淺談油田采出水處理新技術(shù)與新工藝

劉學(xué)虎(河南油田第一采油廠集輸大隊(duì)，河南 南陽 474780)

油田在開采過程中，采出液中含有含油污水，即油田采出水。含油污水中含有較多的溶解雜質(zhì)和懸浮雜質(zhì)。經(jīng)過數(shù)十年的開采，我國大部分油田都已經(jīng)進(jìn)入高含水開采階段，油田中采出液含水已經(jīng)嚴(yán)重超標(biāo)，有的甚至已經(jīng)超過90%以上。然而我國油田采出水的處理工藝還在沿用原有的初級處理階段的老三套(混凝—沉降—過濾)，技術(shù)比較單一，缺乏深度處理技術(shù)，從而導(dǎo)致管理水平低下、工作效率不高以及成本偏高等問題。如何降低成本，以更環(huán)保、更高效的方式處理油田采出水，使其達(dá)到外排和回注的標(biāo)準(zhǔn)，是我國各大油田企業(yè)亟待解決的重要課題。

1 油田采出水處理目前存在的問題

目前油田采出水處理存在的問題主要有以下幾個方面:

1.1 處理水質(zhì)不穩(wěn)定、適應(yīng)范圍有限、處理劑效果不明顯，易產(chǎn)生結(jié)垢和腐蝕；

1.2 處理設(shè)備比較落后，生產(chǎn)成本過高，工藝復(fù)雜，整體性較差，配套性低下，已經(jīng)不能滿足油田高含水后期的開發(fā)需求；

1.3 聚合物分子在聚合物驅(qū)采出水中的含量過高，導(dǎo)致污水太黏稠，從而形成比較穩(wěn)定的乳化油，使得油水分離難上加難；

1.4 由于管理水平的限制，加上缺乏高程度的自動化控制，生產(chǎn)效益提升不上去；

1.5 沒有及時對國外領(lǐng)先的精細(xì)化過濾技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)借鑒和技術(shù)引進(jìn)，現(xiàn)有處理技術(shù)較為落后和單一，缺乏深度處理技術(shù)，直接表現(xiàn)就是成效過于低下。

2 油田采出水處理新技術(shù)與新工藝

2.1 生化技術(shù)

利用微生物的新陳代謝來對油田采出水中含有的有機(jī)物進(jìn)行降解的方法，稱為生化技術(shù)。生化技術(shù)是基于初級處理技術(shù)的二級處理技術(shù)，由于其擁有的特殊性，已經(jīng)在工業(yè)污水處理和城市污水處理方面被廣泛應(yīng)用。而且，近幾年也已經(jīng)逐漸應(yīng)用到油田采出水的處理中，取得了不錯的效果。通常進(jìn)入生化技術(shù)處理之前，油田采出水的含油量要保證在50mg/L左右，這樣生化技術(shù)才能發(fā)揮出比較好的預(yù)期效果。從目前的發(fā)展趨勢來看，生化技術(shù)作為有機(jī)物去除技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得較為成熟，未來在油田采出水的處理方面的前景將會更好。

2.2 高氧化技術(shù)

高氧化技術(shù)主要應(yīng)用于印染、精細(xì)化工和制藥等方面，在油田采出水中的應(yīng)用目前還處于初級階段。高氧化技術(shù)主要是針對污水中的有機(jī)物利用物理或化學(xué)方法進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)化成低毒易降解有機(jī)物或無機(jī)物。在油田采出水的實(shí)際應(yīng)用過程中，這種技術(shù)能去除污水界面的活性劑，分離油滴，通過光照射條件下的催化劑反應(yīng)，分離乳化油，去除污染物，保證油田采出水質(zhì)量，屬于一種比較有效的采出水處理技術(shù)。

2.3 全物理性膜分離技術(shù)

改變原油成膜表面的成分合成，在原技術(shù)基礎(chǔ)之上加入具有破乳功能的材料，使得污水分離，這就是合成膜技術(shù)，又稱全物理性膜分離技術(shù)。這種技術(shù)在處理油田采出水時，相當(dāng)于在傳統(tǒng)過濾模式的基礎(chǔ)上，集膜分離技術(shù)和表面技術(shù)為一體，加入能夠破乳的分離材料，省略使用化學(xué)試劑的處理，從而實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的污水處理和全物理破乳過程，使得油田采出水的管理更為便捷。

2.4 水力旋流技術(shù)

水力旋流技術(shù)是利用水密度和油密度不同的原理，用一定的壓力讓油田采出水受到高速旋轉(zhuǎn)離心力的作用，而以較快的速度在圓筒的器壁上實(shí)現(xiàn)油水分離，水在外圈而油在旋流中央，分離效果顯著。這種技術(shù)曾被美國西部的油田應(yīng)用過，效果明顯，通過水利旋流技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的浮選和隔油方式對油田采出水進(jìn)行處理后，油田采出水能夠被蒸汽鍋爐采用，不僅能夠節(jié)省水資源，也能對環(huán)境產(chǎn)生保護(hù)作用。我國相關(guān)人員曾經(jīng)在大慶油田利用該種水利旋流技術(shù)對油田采出水進(jìn)行過現(xiàn)場試驗(yàn)，結(jié)果表明，水利旋流技術(shù)能有效降低油田采出水混合物的濃度，使得油水分離的效率超過90%以上，取得了較好的效果。

2.5 超聲波技術(shù)

超聲波技術(shù)是一種機(jī)械波，在傳播的過程中不僅具有機(jī)械作用，還具有熱作用和空化作用。超聲波技術(shù)在處理油田采出水的過程中，利用機(jī)械振動的原理讓油跟水等其他介質(zhì)釋氣、破乳和凝聚。即油滴和水滴以及其他介質(zhì)會隨著機(jī)械振動的過程而不斷移動，從而促使小水滴匯聚成大水滴，小油珠匯聚成大油珠。由于水滴和油珠自身的重力不一樣，在匯聚的過程中會呈現(xiàn)油珠上浮、水滴下沉的現(xiàn)象，從而完成油水破乳分離。另外，降低超聲波的界面張力也能對油田采出水進(jìn)行破乳分離。超聲波技術(shù)還能利用強(qiáng)烈的空化作用，粉碎油田采出水中含有的機(jī)械介質(zhì)，降低固體顆粒的含有量，從而使水質(zhì)得到很大的改善。

3 結(jié)語

綜上所述，油田采出水處理技術(shù)與工藝正隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷提高，在進(jìn)行綜合治理的目標(biāo)下，應(yīng)該結(jié)合新技術(shù)和傳統(tǒng)工藝，對工藝流程和配套技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化整合，使油田采出水處理技術(shù)朝著易操作、高效、低污染和低成本的方向提高，從而使油田采出水的效益達(dá)到最大化。

[1]任連鎖,張登慶,陳毅忠,王車禮.油田采出水處理新技術(shù)[J].油氣田地面工程，2003(09).

[2]陳忠喜,舒志明.大慶油田采出水處理工藝及技術(shù)[J].工業(yè)用水與廢水，2014(01).