楊堃，等．胡尖山油田采出水處理藥劑研究與應用[J].石油化工應用，2014，33（8）：27-29．

［3］杜祖榮．老油田采出水處理系統的問題及對策[J]. 油氣田地面工程，2006，25（3）：28-29．

［4］寇建芝，王曉艷，張立志.干粉絮凝劑泳衣油田污水處理[J]. 2014（8）：40-41.

［5］高嘉喜，李杰，等. 延長油田韓渠聯合站采出水水質達標工藝研究及效益分析[J].油氣田地面工程，2017（9）：56-58.

［6］李勝偉，毛天聰，王忠武，等. 陸梁油田污水水質達標處理技術[J]. 2014（4）：42-43.

Evaluation and Screening of Wastewater Treatment Agents in a Combined Station in Yanchang Oilfield

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（Yanchang Oilfield Co., Ltd., Shaanxi Yan’an 716000, China）

After years of development, Yanchang Oilfield has entered a period of high water cut. The produced fluid has high water content, and the produced water in the oil field is used as the water injection source after treatment. However, during the treatment of the produced water in some joint stations, the types of chemicals are unreasonable, the use method is single, so the effect is not ideal,cannot meet the water quality requirements for water injection of low permeability reservoirs..In order to meet water quality standard and reduce water treatment cost, wastewater treatment agents used in the station was evaluated and screened, and adding ways and the concentration of reagents were adjusted. According to the experimental results, agents that meet the technical requirements were screened: flocculant 50mg/L, organic coagulant 2mg/L, corrosion inhibitor 60mg/L, fungicide 80mg/L, scale inhibitor 60mg/L, and reasonable dosing method was determined.

oil fielde; sewage treatment; drug evaluation; screening

2020-04-17

高文玲（1985-），女，工程師，碩士，陜西省寶雞市人，2011年畢業于西安石油大學油氣儲運工程專業，現從事油氣田地面工程規劃研究工作。

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