谈联合站污水处理提质优化

摘要：随着油田开发进入后期，含油污水有效处理是油田不可避免的难题，地层土壤环境受到破坏，污水处理设备腐蚀等多方面影响，联合站污水处理效率降低。因此，对联合站内现有污水处理工艺方法进行提质优化，充分利用水资源，将处理后水回注地层，不仅可以提高污水利用率，保护淡水资源，还可以保持地层能量，有利于油田的可持续发展。

关键词：油田开发；含油污水；地面集输；提质优化

我国大部分油田已进入开发的中后期，依靠自身油层压力已经不能满足正常生产，必须依靠机械能量进行采油，通过注水井不停向油层中注入能量，维持地层压力，提高采油井的采收率。现在一般油田采出液含水量在80%，中老油田则高达90%以上，所以，合理处理油田污水成了重要问题。油田污水主要产生于油田采出水与其他含油类等污水，其成分比较复杂，不仅会对周围环境造成污染，损坏水资源生态体系[1]。采出液中的成分还会堵塞石油管道，影响采收率、造成石油设备损坏等问题，在油田生产中，对含油污水的处理显得尤为重要。

1油田污水处理工艺

在石油开采过程中，许多环节都需要注水开采，原油外输含水率一般不超过0.5%，所以在外输前必须将采出液脱水，达到合格后外输。由于油田采出液成分复杂，含油污水会对生态系统造成破坏，将油田采出污水经地面处理合格后，再回注地下，循环利用，污水处理工艺在油田的可持续发展、保护良好环境等方面起到了重要作用。注水油田开采工艺流程如图1所示。

1.1油田污水处理工艺方法

由于油田生产规模、生产环境的差异，所采用的污水处理方法也有一定的差异，每种工艺方法有其适用性和局限性，我国污水处理主要采用的工艺技术有物理法、化学法和生物法等。1）物理法在我国油田污水处理技术中最常用的就是物理法。物理法主要可以去除大多数的悬浮油、分散油和悬浮杂质，物理法技术成熟、处理效果好，主要包括重力沉降法、吸附法和聚结法等。2）化学法含油污水经过物理处理法后，水质还未达到处理标准，还需要用多用处理技术综合处理，在实际的污水处理过程中，通常用化学法做进一步的污水处理。化学法的原理是乳化油，现在常用的方法有化学混凝法、化学转化法等。3）生物法国内外对生物处理技术应用广泛，其原理是利用微生物的代谢作用，将污水中的有机污染杂质降解为无机物等。生物法成本低、达到效果好、无污染，常用的处理工艺方式主要有活性污泥法、生物膜法、A/O法等。我国污水如理若重新注入地层，须对污水处理后的悬浮物含量、含油量等物质进行检验合格，避免污染。一般来说，联合站的污水处理工艺主要流程有：首先，利用重力分离等处理技术将采出液分离；然后，运用化学过滤法进行二次处理；经过二次处理的污水运用活性炭等物质吸附杂质，并结合生物法进行最终处理，经过处理后的污水合格后回注[2]。

1.2油田污水处理工艺流程

我国油田污水处理工艺通常采用“三段式”处理工艺：油井采出液先进入一次除油池进行油水分离，除去浮油；随后采出水进入到二次混凝除油池，脱除浮油和部分乳化油；流出的油田污水经压力过滤工艺，去除污水中的悬浮杂质和剩余的油，处理后的水满足回注要求进行回注，采出水处理工艺流程如图2。

2联合站污水处理提质优化策略

由于油藏开发地层水类型主要由Na+、Mg2+、Ca2+、Cl-、K+等元素构成，在地面集输过程中容易出现结垢现象。伴随近年来油田含水率的增加，开发形式多样，污水量随之上升，采出液成分越来越复杂，并且不同地层水质成分多样变化，造成集数系统的管网设备腐蚀结构现象愈来愈严重，应从以下几个方面进行污水处理提质优化方案，解决腐蚀结垢现象。

2.1药剂的优化

随着采出液中结垢离子的增加，水质逐渐发生变化，联合站的污水处理站应调整药剂来改善水质，例如加投净水剂、离子调整剂、絮凝剂等。其中离子调整剂是使污水中的结垢离子与药剂中的离子相互反应，使原油破乳，其沉淀物形成晶核，再加入阳离子与沉淀物进行沉淀分离[3]。考虑到水质的变化及不稳定性，应考虑后期投加缓蚀阻垢剂，降低腐蚀速率，增强处理后水质的稳定性。

2.2杀菌工艺的优化

目前，油田采出液中普遍存在大量细菌等微生物，微生物繁殖速度较快，在系统内大量繁殖会引起严重的腐蚀问题，从而引发地层堵塞、管线腐蚀等问题，存在较大的危害。现油田常用的杀菌工艺主要有化学药剂杀菌、臭氧杀菌、紫外线杀菌、等离子杀菌、过滤杀菌、电磁波杀菌等。随着地层的开发、水源变化多样，细菌指标超标现象越来越严重，对设备造成了很大的危害，而化学药剂杀菌费用比较昂贵，且细菌容易产生免疫，因此可考虑电解盐水杀菌技术，成本低，杀菌效果稳定，目前电解杀菌法在含油污水处理中运用越来越广泛。

2.3污水过滤技术的优化

处理后的水质收过滤效果的影响，过滤技术是油田采出液处理中最关键的环节。我国污水过滤处理主要采用的是双滤料过滤器，按照填装的滤料可分为核桃壳-石英砂过滤器和无烟煤-石英砂过滤器。核桃壳-石英砂过滤器处理油污能力强，但对悬浮物处理能力较差；无烟煤-石英砂过滤器去除悬浮物效果比较优秀，但对过滤前水质的要求较高。结合现油田开采形势，对污水处理要求精度较高，核桃壳石英砂随对过滤前水质要求较宽，但其对水中悬浮物颗粒过滤效果差，水质难以达到标准，因此，针对悬浮物颗粒的污水处理应优化过滤器为无烟煤-石英砂过滤器，滤料反洗再生能力强，水质过滤精度高。

3结束语

本文针对现有油田污水处理工艺方法、流程研究讨论，结合油田地面开发特点，分析现有污水处理技术存在的不足，分析不同药剂、不同杀菌工艺及不同过滤技术对污水处理后水质的影响，优化现有工艺方法，减少设备的腐蚀、节约成本，为油田可持续发展提供有力支持。

作者：张维薇 雷启盟 单位：大庆油田第三采油厂