油田采出水處理環(huán)保達(dá)標(biāo)排放管理的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)

徐春亮（大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠）

油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)質(zhì)量關(guān)系到油田開(kāi)發(fā)管理水平的高低，關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[1]。而油田注水水質(zhì)是油田穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)，注水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，不僅造成注水管網(wǎng)壓力上升，注水系統(tǒng)損耗增加，注水系統(tǒng)效率下降，而且減小油田采收率；同時(shí)，不達(dá)標(biāo)的采出水排放會(huì)污染油田周?chē)沫h(huán)境，造成水質(zhì)污染問(wèn)題。某油田加大采出水水質(zhì)管控和環(huán)境保護(hù)創(chuàng)新管理力度，提出并實(shí)施了以構(gòu)建要點(diǎn)監(jiān)督、節(jié)點(diǎn)控制、嚴(yán)格考核的水質(zhì)治理質(zhì)量和環(huán)保監(jiān)督管理新模式。通過(guò)強(qiáng)化監(jiān)督檢查，完成了由結(jié)果監(jiān)督到過(guò)程監(jiān)督的轉(zhuǎn)變過(guò)程，滿足了油田注水水質(zhì)指標(biāo)逐步提升和采出水環(huán)保達(dá)標(biāo)排放的要求[2]，實(shí)現(xiàn)了油田采出水水質(zhì)達(dá)到五級(jí)水質(zhì)并逐步提升至四級(jí)水質(zhì)的管控工作目標(biāo)。

1 現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

1.1 現(xiàn)狀

以某采油廠為例，目前該廠共有采出水處理站5 座和1 個(gè)采出水沉降處理氧化塘， 設(shè)計(jì)采出水處理能力達(dá)148 700 m3/d，實(shí)際處理采出水量為142 300 m3/d，采出水外輸管線長(zhǎng)1.15 km，采出水外調(diào)線為33 km。在采出水處理工藝上，主要采用重力沉降和化學(xué)除油相結(jié)合的方法。投加的化學(xué)藥劑主要有除油劑、緩蝕劑、殺菌劑。現(xiàn)有常壓拱頂沉降除油罐14 個(gè)，壓力除油罐34 個(gè)，緩沖罐10個(gè)，事故罐4 個(gè)，外輸泵20 臺(tái)[3]。

1.2 存在問(wèn)題

1）采出水處理水質(zhì)不達(dá)標(biāo)問(wèn)題較嚴(yán)重。除東三聯(lián)采出水處理站（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“東三聯(lián)站”）經(jīng)技術(shù)改造后，采出水水質(zhì)已符合重注入水（懸浮物及含油量均小于或等于30 mg/L）指標(biāo)，其余4 個(gè)水處理站的采出水水質(zhì)均未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。主要原因是：東一聯(lián)站、東二聯(lián)站、東四聯(lián)站的采出水均為含聚采出水，聚合物造成油水乳化加劇，常規(guī)重力沉降工藝適應(yīng)性變差，造成其處理水質(zhì)不達(dá)標(biāo)。而KD18 號(hào)采出水處理站（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“KD18 站”）的采出水礦化度達(dá)到20 000 mg/L，目前4 000 m3/d 采出水就地回注，3 300 m3/d 采出水與原油混輸（含水率80%）至東四聯(lián)站。

2）采出水處理質(zhì)量環(huán)保管控體系不完善。采出水水質(zhì)環(huán)保監(jiān)控力量不足，存在關(guān)鍵指標(biāo)缺乏相應(yīng)的質(zhì)量環(huán)保控制手段，監(jiān)督結(jié)果具有一定的局限性；水質(zhì)環(huán)保監(jiān)督未明確質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)和質(zhì)量控制節(jié)點(diǎn)，故影響水質(zhì)質(zhì)量達(dá)標(biāo)和環(huán)保監(jiān)督的有效性和及時(shí)性。

2 相應(yīng)措施

2.1 水質(zhì)環(huán)保處理技術(shù)研究

油田采出水處理的目的是：去除水中的油、懸浮物、添加劑，以及其他有礙注水和注聚、易造成注水和注聚系統(tǒng)腐蝕、結(jié)垢的不利成分。不達(dá)標(biāo)的采出水外排會(huì)污染周?chē)纳鷳B(tài)環(huán)境。

1）針對(duì)含聚采出水的特點(diǎn)，按照短流程、低成本、抗沖擊的原則，調(diào)研聚結(jié)氣浮、物理粗粒化除油、渦旋絮凝、曝氣旋流、浮選聚結(jié)、溶氣氣浮6 種預(yù)處理技術(shù)，分別開(kāi)展預(yù)處理+過(guò)濾技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用試驗(yàn)和GEM 高效氣浮試驗(yàn)。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明，兩級(jí)過(guò)濾水質(zhì)可以達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，GEM 水處理裝置與專(zhuān)用藥劑聯(lián)合使用可以取得很好的采出水處理效果，處理后水質(zhì)可以達(dá)到重注入水的效果，最優(yōu)成本為4.5元/m3，污泥產(chǎn)生量為9.1 kg/m3。

2）采用兩級(jí)連續(xù)砂濾+兩級(jí)沉降+靜止濾床工藝，注入絮凝劑的質(zhì)量濃度為450 mg/L，采出水處理量為12 m3/d，藥劑成本為0.75 元/m3，電費(fèi)為0.49 元/kWh。試驗(yàn)研究結(jié)果表明，該工藝處理技術(shù)可以使稠油井采出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到三級(jí)水質(zhì)，其中含油量可以達(dá)到一級(jí)水質(zhì)，粒徑中值可以達(dá)到二級(jí)水質(zhì)。

3）開(kāi)展注聚用水水質(zhì)環(huán)保處理技術(shù)研究。聯(lián)合中國(guó)石化節(jié)能環(huán)保公司開(kāi)展東三聯(lián)站注聚用水二價(jià)鐵離子控制技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用試驗(yàn)。通過(guò)13 口注聚井、7 個(gè)沿程節(jié)點(diǎn)的水質(zhì)和注聚黏度檢測(cè)評(píng)價(jià)分析，投加捕集劑50 mg/L，配注液黏度提升最明顯，黏度增加率為11.1%。利用新技術(shù)、新裝置對(duì)油田采出水進(jìn)行深度無(wú)害化處理，可實(shí)現(xiàn)采出水變廢為寶、資源化回收再利用的目標(biāo)。

4）研發(fā)注汽鍋爐高鹽廢水深度處理回收利用技術(shù)。油田注汽鍋爐在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生大量的高鹽廢水。在某采油廠，針對(duì)廢水處理安裝了“注汽鍋爐廢水回收處理裝置”，經(jīng)對(duì)廢水回收、過(guò)濾后，采用抗污染反滲透系統(tǒng)，將再生廢水處理成注汽鍋爐用水。處理后的廢水電導(dǎo)率在1 160 μs 左右，其礦化度在770 mg/L 左右，優(yōu)于生水（電導(dǎo)率1 230 μs，礦化度820 mg/L）指標(biāo)，解決了因鍋爐廢水外排而導(dǎo)致環(huán)境污染的問(wèn)題。

2.2 水質(zhì)治理促使水質(zhì)環(huán)保達(dá)標(biāo)

按照整體規(guī)劃、分步實(shí)施、分質(zhì)分站處理的工作思路，推動(dòng)油井采出水水質(zhì)提升[4]。采取的治理對(duì)策如下：

1）針對(duì)采出水處理資金短缺的實(shí)際問(wèn)題，應(yīng)用BOO（是指社會(huì)資本根據(jù)政府賦予的特許權(quán)，建設(shè)、擁有并經(jīng)營(yíng)某項(xiàng)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，適用于基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)和環(huán)境保護(hù)方面的非經(jīng)營(yíng)類(lèi)新建設(shè)施項(xiàng)目）采出水處理新模式，主體工藝選用“氣浮+過(guò)濾”技術(shù)路線，兼顧地面采出水處理技術(shù)和投資規(guī)模，分步實(shí)施，逐步提升東一聯(lián)站采出水水質(zhì)。先運(yùn)用氣浮技術(shù)處理采出水，使其達(dá)到五級(jí)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)以滿足47.1%的注水需求；再利用過(guò)濾裝置處理采出水，使其達(dá)到四級(jí)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)以滿足93.6%的注水需求。

2）實(shí)施東二聯(lián)站技術(shù)改造工程。該工程采用“氣浮+聚結(jié)+過(guò)濾”的技術(shù)方案，先實(shí)施有把握的“氣浮+聚結(jié)”技術(shù)工藝，待油井采出水質(zhì)得到明顯改善后，根據(jù)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展再實(shí)施過(guò)濾工藝技術(shù)改造，最終達(dá)到油藏需求的四級(jí)水質(zhì)。

3）實(shí)施東四聯(lián)站和KD18 站高礦化度采出水的就地回注或達(dá)標(biāo)外排。東四聯(lián)站采出水礦化度為16 000 mg/L，一部分采出水進(jìn)入東六注（東六注水站） 回注，剩余采出水進(jìn)入氧化塘處理后達(dá)標(biāo)排放。東四聯(lián)站至東六注建有DN400 調(diào)水管線4.0 km，東四聯(lián)站至氧化塘建有DN500 調(diào)水管線10.3 km，能夠滿足東四聯(lián)站調(diào)水要求。調(diào)整后東四注（東四注水站） 用水由東一聯(lián)站調(diào)入，需新建DN300 調(diào)水管線1.7 km。東四聯(lián)站采出水去向?qū)Ρ纫?jiàn)表1。

表1 東四聯(lián)站采出水去向?qū)Ρ?單位：m3/d

KD18 站將采出水就地回注量，由目前的4 000 m3/d 采出水提升到6 000 m3/d，以減少高礦化度采出水進(jìn)入東四聯(lián)站，每天減少東四聯(lián)站采出水量2 000 m3/d 左右。

4） 實(shí)施東三聯(lián)站采出水處理工藝技術(shù)改造。重點(diǎn)做好注聚驅(qū)轉(zhuǎn)水驅(qū)后的水量調(diào)整工作，減少東三聯(lián)站高礦化度采出水注水，保持注聚用水礦化度相對(duì)穩(wěn)定。

5）引進(jìn)專(zhuān)業(yè)環(huán)保技術(shù)公司，采用BOO 采出水處理新模式，承擔(dān)部分剩余采出水進(jìn)入氧化塘處理，處理后的采出水達(dá)標(biāo)排放，作為油田生態(tài)濕地區(qū)域的補(bǔ)充水源。

2.3 建立健全采出水水質(zhì)質(zhì)量和環(huán)保節(jié)點(diǎn)控制體系

1）建立注入水水質(zhì)質(zhì)量節(jié)點(diǎn)控制體系。其主要包括水質(zhì)指標(biāo)、現(xiàn)場(chǎng)管理兩部分，共制定了8 個(gè)監(jiān)督要點(diǎn)，17 個(gè)控制節(jié)點(diǎn)以及對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和考核辦法。

2）建立采出水處理質(zhì)量和環(huán)保監(jiān)控體系運(yùn)行組織機(jī)構(gòu)。采油廠成立了以開(kāi)發(fā)監(jiān)督、安全環(huán)保監(jiān)督、采油管理區(qū)、油氣集輸管理中心、地質(zhì)所等單位組成的運(yùn)行小組，明確了各單位的工作職責(zé)。

3） 制定采出水處理QHSSE 監(jiān)督運(yùn)行工作流程，保障日常工作運(yùn)行的程序清晰流暢，工作量完成及時(shí)、到位，有效提高工作效率。

4）QHSSE 監(jiān)督人員按照監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)和QHSSE 監(jiān)督運(yùn)行工作流程，依次對(duì)被檢單位生產(chǎn)流程各要點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)督檢查[5]。同時(shí)，各被檢單位建立QHSSE 工作要點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)控制考核細(xì)則、制度，進(jìn)行自查自改，努力使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中每一個(gè)QHSSE工作要點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)得到有效控制。

5）采油廠每月出一期QHSSE 監(jiān)督公報(bào)，每季度組織一次系統(tǒng)大檢查和全廠QHSSE 監(jiān)督季度會(huì)議，通報(bào)監(jiān)督與考核情況，分析存在問(wèn)題的原因，確保采出水處理中存在的問(wèn)題及時(shí)得到整改。

3 實(shí)施效果

1）油田不同采出水水質(zhì)適用性處理技術(shù)研究取得新進(jìn)展[6]。通過(guò)開(kāi)展含聚合物采出水、稠油采出水、注聚用水等不同水質(zhì)適用性處理技術(shù)研究，以及固液廢棄物減量化、無(wú)害化、資源化處理技術(shù)研究，探索出不同采出水水質(zhì)不同的處理工藝技術(shù)，為采出水水質(zhì)有效治理提供技術(shù)保障[7-8]。

2）找出一條油田采出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)治理的新途徑。針對(duì)近幾年油田采出水達(dá)標(biāo)治理資金短缺的問(wèn)題，創(chuàng)新采出水達(dá)標(biāo)治理管理模式，成功引入BOO采出水處理新模式，加快了采出水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)治理，節(jié)省了可觀的治理投資費(fèi)用，避免了投資風(fēng)險(xiǎn)[9]。

3）做到了從采出水處理站來(lái)水直至外輸采出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)及其回收利用，每個(gè)環(huán)節(jié)都有詳細(xì)的參數(shù)和操作標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，通過(guò)加強(qiáng)監(jiān)督檢查，采取月度、季度評(píng)比的方法，對(duì)采出水管理水平提高的水處理站進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)存在問(wèn)題的水處理站進(jìn)行考核，促進(jìn)了采出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)的提升，實(shí)現(xiàn)了油田采出水水質(zhì)滿足四級(jí)水質(zhì)的需求。采油廠采出水水質(zhì)指標(biāo)平均符合率對(duì)比見(jiàn)表2。

表2 采出水水質(zhì)指標(biāo)平均符合率對(duì)比 單位：%

可以看出，采油廠2016 年采出水水質(zhì)指標(biāo)平均符合率與2015 年相比都有所提高。

4 結(jié)束語(yǔ)

油田開(kāi)發(fā)企業(yè)做好油田采出水處理環(huán)保達(dá)標(biāo)排放管理工作，是提升油田開(kāi)發(fā)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的重要手段，也是油田開(kāi)發(fā)管理的一項(xiàng)十分重要的工作[10]。實(shí)踐證明，開(kāi)展不同油田采出水水質(zhì)處理技術(shù)研究，應(yīng)用BOO 采出水處理新模式強(qiáng)化水質(zhì)達(dá)標(biāo)治理，以及建立以構(gòu)建要點(diǎn)監(jiān)督、節(jié)點(diǎn)控制、嚴(yán)格考核為主要內(nèi)容的采出水處理質(zhì)量環(huán)保監(jiān)控體系等措施，能有效解決采出水處理水質(zhì)不達(dá)標(biāo)及其處理質(zhì)量環(huán)保管控體系不完善等問(wèn)題，可有效提升油田采出水水質(zhì)管理水平，滿足油藏注水用水、注聚用水和達(dá)標(biāo)排放的水質(zhì)要求，為油田企業(yè)降本增效和生態(tài)環(huán)境保護(hù)作出貢獻(xiàn)。