姬塬油田采出水處理工藝適應性評價

茍利鵬 ，馬驍驊 ，陳小兵

（1.西安石油大學，陜西西安 710065；2.中國石油長慶油田分公司第五采油廠，陜西西安 710200）

隨著姬塬油田開發規模的擴大和開采時間的延長，油田采出水量逐年增多，開展采出水處理工藝流程適應性評價，探索適合不同規模的采出水處理工藝流程顯得尤為迫切。

為了多層有效開發，本文研究了姬塬油田采出水工藝技術，通過對現場采出水進行藥劑篩選、評價，優選出適用于姬塬油田采出水的水處理藥劑，并且對工藝流程適應性進行分析評價，現場完善采出水處理系統流程配套，提高采出水水質，探索出適用于姬塬油田的采出水處理工藝。

1 采出水現狀調研

1.1 采出水回注現狀

姬塬油田第五采油廠目前采出水回注站點11座，采出水回注井95口,其中延9層回注井16口，長1層回注井4口，長2層回注井12口，長4+5層回注井25口，長8層回注井35口，非目的層回注井3口。

目前日產采出水量2887m3，日回注采出水2 717 m3，回注率94.1%，平均回注壓力13.4 MPa。

1.2 采出水水質現狀

2010年11月委托工程技術研究院對第五采油廠11座采出水回注站點的含油、懸浮物、pH值等9項指標進行全面監測（見表1）。

從監測數據可以看出，姬塬油田采出水回注水質主要表現為：簡易處理流程懸浮物、含油及總鐵超標嚴重，精細處理流程處理水質相對較好。

1.3 采出水處理工藝現狀

1.3.1 簡單除油：沉降罐→除油罐→調節罐 該工藝流程應用在姬塬輸油站、黃九、耿32撬、地98-82撬、沙106注水站、羅一撬、姬十五轉7座注水站，此流程采出水經過沉降罐脫水、除油罐簡單處理，處理水質較差。

1.3.2 一級除油+兩級過濾：沉降罐→除油罐→核桃殼+纖維球過濾 該工藝流程應用在姬一聯、馬家山脫水站，此流程初期運行效果好，但隨著運行時間延長，因前端預處理簡單、對上游水質變化適應性差等問題，造成后端過濾負荷增大、致使濾料污染，處理水質逐漸變差。

1.3.3 溶氣氣浮處理裝置：沉降罐→除油罐→氣浮→纖維球過濾 溶氣氣浮處理裝置目前應用在姬二聯合站長4+5采出水處理系統，應用效果良好。

1.3.4 兩級沉降處理工藝：除油沉降罐+反應器+混凝沉降罐 該流程應用在姬五聯合站、姬七聯合站應用效果良好。

2 藥劑篩選與評價

2.1 姬二聯合站藥劑篩選

2.1.1 姬二聯殺菌劑篩選（見表2）實驗結果表明：所篩選殺菌劑對硫酸鹽還原菌和腐生菌具有較好的殺菌效果，但對鐵細菌的殺菌效果明顯不足。根據試驗數據優選：GM31004、GYSL、SW-80型殺菌劑，最佳使用濃度：30～50 mg/L。

表1 姬塬油田采出水回注水質數據

表2 殺菌劑室內篩選結果

2.1.2 姬二聯阻垢劑篩選（見圖1、圖2）

根據試驗數據優選：SW-188、PE-HE型阻垢劑，最佳使用濃度：30 mg/L。

2.1.3 姬二聯/助凝劑篩選（見表3，表4）篩選結果：對姬二聯長4+5采出水，DW系列絮凝劑、助凝劑與采出水配伍性好，在150 mg/L濃度的DW系列絮凝劑下配合3%的DW系列助凝劑能夠使采出水中的機雜含量降到3.55 mg/L。

2.2 馬家山脫水站藥劑篩選

針對馬家山脫水站前端未投加絮凝、助凝劑，處理水質差的情況，根據該站采出水水質特點，室內選用4種水處理藥劑配方方案對該站采出水進行了處理研究，測定處理前后的各種水質指標（見表5）。

表3 長4+5系統DW/JY-511絮凝劑評價

表4 長4+5系統DW/A6025助凝劑評價

篩選結果：室內研究表明，采用第四套技術配方對馬家山采出水站的含油采出水進行處理，處理后的水其主要指標為含油0～2.5 mg/L、懸浮物＜2 mg/L、腐蝕速度為0.004 mm/a、細菌得到抑制，SRB 10個/毫升。

3 水處理工藝優化

3.1 前端除油技術優化

斜板除油罐6具，斜板除油罐內部結構復雜，由于姬塬油田采出水礦化度高，腐蝕性強，造成斜板除油罐內附件易腐蝕，運行效果差。其中姬六轉、黃九轉斜板除油罐處理后的采出水機雜、含油高，因此將姬六轉、黃九轉斜板除油罐更換為自然除油罐。

應用效果：應用自然除油罐后黃九轉除油罐出水懸浮物由100下降到30mg/L，含油由87.5下降到32mg/L；姬六轉除油罐出水懸浮物由98下降到23 mg/L，含油由102下降到 26 mg/L（見表6）。

3.2 采出水處理工藝優化

姬十一轉采出水經沉降罐脫水后后直接回注，未經任何處理，回注水質差（機雜53 mg/L、含油50 mg/L）。在姬十一新建200 m3自然除油罐1具，完善采出水處理流程。

表5 馬家山脫水站采出水處理配方室內篩選及處理前后水質數據

表6 前端除油技術優化現場實驗結果

表7 注水站濾料更換前后水質情況統計表

應用效果：姬十一轉沉降罐出口懸浮物65 mg/L、含油54mg/L，改造后十一轉除油罐出水懸浮物20 mg/L、含油 22 mg/L。

3.3 馬家山脫水站采出水預處理優化

一級除油+兩級過濾處理工藝由于對上游水質水量變化適應性差，核桃殼過濾器易出現濾料板結，纖維球易出現濾料污染，出水水質不達標，如姬一聯、馬家山脫水站更換濾料后3～4月后處理水質變差。在馬家山脫水站應用預處理高效混凝采出水處理技術，在該站采出水處理流程前端增加預處理器一臺，提高前端預處理能力（見表7）。

4 取得的認識

（1）采用放大前端除油罐進行沉降分離，可以有效除去采出水中的浮油和大粒徑的固體懸浮物，現場應用效果好。

（2）二級核桃殼+二級改性纖維球過濾器過濾效果受前端影響較大，隨著運行時間延長濾料易受污染，導致處理水質變差。

（3）自然除油罐在姬六轉、黃九轉及姬十一轉的應用效果表明，自然除油罐在姬塬油田有較好的適應性。

［1］羅政權，龔雪梅，陳小兵，張進科.溶氣氣浮在姬二聯采出水處理中的試驗與應用［J］.石油化工應用，2012，31（6）:65-68.

［2］牟云玲.吉林油田采出水處理技術分析［J］.石油機械設備與自動化，2012，9（6）:86-87.

［3］葛俊伸，衣雪松，于水利，孫楠.超濾技術在中國油田采出水深度處理中的應用［J］.給水排水，2012，38（6）:46-50.

［4］陳毅紅，周永宏，李高平.油田采出水處理方案分布式專家系統研究［J］.計算機工程與設計，2012，33（5）:1978-1982.