大慶油田地下水處理工藝分析

莊慶波 梁福英

摘要：我國(guó)經(jīng)濟(jì)在發(fā)展的過(guò)程中離不開(kāi)石油能源，為此大慶油田得到了較好的發(fā)展，但是由于偏遠(yuǎn)區(qū)采出水量相對(duì)較少，很難滿足注水量需求。為此，需要對(duì)大慶油田地下水用戶回注處理工藝與技術(shù)進(jìn)行有效試驗(yàn)并研究，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)設(shè)計(jì)資料與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，以此對(duì)典型工藝實(shí)施有效總結(jié)。

關(guān)鍵詞：大慶油田；地下水；處理工藝

前言：我國(guó)大慶油田在發(fā)展的過(guò)程中，為了提高地下注水量，已建設(shè)的幾百座水處理站，根據(jù)處理水源的不同將其分為地下水處理站、采出水處理站以及地面污水處理站。隨著對(duì)大慶油田采出水處理進(jìn)行深入的研究，具有較好的研究成果，但是依然局限于對(duì)單元與特殊水質(zhì)處理的研究，對(duì)地下水處理工藝與效果等有較少的研究。為此，需要采取的有效的方法對(duì)大慶油田地下水處理工藝進(jìn)行有效的探究，以此為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

1 地下水水質(zhì)與注水水質(zhì)要求

目前，我國(guó)大慶油田地下水處理站主要分布在采油廠外圍，因該區(qū)塊較為偏遠(yuǎn)，并且出水量無(wú)法滿足注水量要求，需要通過(guò)地下水進(jìn)行有效的補(bǔ)充，該地下水主要來(lái)自深層，呈若堿性狀態(tài)，礦化度在896-1584 mg/L之間。大慶油田地質(zhì)較差，一些地塊屬于特低滲透，地下誰(shuí)通過(guò)處理回注地下，在此過(guò)程中執(zhí)行一定的標(biāo)準(zhǔn)[1]。

2 地下水低滲透處理工藝

2.1 工藝處理

大慶油田使用地下水低滲透處理工藝的處理站在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)出水達(dá)到QSY DY0605--2006第4.2條低滲透層懸浮固體不高與3 mg/L的回注水水質(zhì)指標(biāo)要求，其中處理能力一般情況下為18.9*104m3/d，該處理站主要采用三級(jí)過(guò)濾。隨著對(duì)低滲透地下水處理工藝進(jìn)行有效的研究，主要采用以下幾中處理工藝：錳砂過(guò)濾-雙層膨脹纖維過(guò)濾、錳砂過(guò)濾-纖維球過(guò)濾、錳砂過(guò)濾-纖維束過(guò)濾以及核桃殼過(guò)濾。

2.2 除鐵效果

我國(guó)地下水鐵濃度主要在5-15 mg/L之間，一些區(qū)域達(dá)到了30 mg/L。大慶油田地下水鐵濃度在0.3-9.0 mg/L之間，其中九廠古龍油田鐵濃度相對(duì)較高。在對(duì)大慶油田鐵濃度進(jìn)行處理的過(guò)程中，出水鐵濃度在0.1-0.5 mg/L，在此過(guò)程中達(dá)到了含鐵量控制指標(biāo)的相關(guān)要求[2]。

2.3 懸浮固體與粒徑處理效果

在對(duì)地下水滲透處理工藝水質(zhì)實(shí)施監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，處理效果主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）地下水懸浮固體濃度一般情況下在1.6-11.1 mg/L之間，在此過(guò)程中通過(guò)對(duì)其進(jìn)行有效的處理，懸浮固體濃度控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，其中雙層膨脹纖維過(guò)濾效果較好，一些處理站使用了不同級(jí)別的過(guò)濾工藝，達(dá)到了低滲透層出水控制指標(biāo)；（2）來(lái)水粒徑值為0.7-2.3 μm之間，處理后保持在0.7-1.8 μm，達(dá)到了一定標(biāo)準(zhǔn)值。

3 地下水特低滲透處理工藝

3.1 處理工藝

把懸浮固體與粒徑達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值的地下水進(jìn)行二次過(guò)濾，設(shè)計(jì)出水達(dá)到懸浮固體與粒徑達(dá)均小于1 mg/L與1 μm。較多特低審圖處理工藝主要使用了膜過(guò)濾方法實(shí)施精細(xì)化處理，在此過(guò)程中也有一些是喲紅了顆粒濾料與纖維過(guò)濾，使用頻率較高的特低滲透處理工藝主要有磺化聚醚砜中空纖維膜過(guò)濾、金屬膜過(guò)濾以及聚四氟乙烯膜過(guò)濾等[3]。

3.2 特低滲透處理工藝

特低滲透處理工藝上游懸浮固體濃度一般情況下在1.4-3.5 mg/L，粒徑值保持在0.7-3.8 μm，由數(shù)值可以看出，絕大的部分符合要求，但是有少許來(lái)水水質(zhì)出現(xiàn)超標(biāo)，主要是因管路輸送過(guò)程中有雜質(zhì)。特低滲透處理工藝出水懸浮固體質(zhì)量濃度在0.2-2.2 mg/L，粒徑值為0.2-1.3 μm，其中處理工藝不同，出水水質(zhì)相對(duì)較為接近。

3.3 特低滲透處理工藝綜合對(duì)比評(píng)價(jià)

3.3.1 聚偏氟乙烯中空纖維膜

該纖維膜應(yīng)用應(yīng)用時(shí)間最早，具有較高穩(wěn)定性，機(jī)械強(qiáng)度較高的特點(diǎn)，具有較好的疏水性。此外，膜孔徑在減小的過(guò)程中，膜與分子質(zhì)量相對(duì)較低的物質(zhì)之間的結(jié)合較為牢固，其過(guò)濾值為0.05-0.22 μm，是一種超濾膜。將此應(yīng)亞?wèn)|在大慶油田中，會(huì)在一定程度上很難是懸浮固體達(dá)到有效的標(biāo)準(zhǔn)。

3.3.2 金剛砂過(guò)濾

金剛砂實(shí)質(zhì)上是一種顆粒濾料，其主要特點(diǎn)是密度大、顆粒小以及機(jī)械強(qiáng)度高等，粒徑為0.1-0.2 mm，并且填充厚度為1150 mm，濾速一般情況下低于4.0 m/h，該速度能夠有效滿足出水效果[4]。在大慶油田中應(yīng)用的過(guò)程中，出水懸浮固體平均濃度為0.9 mg/L，粒徑中值超標(biāo)，金剛砂過(guò)濾優(yōu)點(diǎn)建設(shè)與運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低，但粒徑中值會(huì)出現(xiàn)超標(biāo)情況。

3.3.3 雙層膨脹纖維過(guò)濾

雙層膨脹纖維濾芯主要使用了不銹鋼集中管，外層采用了化纖噴溶彈性絲，通過(guò)一定工藝?yán)p繞而成。由于制造工藝與過(guò)濾精度的不同，地下水低滲透處理站的過(guò)濾精度主要為2.0 μm，在特低滲透處理站過(guò)濾精度為1.0 μm，屬于微濾膜。該過(guò)濾工藝在對(duì)特低滲透的過(guò)程中，懸浮固體濃度為1.3 mg/L，粒徑中值為0.8 μm，其懸浮固體超標(biāo)。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，在對(duì)大慶油田地下水處理工藝進(jìn)行研究的過(guò)程中，地下水低滲透處理工藝采用三級(jí)精細(xì)過(guò)濾，以此將懸浮固體處理達(dá)到一定的范圍內(nèi)。此外，大慶油田地下水特低滲透處理方法一般情況下采用膜過(guò)濾工藝，該工藝很難有效確保懸浮固體的穩(wěn)定性，這就需要采用聚氯乙烯合金化中空纖維膜工藝處理方法，主要是因該方法成本較低，且工藝技術(shù)較優(yōu)。

參考文獻(xiàn)：

[1]門北方.大慶油田鉆井對(duì)地下水環(huán)境的影響[J].石油石化節(jié)能，2018（5）：57-58.

[2]王艷偉，楊樂(lè)巍.某油田地下水污染特征分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017（14）：186-187.

[3]郝紅海，金永青，李博穎.伊拉克GA油田水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].油氣田地面工程，2018（3）：84-85.

[4]任翔遠(yuǎn).油田污水處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀[J].石化技術(shù)，2017（7）：96-96.

作者簡(jiǎn)介：

莊慶波，女，1978.06.02，漢族，黑龍江省呼蘭縣，在大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠從事油氣田水處理工作，聯(lián)系地址：大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠第一油礦杏十八聯(lián)，郵編：163000。梁福英，女，1974年3月23號(hào)，民族：漢，籍貫，山東省藤縣，第一采油廠，第三油礦，中二聯(lián)，污水崗