油田污水處理技術在注水工藝中的應用

王軍體

（中國石化中原油田濮城采油廠，河南濮陽 457532）

隨著我國的原油需求量不斷提升，油田開采工作的效率與質量也在逐步增強，而注水工藝的應用能夠在此基礎上提高原油的產量。在進行注水工藝的過程中，對水資源的質量提出了嚴格的要求，而在當前的注水工藝當中，我國較為落后的污水處理技術會使油田開采的工作變得緩慢。因此，在進行開采工作過程中，要對污水處理技術進行有效地研究，不僅要讓這種技術能夠充分地運用到油田開采工作當中，還能使我國的注水工藝及油田開采工作的效率得以有效地提升。

1 注水工藝的基本概念

在進行油田注水工作的過程中，主要是將高質量的水資源注入到油層中，讓油層能夠達到進行開采的要求，而油田注水工作在進行的過程中，能夠確保儲油層具有一定的壓力，并將地下的原油資源提升到油井之中，這樣會對后續的開采工作提供一些便利。而對于注水工藝來講，最重要的就是水資源的使用，可以說水資源在運作的過程當中起到了驅動的作用，加快了油田注水工藝的工作效率。同時，在注水工藝所需的驅動劑當中，水是成本較低且能夠保障開采效率的驅動劑，這對于注水工藝的整體發展來講是非常有利的。油田注水工藝不僅能夠保障工作整體的經濟效益，還能對注水工藝所需的成本進行有效的控制，而水也被作為石油開采工作的主要驅動劑之一。在當前的油田注水工藝發展的當中，已經成為了油田開發工程的一種重要工程之一，而注水工藝運用的效果與質量的提升，也為油田開采起到了關鍵性的作用。

2 油田污水處理的特點

在油田進行開采的過程中，會有大量的污水產生，這種污水被工作人員稱之為“采出水”，意思就是在開采油田時出現的污水。油田采出水自身的成分是比較復雜的，且這種水資源當中富含了大量具有腐蝕性的元素，像鐵離子、碳酸根離子等等，而這些元素的產生會為油田的開采工作造成一系列的安全問題，影響到工作的效率與質量。

為了保障油田開采的效果，還會在開采的過程中運用一些輔助型的藥劑，能夠有效地提升油田開采的效果。根據以往的開采工作來看，大多會使用破乳劑、減阻劑作為輔助藥劑應用。但是，在運用輔助類藥劑的過程當中，一定要避免輔助藥劑與污水進行混合，若是將藥劑與污水進行混合，這會導致污水的成分發生一定的改變，從而影響到油田開采工作的質量。在進行注水工藝的過程當中，要運用微生物驅動劑與凝膠這兩項物質進行調節，盡可能改善污水中所具有的含油量，而驅動劑的使用使將污水中的聚合物含量增加。

在進行罐子底部作業時，首先就是要對廢液和過濾芯進行反復的處理，并將具有不同成分的污水進行匯聚，在此之后還要進行除菌工作，避免在進行注水工藝時出現管道腐蝕的現象，這能夠提高油田開采的安全性與工作效率。此外，由于在進行油田開采的工作過程當中，所產生的污水會對工作周圍的環境造成很嚴重的污染與破壞，影響到了我國的生態環境。為了對這種現象進行及時的處理，要不斷加強油田污水處理技術，不僅要保障油田開采的整體效率，還要在此基礎上實現回注效果，從而最大程度地降低油田開采工作的成本，為開采工作的安全性提供有利的幫助。在進行開采工作的過程中，也要考慮到我國當前的生態環境問題，根據這些問題去制定開采工作的流程。

3 油田污水處理現狀分析

在進行原油開采的過程中，會有大量的油田污水產生，這種污水當中具有大量的污染物質，像蠟類物質、重金屬、硫化物等。如果不能對油田污水進行及時的處理與排放，就會對油田開采所在的區域造成很大的影響，對周邊的氣候環境、土壤性質、農作物生長狀況、地下水水質等造成很大程度上的危害，這對我國生態環境保護是不利的。所以在對油田開采所產生的污水進行排放時，必須要運用技術對污水進行及時的處理，只有這樣才能進行污水的排放或是循環應用，使我國的生態環境問題得到有效的解決。

根據我國當前的油田污水處理技術發展來看，在應用注水工藝過程中，前期工作主要是運用物理、化學、生物技術對污水進行及時的處理。根據技術應用效果，物理處理技術的應用周期不僅比其他兩種技術要長一些，且具有應用場景大的特點，這會在很大程度上加強基建空間的要求。除此之外，化學技術和生物技術在應用的過程中，會考慮到藥劑的活性、藥劑的成本、基建空間等相關的問題，日后也會從成本低、工作效率高等方面對油田污水處理技術進行有效的研究，為油田開采與注水工藝的發展提供有利的條件。

4 油田污水處理技術的應用問題

4.1 管理方面的問題

企業若是想要加強油田開采的效率，首先要做的就是對油田注水工作進行投資與研發工作，因為投資能夠對油田注水工藝項目進行有效的推動，還能在此基礎上研發出新的注水工藝，從而加大了回報率。為了加強企業對于注水工藝的管理，在運用注水工藝時，要對注水量的變化進行關注，特別是在一些控制的過程中，需要工作人員運用相關的公式去計算注水量的多少，只有這樣才能將注水工藝工作進行完善，而企業在進行后期的管理工作過程當中，也會在注水工藝中起到一定的作用。

4.2 工藝創新的問題

在進行油田開采工作的過程當中，由于這項工作需要在一個特殊的環境下進行，所以在面對此環境的過程當中，需要對注水工藝進行不斷創新，并且要在此基礎上研發出更多的機械設備，以此來適應油田開采的工作，在滿足工作需求的同時也能加大油田開采工作的效率。由于水中具有很多的腐蝕元素，這會對注水管的運作造成很大的影響，也能看出以往的工藝材料與設備是不符合現在的工作的，需要及時對這些設備進行創新，從而加大注水工藝的應用效率。

4.3 安全方面的問題

在進行油田開采工作與注水工藝的過程當中，因為井下的環境非常惡劣，且常年都存在著一些安全方面的問題，所以導致其腐蝕的現象不斷增大，無法對注水的效果進行保障。而這樣會使工作人員無法進行后期的工作效果，使注水工藝無法達到工作人員預期的目標，油田污水處理技術也無法得到有效的運用。由此可以看出，如若不能及時解決安全方面的問題，會在很大程度上影響到油田開采工作的效率，限制污水處理技術的應用，為開采工作埋下更多的安全隱患。

5 油田污水處理技術在注水工藝中的應用策略

5.1 氣浮處理技術

氣浮處理技術主要指的是利用合理的方式在污泥的表層產生很多的小氣泡，而這種小氣泡在上升的過程當中，會和污泥當中的原油成分、懸浮粒子雜質等物質進行相互碰撞和吸收，從而將污泥當中的液體物質和固體物質分開。這會使原油物上浮在污泥的表面，固體物會下沉在污泥底部，從而使污泥受到一定的凈化。氣浮處理技術本身具有一定的難度與復雜性，且工藝性質不容易掌握，這就要求技術人員自身的技術水平與專業能力是非常好的。針對于一些很難分離的污水，可以用運用氣浮池或者是重力式沉降罐，這不僅能夠將污水進行分離，還會在很大程度上解決施工成本，而污水當中的養分會在氣浮的過程中進行溶解，這也會為污水的處理工作帶來很大的幫助。

針對污水所出現的混凝反應，在進行氣浮處理技術的過程當中，對于混凝反應的要求是很低的，這會有效地縮短固態分離的時間，加快對污水進行處理的速度。可是，在運用氣浮處理技術進行污水處理的過程當中，也會有很多的因素去限制污水處理的效果，像微氣泡的大小、絮凝體顆粒的大小都是影響的因素。而通過實際的研究與實驗，氣浮裝置中所產生的微氣泡直徑為20～100μm，當微氣泡的直徑與懸浮顆粒的直徑最為接近的時候，油田污水處理的效果也會是最好的，若是因為氣泡的大小不合適或數量過多，都會導致氣泡自身的吸附效果不好，這是由于在對污水進行處理時，壓力過大而導致其耗能增加，從而使氣泡吸附的效果不夠理想。

5.2 膜生物反應器技術

隨著我國當前的科技不斷發展，油田污水處理的技術也會得到大幅提升，而膜生物反應器的出現就會為油田污水處理技術的發展提供有效的幫助。工作人員在運用膜生物反應器的過程當中，會將膜分離單元、生物處理單元進行有機地結合，通過對于膜組件的有效應用，使過去的末端二沉池處理工藝的地位逐步下降，從而代替了這種工藝的地位。在運用膜生物反應器技術的過程中，可以運用生物反應器來對污泥的濃度與高活性進行維持，使生物的有機負荷得以有效的提升，使污水處理過程中的污泥含量極大減少，以此來減少污水處理的面積，從而增加油田污水處理技術的應用效果，也能在此過程中得到更大的經濟效益。

膜生物反應器不僅能夠有效去除油田污水中的一些固態雜質，和以往的沉淀分離固液相比，膜生物反應器的分離效果也更勝一籌。且通過膜生物反應器分離出來的水也能再一次進行回收與利用，從而增大了資源回收利用的效率。在污水進行回流的過程中，膜生物反應器的應用能夠對微生物起到阻隔作用，將污水當中的泥與水進行徹底地分離，使污水處理技術的操作方式更加靈活。若是能將傳統的污水處理技術與膜生物反應器技術進行有效地融合，也會在很大程度上提高油田污水處理技術的效率，并且能夠對傳統處理技術當中的三級處理流程進行有效地規避，這樣也會減少土地的使用面積，同時還會使污水的處理成本極大降低，加快油田處理技術的應用效率。與傳統的活性污泥處理工藝相比，膜生物反應器處理油田污水方面具有很大的難度，但是還有很多的優勢，像排泥周期長、操作彈性大、對環境的影響較小等。除此之外，工作人員可以運用PLC 技術對膜生物反應器的控制系統進行設計，這樣也能使膜生物反應器的操作更加簡便。當對油田的污泥進行處置時，如果使用膜生態反應器，就可以改善污泥的品質，不但解除了以往的污水處理技術所造成的影響，還提高了水資源的利用價值，油田污水處理效率也能得到不斷地提升與完善。

5.3 微生物反應池技術

微生物反應池技術主要是運用聯合菌種對污水進行處理，因為這種菌種的繁殖能力強，所以在具有的環境當中也能進行高效地繁衍，加快氧化的速度。且運用這項技術，能夠將污水中的雜質進行結合，從而使污水中的雜質得以有效地化解。這項技術主要是將油田污水當中的有機結構進行簡化，并在此基礎上進行處理，以此來減少污水當中的物質。微生物反應池技術的應用特點其實有很多，第一就是微生物的問題，通過這項技術不僅可以對微生物進行凈化，還能運用聯合菌種來進行處理，在凈化之后的水資源會處在穩定的狀態。第二就是這種技術在應用過后具有一定的抗病毒能力，這會使水資源的質量得以有效地提升。最后就是在應用這項技術的時候，并不需要投入高昂的成本，在處理的過程中也不需要化學藥劑的支持，所以不會對生態環境造成危害。

微生物反應池在運用的過程當中，能夠根據不同的油田污泥種類去選擇最適宜的細菌加以凈化，通常的生物活力都會在每克104～106個，而生物活力在每克1 012～1 015個時，能夠對聯合菌群的產生有較大的幫助，當凈化含鹽高的污泥時，通常10～15d 就可以凈化完成。因為污泥本身的可生化特性相當高，這會在很大程度上加強污水的處理效果，使處理之后的水資源的質量得以更加穩定。微生物反應池本身具有很強的抗沖擊性能與抗毒性能，也會隨著時間的不斷增長而提升處理效果，從而加強對污水處理技術的效率。

6 結束語

通過油田污水處理技術的不斷發展，能夠使我國的油田開采工作的效率與質量得以有效地提升，也能發揮出注水工藝自身的作用。而在油田開采工作進行的過程當中，對于所形成的污水進行及時的處理，也能保障水資源的穩定與利用，這會在很大程度上提高我國油田開采的工作效率，在保障我國生態環境的同時，也能在可持續發展戰略下進行相應的工作，從而加大了油田開采工作的效率與質量，為我國油田開采工作的發展提供有力的支持。