于進春(玉門油田分公司老君廟采油廠,甘肅 酒泉 735000)
隨著油田開發時間的延長,國內相當數量的油田已經進入到高含水開發階段,需要對采出液進行合格處理,使處理后的采出液達到污水回注標準后,對采出液進行回注。這一過程中,需要對水質標準嚴格要求,如果水質處理不合格,會對系統、地層帶來不利影響,也對油田開發效果產生影響。目前油田污水回注過程中仍然存在許多問題需要解決,文章以此為背景開展研究,并提出相應的解決對策。
我國不同地區的油田都有其各自的地質特征和開發特點,采出液性質也各有不同,因而污水回注過程中的處理工藝也應該結合處理要求采取相應的工藝技術。在選擇處理工藝時,需要綜合處理量、處理要求等因素,對污水處理工藝開展全面評價,確保污水處理工藝最優化、最為經濟性、最為有效性。但是從目前我國污水回注工藝選擇情況看,許多油田選擇工藝的出發點大都以價格為最基本原則,雖然成本得到控制,但是并沒有實現污水處理工藝和油田采出液實際最佳匹配的目標[1]。同時,油田的各類處理工藝技術沒有隨著采出液的復雜化變得更加先進和進步,成為影響污水處理工藝處理效果的重要因素。
當前,我國許多油田在污水處理過程中的研究重點主要集中于污水處理系統管理、污水處理制度落實、與其他處理工藝是否存在矛盾等,但是對工藝技術的優化研究力度不夠,對污水處理系統更好地進行水質處理的研究不足,工藝技術沒有實現最優化處理,技術特點、管理模式離油田污水處理要求還存在一定差距,某些方面還存在許多不足,嚴重影響到污水處理效果。這就要求油田污水處理工作人員必須客觀地認識到存在的問題和不足,尋找到最優化處理工藝,從工藝方面徹底解決污水處理過程存在的問題,并在此基礎上進一步優化污水處理工藝。
在油田開發過程中,出于對產量的追求,人們往往存在“重油輕水”的思想,對水質的要求更多流于制度與要求上,真正抓水質達標的力度還不足,這主要是由于油田工作者對水質的重視程度不夠。同時,部分崗位操作人員素質參差不齊、專業素質不夠過硬,雖然在具體操作崗位上的人員都經過了不同形式的培訓,但是在真正落實操作流程、加藥制度時,還存在操作不規范、加藥量未按要求的情況,直接對水質處理結果和污水處理質量產生了影響。
油田污水回注處理需要各類污水處理系統、設備的協調運行,需要沉降、加藥、過濾等流程的協調處理。這就要求在確保污水處理系統正確操作的同時,確保各類設備、環節都能科學、平穩運行,這樣才可以從根源上解決上述問題。污水處理回收與污水沉降方面存在的主要問題,重點表現為罐位不足、沉降時間較短、采出液油水分離程度不足。如果設備數量不足或者處理能力不夠,會出現系統污染的情況。例如:如果濾料和篩管存在缺陷,會導致濾料的流失;如果藥劑選型不當、加藥量不科學、加藥順序不準確,都會使污水處理結果受到影響[2]。
在污水處理工藝方面,許多油田采取以核桃殼、無煙煤、石英砂為濾料,如果對濾料選擇缺少科學性,則會嚴重影響濾料過濾效果,對污水處理后的水質會產生嚴重影響[3]。對污水回注工作也會產生影響,嚴重的情況下還會對地層、環境產生污染,影響油田采收率。
(1)優化污水處理藥劑。對于采出液量較大的污水處理系統,對處理效果影響最為直接的方式為篩選出高性能的污水處理藥劑。各大油田通過研發都篩選出了適合自身污水處理系統的藥劑類型和藥劑量,使用較為普遍的或者具有普適效果的污水處理藥劑為無機化合物和有機高分子化合物。這些藥劑的作用機理主要為:將采出液中油水穩定系統進行破壞,通過加快油相凝聚加速系統分離。這里需要指出的是,油田污水處理最為常用的處理技術為絮凝處理法,已經被各大油田普遍接受和廣泛使用。對于高效絮凝劑的研發與篩選已經形成成熟的技術體系,在藥劑處理實踐中也見到了一定效果。但是污水處理現場效果和室內實驗還存在較大差距,特別是在解決污水處理系統中產生的水質污水問題,沒有取得合理、高效的應用效果[4]。因此,藥劑的研發和篩選應該結合采出液的實際特點,從污水處理系統實際出發,選擇實用性較高、性能高效的絮凝劑,同時,應該研發出具有多種功能的復合型藥劑,除了具有絮凝效果,還能夠起到除垢、殺菌、防腐效果。為減少后期對環境的影響,應該在絮凝劑篩選時,加入具有良好生物降解性能的物質,逐步用高分子天然有機絮凝藥劑代替人工生產的絮凝藥劑,降低對環境造成污染的可能性。
(2)膜法處理技術。膜法處理技術能夠顯著地改善污水處理水質,能夠讓污水處理后的水質達標率明顯提升,具有較光明的推廣前景。在推廣過程中,需要重點攻克目前在應用中的一些問題,其中最為主要的是選擇膜通透量較大、污染程度低、性能好的膜分子。還應該努力研發出具有較好推廣價值、能夠將膜處理技術與其他處理技術有機組合的污水處理技術。例如目前已經正在使用的兼具有污水處理和破乳功能的新型膜材料,具有可以預見的良好發展前景。
(3)開展藕合工藝的應用研究。隨著油田開采方式的多元化,二次采油、三次采油技術得到廣泛應用,導致產液中聚合物含量增加,原油黏度隨之增大,目前的污水處理工藝技術已經難以滿足對采出液的處理需求,需要對采出液處理工藝技術進行創新,耦合工藝便是與之配套的工藝技術。包括添加精細過濾器、橫向流除油器、雙側濾料過濾器等,并且在處理流程上也進行了創新,使壓力過濾處理工藝和耦合無生化處理工藝得到推廣和應用,處理效果較為理想。
(1)強化運行管理,全面提高操作崗位人員的工作技能。強化技術培訓,通過開展有針對性的培訓,全面提高崗位員工的綜合素質。同時,建立層層負責的領導管理隊伍,明確每一個層級的職責,結合定期開展的水質化驗和檢測,并將運行情況納入各級人員的績效考核中。要強化人員崗位培訓,提高人員的操作技能,同時讓員工認識到“油水并重”的必要性和意義,并落實到崗位工作中。
(2)建立健全管理機制,嚴格落實運行制度,并進行嚴格的考核。要建立完善的管理機制,形成完備的管理制度,并要求相關崗位人員嚴格按照制度與操作規程開展工作。與此同時,將水質指標進行通報和考核,將其納入到對員工的月度績效考核體系中,如果指標不達標,嚴格進行績效兌現,起到制度的激勵和約束作用。
(3)實施污水處理節點管理模式,通過節點管理提高水質處理效果。油田污水回注處理涉及到的環節較多,工藝流程較為復雜,每個節點對水質也有不同的要求,需要從節點上對水質達標情況進行嚴格管理和控制,建議采取污水處理節點管理方法,確保各個環節污水處理長效達標,使污水水質處理最終達標。
(1)控制好來水水質。許多油田污水處理系統中,污水的來源中分離器脫水占有一定比例。這些水源在沉降罐中沉降后會輸送到污水處理后續系統,然后在處理系統中進行進一步的處理。因此,應該從上游環節控制好來水的含油量,根據油水性質差異進行油水分離,降低含油量。同時,對沉降罐上部的油污要定期進行處理與回收,降低罐內油污厚度,避免由于油殼厚度過大影響污水處理效果,也避免罐內老化油的形成[5]。
(2)對污水處理系統定期維護。制定年度、季度、月度污水處理運行維護計劃,并按照計劃開展清淤、清罐、清洗管線、更換濾料等改造,同時按照要求進行反洗、排污、排泥等工作,通過開展這些維護性的工作,確保系統平穩運行,水質高效達標。
(3)開展系統優化升級和改造,提高污水處理效果。隨著技術的發展,污水處理系統要得到優化升級。在條件允許的情況下,油田可以進行系統改造,通過技術升級提高污水處理效果。例如將濾料進行材料優化,以提高過濾性能,確保過濾效果。
文章從油田污水處理存在的問題、問題產生的原因、解決對策開展了研究,對提高油田污水回注處理質量和效率具有一定的借鑒價值和實踐意義。