石油開(kāi)采廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀與展望

郇宇 麻宇杰 施磊(長(zhǎng)慶油田分公司第八采油廠，陜西 西安 710021)

我國(guó)油田開(kāi)采多采用注水輸油的方式，隨著開(kāi)采時(shí)間的增加，耗水量也越來(lái)越高，產(chǎn)生大量的石油開(kāi)采廢水，為了解決這些廢水問(wèn)題，基本都采用循環(huán)利用的方式，將脫油廢水進(jìn)行再次利用。

1 當(dāng)前我國(guó)石油開(kāi)采廢水處理的基本現(xiàn)狀

石油開(kāi)采中產(chǎn)生的廢水中，主要的污染物包括原油和懸浮物。因此，石油開(kāi)采廢水的處理主要包括除油和除懸浮物兩個(gè)步驟。并且附加防垢、殺菌等操作后，實(shí)現(xiàn)水的再利用。

1.1 除油

這一環(huán)節(jié)在石油廢水處理過(guò)程中比較重要，廢水中的原油主要以浮油(直徑大于100μm)、分散油(直徑在10-100μm之間)和乳化油(直徑為1×10-3-10μm)三種形式存在，根據(jù)原油存在的不同形式，采用兩級(jí)除油法，即一級(jí)重力除油、二級(jí)混凝除油法。

1.1.1 重力除油

重力除油屬于初步除油，利用油和水的相對(duì)重力不同，來(lái)除去廢水中的浮油和分散油。現(xiàn)階段我國(guó)主要采用立式除油罐和斜板式隔油池兩種主要的重力除油方式。

立式除油罐的設(shè)計(jì)符合油水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，迎合廢水流動(dòng)的重力流程，采用物理的方式進(jìn)行除油，除油效果非常顯著，對(duì)于含油量在5000mg/L以下的廢水，其除油率可高達(dá)80%，是石油開(kāi)采廢水重力除油的主要措施。

斜板式隔油池也是浮油處理的重要措施之一，相對(duì)于平流式隔油池來(lái)說(shuō)，斜板式隔油池主要是在其內(nèi)部加設(shè)一道斜板。表面看無(wú)很大差異，卻使處理浮油與分散油的效果明顯提升，通常在廢水油粒半徑為25微米時(shí)，只需將廢水在斜板式隔油池停留30分鐘以內(nèi)，就可以出去廢水中80%以上的浮油，除油效果同樣是非常的明顯。

同時(shí)，也可以把立式除油罐與斜板式隔油池相結(jié)合，在立式儲(chǔ)油罐內(nèi)設(shè)置波紋斜板，使其兼具兩種技術(shù)的有點(diǎn)，進(jìn)一步提升除油效果，通過(guò)一次操作，基本可以出去廢水中的全部浮油和分散油。

1.1.2 混凝破乳除油

經(jīng)過(guò)重力除油后，廢水中的浮油和分散油已基本去除，混凝破乳除油主要是為了除去廢水中直徑更小的乳化油，其對(duì)于乳化油的去除效果非常明顯。這種除油方式主要是利用混凝破乳劑，其具有脫穩(wěn)破乳的效果，能夠?qū)U水中的乳化油粒與水分離，實(shí)現(xiàn)除油的效果。在除油工作中，混凝破乳除油法主要運(yùn)用混凝破乳劑與混凝除油工藝實(shí)施具體的除油工作。

混凝破乳劑主要是通過(guò)改變廢水中乳化油的性狀來(lái)實(shí)現(xiàn)除油，它能夠凝結(jié)廢水中的乳化油，同時(shí)還能提升乳化油在廢水中的浮力。在具體的除油工作中，主要采用兩種混凝劑，即有機(jī)混凝劑與無(wú)機(jī)混凝劑，在實(shí)際工作中起到了重要的作用，近年來(lái)廢水除油工藝不斷取得發(fā)展，在乳化油除油工作中也出現(xiàn)了有機(jī)高分子混凝破乳劑，并且得到了廣泛應(yīng)用。

1.2 除懸浮物

石油開(kāi)采廢水中的懸浮物的去除工作較為簡(jiǎn)單，主要是通過(guò)過(guò)濾的方式來(lái)進(jìn)行，通常有壓力式濾罐和重力式濾罐兩種，壓力式濾罐可在工廠預(yù)制，具有安裝方便，占地面積小，操作運(yùn)行方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在油田中應(yīng)用較多。壓力式濾罐又分為立式和臥式兩種，直徑一般在3米以內(nèi)。與立式濾罐相比，臥式濾罐過(guò)濾斷面懸浮物負(fù)荷不易均勻，因此沒(méi)有得到立式濾罐一樣的廣泛應(yīng)用。當(dāng)前，為保證出水水質(zhì)，很多油田都采用兩級(jí)過(guò)濾處理，第一級(jí)為雙層濾料過(guò)濾，通常選用石英砂和無(wú)煙煤作為濾料，第二級(jí)進(jìn)行精細(xì)過(guò)濾，采用纖維素濾料，以保證出水中的含油量、懸浮物濃度達(dá)到要求，能夠進(jìn)行回注水操作。

2 當(dāng)前我國(guó)石油開(kāi)采廢水處理中存在的主要問(wèn)題

目前，我國(guó)很多油田都進(jìn)入了開(kāi)采的中后期，由于進(jìn)行二次抽采、三次抽采，使廢水水質(zhì)更加復(fù)雜，因此，對(duì)廢水的處理技術(shù)也要求更高。

2.1 聚合物驅(qū)采廢水

目前很多油田開(kāi)始使用聚合物化學(xué)驅(qū)采技術(shù)，在水中加入了大量的聚合物和表面活性劑，使廢水水質(zhì)比原來(lái)的工藝復(fù)雜很多，原油主要以乳化油的狀態(tài)存在，同時(shí)存在很多的聚合物和活性劑，使乳化油的穩(wěn)定性更高，使得重力除油的效果大打折扣。同時(shí)由于聚結(jié)材料的種類較少，聚結(jié)效率不高，導(dǎo)致粗粒化聚結(jié)工藝的除油效果較差。因此，必須完善聚結(jié)除油機(jī)理，開(kāi)發(fā)新型聚結(jié)材料，改善聚結(jié)工藝條件，以解決聚合物驅(qū)采的廢水處理問(wèn)題。

2.2 蒸汽驅(qū)采稠油廢水

目前，各大油田蒸汽驅(qū)采油規(guī)模也不斷擴(kuò)大，蒸汽驅(qū)采稠油廢水中含油量高并且稠油的相對(duì)體積質(zhì)量和水很接近，重力分離效果甚微，同時(shí)，沒(méi)有一種高效、快速的破乳劑，水中的二氧化硅等污染物的處理落后，都給蒸汽驅(qū)采稠油廢水的處理帶來(lái)了極大問(wèn)題。

2.3 低滲透油藏開(kāi)采廢水

為了不堵塞地層，并且保持低滲透油藏的滲透性，低滲透油層回注水質(zhì)的要求非常嚴(yán)格，回注水的濾膜系數(shù)和污染物顆粒直徑要求非常高，而目前的精細(xì)過(guò)濾、活性炭吸附等技術(shù)都很難達(dá)到，膜處理技術(shù)雖然能達(dá)到要求，但其耐久性、抗腐蝕性等都需要進(jìn)一步提高。

3 我國(guó)石油開(kāi)采廢水處理工作的展望

我國(guó)石油開(kāi)采廢水處理的技術(shù)已經(jīng)逐漸制約了驅(qū)油技術(shù)的發(fā)展，影響了驅(qū)油技術(shù)的大規(guī)模發(fā)展，因此，發(fā)展石油開(kāi)采廢水處理技術(shù)是我們亟待解決的問(wèn)題。結(jié)合聚合物驅(qū)采廢水、蒸汽驅(qū)采稠油廢水、低滲透油藏開(kāi)采廢水的發(fā)展，我們應(yīng)當(dāng)盡快研制更高效的混凝破乳劑，提高除油效率，保障石油開(kāi)采廢水的再利用；研發(fā)更有效地聚結(jié)材料，提高物理法除油效率；積極研發(fā)和更新膜處理技術(shù)，提高顆粒物和乳化油的去除效率。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶動(dòng)了石油產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，使得石油開(kāi)采廢水污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，因此，各大油田應(yīng)當(dāng)順應(yīng)開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展，積極研發(fā)新的廢水處理技術(shù)，提高廢水處理效率，確保石油開(kāi)采業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

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