對油田采出水處理方法的探討

梁國田（中海石油（中國）有限公司番禺作業(yè)公司,廣東　深圳　518067）

對油田采出水處理方法的探討

梁國田
（中海石油（中國）有限公司番禺作業(yè)公司,廣東深圳518067）

油田采出水經(jīng)處理后資源化利用。成為節(jié)省水資源、減少環(huán)境污染的一個(gè)重要途徑。本文筆者根據(jù)自身多年的工作經(jīng)驗(yàn)，綜合評述了油田采出水的特性、處理方法、需要解決的問題以及對處理技術(shù)的未來展望，以期達(dá)到技術(shù)共享之目的。

油田；采出水；處理方法；問題；展望

油田對開采采時(shí)間的要求越來越苛刻，可以說國內(nèi)許多油田都已達(dá)多次采油期，有的二次采油期，甚至有些三次采油期。在這時(shí)期，企業(yè)為了提高采油率，一般采用注水的方式。但這樣會造成原油的含水量急劇增多，現(xiàn)在好多都已達(dá)80%多[1]。根據(jù)規(guī)定，原油的含水率應(yīng)控制在0.5%以下[2]，因此很多油田都應(yīng)脫水處理。按該標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，生產(chǎn)1噸的原油，則會附加4噸的采出水。對于這樣大量的原油采出水，倘若處理不妥當(dāng)，則會影響環(huán)境生態(tài)。且現(xiàn)如今水資源又是如此緊缺，隨意浪費(fèi)水資源很不應(yīng)該。所以說，采取有效技術(shù)對油田采出水進(jìn)行處理有其重要的積極意義。本文綜合評述了油田采出水的特性、處理方法、需要解決的問題以及對處理技術(shù)的未來展望。本文筆者根據(jù)自身多年的工作經(jīng)驗(yàn)，綜合評述了油田采出水的特性、處理方法、需要解決的問題以及對處理技術(shù)的未來展望，以期達(dá)到技術(shù)共享之目的。

1　油田采出水的組成與特性表現(xiàn)

油田采出水是指隨采油過程的原油經(jīng)脫水分離后的所產(chǎn)生的含油污的臟水。而各油田的原油特性、分離條件、地質(zhì)條件、采油及集輸方法都有所不同，所以雖有一定的共性，但總體各個(gè)油田的水質(zhì)所表現(xiàn)出來的特性都有所不一樣。

油田采出水常見的主要組分有[3,4]：

（1）固體懸浮物，一般粒徑為1～100微米；

（2）原油，據(jù)統(tǒng)計(jì)，一般每立方采出水中含1-2公斤原油；

（3）溶解物，主要指可溶鹽類物質(zhì)；

（4）微生物，如腐生菌（TGB）、硫酸鹽還原菌（SRB）和鐵細(xì)菌等；

（5）有機(jī)物成分，如絮凝劑、破乳劑和驅(qū)油劑等。

因此，可以說各油田采出水的共性主要表現(xiàn)如下：礦化程度高、富含懸浮物、水溫高、有機(jī)物多樣性和離子組分復(fù)雜性。

2　油田采出水的處理方法

2.1物理法

物理法的主要體現(xiàn)在去除水中的礦物質(zhì)和大多數(shù)的固體懸浮物、油類物質(zhì)。物理法的種類有：離心分離、重力分離、膜分離、過濾和蒸發(fā)等。

2.2化學(xué)法

化學(xué)法的作用在于去除其中的膠體和溶解性物質(zhì)，尤其是水中的乳化油類。化學(xué)法包括混凝沉淀、化學(xué)轉(zhuǎn)化和中和等方法。

2.3物理化學(xué)法

物理化學(xué)法分氣浮法和吸附法兩種。近些年類，可科研單位都積極開展新的吸油工藝的研究，主要中心在于尋求高吸附容量和強(qiáng)親水性的無機(jī)填充劑的研究。

2.4生物法

生物法的原理是利用強(qiáng)消化能力的微生物，將復(fù)雜，不易分解的有機(jī)物逐漸分解成細(xì)小的物質(zhì)，同時(shí)降低其毒性，達(dá)到讓污水變廢為寶的目的。生物法根據(jù)是否供給氧氣，分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法兩種。

3　　現(xiàn)階段油田采出水處理方法急需解決的問題

3.1加強(qiáng)對低滲透性油田回注用采出水處理方法的研究

低滲透性油田在全國范圍廣泛分布，主要特點(diǎn)是油藏物性差、流體滲透能力差，加上不清潔水的注入將大大降低油藏的壓力，從而限制該油田采出水處理技術(shù)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，已經(jīng)探明的儲存量約為六十多億噸，且這幾年的深入探查發(fā)現(xiàn)其比例已經(jīng)增長至50-60%多。因此可以說，對低滲透性油田的勘探開發(fā)將是今后很長一段時(shí)間油田增加產(chǎn)量的主要途徑。因此，加強(qiáng)對低滲透性油田回注用采出水處理方法的研究，有利于提高油田的增產(chǎn)效果，有利于增加油田企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收入。

3.2加大對聚合物驅(qū)和三元復(fù)合驅(qū)采油污水處理方法的投入

聚合物的存在，可讓含油污水的黏度加大、油珠大小變小，原油乳化效果顯著、含泥含沙量加多，這樣的結(jié)果是使得采出水的油和固體懸浮物更加難以去除。而利用聚合物的目的在于有效提高原油采收率。這兩者的相互矛盾關(guān)系需通過不斷實(shí)驗(yàn)研究，尋找更佳的處理方法，才能讓這種方法發(fā)揮其優(yōu)勢。可以說，今后很長一段時(shí)間內(nèi)，科研單位應(yīng)針對性的研究聚合物的特點(diǎn)，進(jìn)一步改善污水的油水分離技術(shù)，從而讓聚合物的處理方法得到更多應(yīng)用。

3.3深入研究稠油污水的處理技術(shù)

稠油污水的特點(diǎn)是富含懸浮物，油水的密度相差不大，水溫相對又高些，瀝青質(zhì)和膠質(zhì)含量高，黏滯性較大，容易生成水包油型乳化液且組分復(fù)雜程度較高。按熱采鍋爐水質(zhì)指標(biāo)(SY0027-1994)的規(guī)定，對于用于熱采鍋爐給水的稠油污水處理，主要是對污水中的油、懸浮物和硬度3項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行有效控制。應(yīng)借鑒國外先進(jìn)的稠油污水處理技術(shù)，深入加強(qiáng)對稠油污水的處理設(shè)備和工藝的研究。

4　處理技術(shù)的發(fā)展趨勢

（1）化學(xué)處理法是現(xiàn)階段無法避免的處理方法。污水量的持續(xù)增加，使得投藥量也在不斷增加，從而加重處理成本，且又引起二次污染問題。因此，研發(fā)新的高效、無污染藥劑是今日很長一段時(shí)間的方向。

（2）生物處理法主要在地廣人稀、水資源缺乏油區(qū)應(yīng)用較廣，其主要優(yōu)點(diǎn)是操作方便、易于管理、水質(zhì)穩(wěn)定和成本較低。生物處理法的關(guān)鍵技術(shù)在于如何研究培養(yǎng)具有生存能力強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)、能高效降解多種有機(jī)物質(zhì)的菌種。

（3）聚結(jié)法的主要攻克難題是如何研發(fā)出具有高效破乳能力的材料，達(dá)到改變材料的空間設(shè)置結(jié)構(gòu)和進(jìn)一步增強(qiáng)聚結(jié)能力之目的。

（4）水力旋流器法的特點(diǎn)是設(shè)備體積小、占地面積小、處理效率高，實(shí)際應(yīng)用可知將旋流技術(shù)和浮選技術(shù)結(jié)合使用的效果值得借鑒。

（5）膜法處理法可滿足采油污水出水最嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，是以后研究的主要方向，具有巨大的發(fā)展意義。但研發(fā)膜通量大、膜性能好、抗污染的材料是當(dāng)前急于攻克的難題；倘若將膜技術(shù)和聚結(jié)技術(shù)結(jié)合起來，開發(fā)出一種具有物理性破乳能力的材料，將很大程度上有效解決膜污染造成的很多環(huán)保問題，也就能有效地減少多單元的處理模式。

（6）處理效率高且占地面積小的復(fù)合反應(yīng)器的優(yōu)勢表現(xiàn)明顯。因此，膜生物反應(yīng)器處理技術(shù)作為膜分離和生物處理技術(shù)的結(jié)合體，很好地結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)，已慢慢應(yīng)用于工業(yè)污水處理。但遺憾的是，該處理工藝在油田污水處理中的應(yīng)用卻比較少。可是，從其自身特點(diǎn)出發(fā)可知，復(fù)合反應(yīng)器用于油田污水處理是勢不可抵的。

5　結(jié)束語

總之，采出水處理得好壞直接關(guān)系到自然生態(tài)環(huán)境，人類健康和經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，社會各界對采出水的處理極為關(guān)注，它是一項(xiàng)難度極大的技術(shù)課題。總結(jié)各種油田采出水處理技術(shù)的特點(diǎn)與不足，加強(qiáng)對新技術(shù)、新工藝的研究開發(fā)，有利于油田污水處理朝健康、可持續(xù)方向發(fā)展，更好造福人類。

[1]袁國清，劉建興，潘淑芳等.油田采出水處理工藝研究[J].工業(yè)用水與廢水,2011(08):202-205.

[2]王振波，李發(fā)永，金有海.油田采出水處理技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J].油氣田環(huán)境保護(hù),2001(03):187-191.

[3]彭松水，李默，陳志強(qiáng).油田采出水處理機(jī)理與工藝綜述[J].水處理技術(shù),2014(08):312-316.

[4]豐國斌，楊芳圃.高含鹽油田采出水處理技術(shù)研究與應(yīng)用[J].石油規(guī)劃設(shè)計(jì),2006(07):241-244.