關于對污水回注工藝的探討

管西娟 龐賀銀 劉永杰

（1.長慶油田第二采油廠城壕作業區，甘肅 慶陽 745100；2.長慶油田第七采油廠百寶作業區，陜西 延安 717606；3.長慶油田第二采油廠技術監督中心，甘肅 慶陽 745100）

油田開發過程中產生的污水回收利用難度大，且因礦化度高，外排時會造成土壤堿化與板結，對環境造成嚴重污染。為了解決油井開采﹑廢水外排的問題，應用污水回注技術可以直接有效﹑成本低廉地解決難題。適當應用污水回注工藝，有利于降低油田含油污水的處理成本，降低石油勘探開發的成本，并解決外排造成的環境污染問題。

1 污水及回注水的劃分標準

污水即含油廢水，具有以下幾個特征：有機物含量較高﹑水溫較高﹑pH值變化較大﹑含難降解物質較多﹑礦化度高﹑表面張力大；水中主要污染物包括油﹑硫化物﹑氰化物﹑COD﹑氨氮﹑酚及其它有毒物質，并殘存有機化學藥劑及其它雜質。這些特征也正是影響回注水使用的重要因素。

如果將含油廢水回注至地下油層，其含有的鐵細菌﹑腐生菌等物質會加速采油循環系統的腐蝕和粘附速度，增加結垢厚度，從而降低系統的使用壽命。同時還會促進回用水的微生物繁殖，增加生物粘泥的數量，并且堵塞后續深度處理設施中的濾膜。由此可見，對含油污水中有機物的處理相當關鍵。

處理含油污水，首先要清除各種油類物質，這些油類絕大部分為懸浮態油，其漂浮于污水表面，或者以微小油珠形態懸浮于水中，可將浮于水面的油刮除。另有一部分油為乳化態油，它們是極小微粒油珠的穩定狀態，需要用藥劑破乳，從水中分離。此外，還有一部分以溶液態存在的油，只能通過吸附過程或者生化反應去除。而對于含油廢水中的重金屬物質，如鐵﹑錳﹑三價鐵等，由于鐵﹑錳會直接影響回注水的使用；三價鐵由氧化后的二價鐵形成，可沉積堵塞在回注油層，形成栓塞，所以它們都是去除的對象。

2 污水回注工藝技術

2.1 兩級過濾工藝

兩級過濾工藝主要采用兩級核桃殼+兩級改性纖維球過濾的方式，它以污水回注為目標，由各個過濾設備的處理站根據實際情況，結合串聯﹑并聯方式運行，運行過程中配合殺菌﹑絮凝﹑防腐等措施以加強污水回注的效果。另外，也可以在實際操作中采用三級改性纖維球過濾工藝。

兩級過濾工藝的主要作用在于，除掉污水中的油和懸浮物。其中，核桃殼過濾器可以去除原油，但去除懸浮物的效果較差，而改性纖維球過濾器可以一同去除原油和懸浮物，這種將兩者相結合的污水回注工藝可以有效提升處理后的水質。就三級改性纖維球過濾工藝而言，其設備運行比較平穩，可有效去除水中的懸浮物及油污，在來水水質較平穩的狀態下，處理后的出水水質基本上可以達到回注水質的標準。

2.2 氣浮加之過濾處理工藝

這項工藝通過向水中均勻加入微小氣泡，使得攜帶原油及懸浮固體細小顆粒加速上浮，進而實現油﹑水以及懸浮層的快速分離，實現污水回注?，F行的氣浮處理工藝一般有三種：OPS橇狀氣浮﹑常規氣浮除油+精細過濾﹑氣浮+AGF處理系統。一般來說，氣浮處理在油田中的運行時間并不長，所以選擇工藝盡量精細。

2.3 小站簡易流程

針對注水規模較小﹑初期產水量不能滿足配注要求的邊遠油井站點，可以采用污水回注的簡易流程，即含水原油經過沉降罐脫水處理之后，進入除油罐簡易除油，之后就地回注，由站點直接配注污水的回注，處理規模一般在100～500m3/d。

2.4 光電殺菌工藝

光電殺菌工藝的操作原理是利用光波為254nm的紫外燈產生紫外線，與二氧化鈦發生化學反應，進而在水中形成光化學催化效應，產生的高活性自由基可以有效打亂微生物的DNA分子，破壞細胞的再生能力而起到殺菌功效。

2.5 電解鹽殺菌工藝

電解鹽殺菌工藝的運作原理是通過對含有一定濃度氯離子的鹽水進行電解，產生氯酸鈉溶液加入管道中進行殺菌，從而抑制油田污水中TGB和SRB的繁衍。不過，這項工藝殺滅TGB和SRB的效果有限，而且長期運行穩定性較差。

3 污水回注工藝流程特點

第一，回注水深度處理工藝。其工藝流程體現于：選擇除油﹑生化﹑錳砂除鐵﹑殺菌﹑膜分離工藝，實踐證明這一流程可以達到嚴格的回注水標準。

第二，殺生滅菌工藝。此流程選擇工藝時必須顧及避免后續濾膜發生氧化，首先要選擇氧化型殺生劑臭氧，之后選擇非氧化型殺生劑二硫氰基甲烷。

第三，深度處理工藝。此工藝中一般較多使用的是超濾膜，但它被油堵塞后反沖洗的難度很大，而選擇使用疏油材料聚四氯乙烯，可以有效解決這一問題。

結語

中國是一個貧水的國家，而對于石油資源的需求量卻相對很大，所以在節約用水﹑改進油井勘探開發技術的背景之下，應用先進的污水回注工藝就具有重大現實意義。目前，中國大部分油田已經進入石油開發的中期階段，采出油中含水量可達70%～80%，所以日產含油污水量非常大。如果這些水不經處理而直接排放到環境中，不僅會污染環境﹑地面水體﹑土壤，還會造成可怕的浪費，因為采油過程中需要大量符合標準的水回注到地下油層中。所以，污水回注工藝技術亟待開發﹑適用。

對采出水進行處理并用于回注，應用有效的污水回注工藝，可降低運行成本，提高操作的便捷度，不僅滿足勘探開發油井時對注水量的需求，而且節約了水資源，給油田帶來巨大的經濟效益及環境效益，為油田開發的污水無害化處理提供了新思路。

[1] 成明泉.現代化污水處理技術及其應用[J].管理科學文摘，2006（06）.

[2] 張金波，傅紹斌，曾玉彬.油田采出水回注處理技術進展[J].工業水處理，2000（10）.