油田采出水处理新技术与新工艺

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摘要：油田采出水的含油量高，但颗粒性杂质也较多，对于油田采出水进行有效的处理一直是一个研究的热点，文章对油田采出水处理新技术与新工艺进行探讨，具有一定的借鉴意义。

关键词：油田采出水；处理；新技术；新工艺

中图分类号：TD122 文献标识码：A

前言

文章对油田采出水对油田的影响和油田采出水的特性进行了介绍，对油田采出水处理系统的工作原理进行了阐述，通过分析，并结合自身实践经验和相关理论知识，对油田采出水处理中的新技术新工艺进行了探讨。

二、油田采出水对油田的影响

油田采出水的化学成分复杂，无论是对开采回注设备还是对地层以及外排时油田周边等都具有侵蚀、污染的破坏作用。油田采出水破坏了老油田工作人员的工作环境，加快了老油田开采设备的磨损程度，增加了老油田对采出水的处理费用。另外，如果处理不当并回注到地下开采层，会造成开采层地质成分改变，给开采工作带来不可预料的危险。而如果不进行处理直接进行地上排水，会造成老油田周边环境的恶化，不利于环保。

三、油田采出水的特性

油田采出水是油田开采过程中的副产物，也是采油过程中最大的废水[1]。这种副产物随着油田地点不同、回注水水质不同、地质条件不同、采油方法不同等，采出水的特性不完全相同，其大致的特性如下：

3.1.含油量高

老油田的开采经过二次甚至三次开采，采出水中含有大量的油，成为油水混合液，这种混合液需要经过一定的油水分离设备，利用重力分离技术或旋流分离技术进行油水分离，才能得到开采的石油。因此，这种采出水含油量较高，一般采油污水含有1000～2000mg/L的原油，有些含油量可达5000mg/L以上。

3.2.含颗粒性杂质

采出水是油田开采的副产物，是从地下开采出来的水，由原有地下水、开采回注水等组成，这些水本身就含有一定的颗粒性杂质，再经过压力的作用，其中悬浮的固体颗粒有所增加。主要是细碎砂、粘土颗粒、粉砂等。

3.3.无机盐含量高

采出水中无机盐含量非常高，但随着油田位置的不同，无机盐含量或有差异。从几千到几万甚至十几万mg/L，这种无机盐有些对设备具有腐蚀性，对环境具有破坏性，因此，需要经过处理后，才能进行再利用或排放。

3.4.其它特性

油田采出水除上述特性外，还含有细菌，有的含表面活性剂、具有高COD、高水温、高pH的特点。这些特点表明，采出水的成分复杂，不能直接利用。因此，油田需要经过研究，将这种副产物化废为宝，进行再利用，既达到环保的目的，还具有经济效益。

四、油田采出水处理系统的工作概述

首先，活性污泥法处理进水的磷浓度比出水高，这是因为实际上活性污泥法的原理就是利用生物化学的原理使污水中的有机或无机污染物的浓度降低，从而污水中的污染物浓度降低。所以理论上进水的C、P等的污染物浓度一定会大于出水的浓度。此外活性污泥法还分好多的处理工艺，并且每种处理工艺的周期也不尽相同。建议根据具体时间周期和所需环境完全反应后再行测试。

其次，油田采出水呈碱性，但是水中硫化氢比较高，这是由于油田单井采出水，测得pH值呈碱性，单井套管气中硫化氢达到800左右毫克每立方米，水中硫化氢（硫化物）10毫克/L左右，气中的硫化氢较高，水中也溶解了很多硫化氢才对，同时水中硫化物含量达到10mg/L而溶液呈碱性是因为和温度压力等因素有关系。

第三，在系统工作过程中，一般而言，污水处理系统沉降比从30％下降到20％，出水浑浊，污泥沉降很快，5分钟就能沉降到30％左右，这是污泥活性过低导致的，最好做一下污泥镜检看看菌群是否正常。降温对污泥来说会降低菌群的活性，温度过高又会导致生长过快。与此同时，是否曝气过量还应该根据镜检结果判断，另外，在系统工作过程中，因为降温原因，每天增加了4个小时曝气时间，污泥沉降很快主要是菌群的活性过低，形成的絮体过少，污泥的沉降速度就会过快，所以沉降比也可以作为判断菌群活性的一个指标。

五、油田采出水存在的主要问题

5.1.采出水中矿化度较高，造成污水处理设施腐蚀结构严重

采出水中矿化度较高，且含有较高的钙、镁等成垢离子，水中含有大量硫酸钠、碳酸氢钠等，具有明显的结垢、腐蚀特征。部分区块地面系统及井筒结构受影响较为严重，个别站场在运行1～2年后出现运行不正常的状况，油水井及地面管网维护工作量较大。

5.2.部分站点脱水系统不正常，影响油水分离效果

油水分离对药品浓度、处理温度、明水高度等参数要求较高，部分站点加药浓度较高、沉降温度较低、沉降罐多年不清理、明水控制不合理等多种因素导致采出水中含油量高、杂质较多，给采出水处理系统带来沉重负担。

5.3.部分站点采出水处理规模及工艺流程有待完善和改进

部分区块因产出量上升导致采出水处理系统能力明显不足，设施超负荷运行，系统配套能力不够。部分除油罐由于多年不清理、附件损坏、不定期排污等多种原因导致除油效率较低。较多精细过滤设备出现故障，过滤器污染严重，设备维修跟不上导致水质不达标。

5.4.采出水带来的环保问题

采出水经过改性处理后虽然实现了水质达标，但由此而产生的大量污泥由于尚无成熟的配套技术和可利用的途径，日积月累，堆积如山，粉尘四散，造成地面环境的严重污染。

六、油田采出水处理中的新技术新工艺

由于油田采出水处理技术关系到提高油田生产效率和降低水污染，所以油田采出水处理技术得到了应有的重视，在发展过程中朝着高效率、低成本、优质化的方向发展。通过了解发现，油田采出水处理技术的新工艺主要体现在以下几个方面：

6.1.新型水处理药剂得到了大力的研制和开发

目前油田采出水处理过程中，混凝剂得到了重要应用。为了提高混凝剂的处理效果，并有效降低混凝剂的生产成本，关于混凝剂的研制和开发取得了最新的进展。混凝剂如何在多种污水环境下都能取得预期处理效果成为了未来的研究重点和方向。

6.2.新型水处理设备和技术得到了大面积的应用

目前油田采出水处理设备正朝着高科技的方向发展，主要设备有横向流含油污水除油器，主要技术有光催化氧化技术、电絮凝技术等。此外，微波能技术和超声波技术也成为了未来水处理的技术的重要发展方向，促进了水处理技术的全面发展。

6.3.生物水处理技术利用率得到了提高

基于目前生物水处理技术的诸多优点，在水处理技术发展过程中，生物水处理技术作为重要的技术方式得到了重要发展。目前生物水处理技术已经实现了重点和难点的突破，生物细菌的繁育和基因重组成为了生物水处理技术新的发展方向。

6.4.膜分离技术取得了突破和进展

膜分离技术在油田采出水处理过程中还属于研究和实验阶段，目前遇到的困难是膜的成本较高，并且膜的污染问题没有得到很好的处理。但是从目前的研究结果来看，膜分离技术已经取得了重要突破，膜的材质发生了变化，成本得到有效降低，并且膜造成的污染得到了有效控制。

6.5.水处理反应器的效率变得越来越高

水处理反应器是处理油田采出水的重要设备之一，现有的水处理反应器虽然种类较多，但是在处理效率方面处于较低水平。随着水处理反应器技术的不断发展，水处理反应器的效率会逐渐得到提高，将逐步达到油田采出水处理的要求。

结束语

众所周知，石油对于经济发展具有极强的推动作用，随着油田开采的不断深入，油层伴水问题逐渐显现，因此，研究油田采出水处理新技术与新工艺是非常有必要的。然而油田采出水处理是一个非常复杂的工艺，既要考虑采出水中油量的回收，又要考虑污泥的采集与排放，所以新技术的重点是要为了提高了油田污水处理效果，达到低渗透油层回注水标准，实现效益最大化的目标。

参考文献

[1] 李秋实，吴汉宁，张金功，等.陕北特低渗油田工业油流标准确定及意义[J].西北大学学报（自然科学版），2010，34（3）：345-348

[2] 李秋实.陕北浅层低渗透油藏管理的特点及对策[D].西北大学，2011

[3] 张艳.低渗透油田注水水质评价处理技术[J].石油钻探技术，2012，3（30）：52-541