油氣田污水處理中存在的問題及解決措施

董立偉

摘 要：隨著近些年，我國對石油開采力度的加大，使得油氣田的污水越來越多，其對生態環境造成了非常大的影響。油氣田的污水類型非常多，而且種類在不斷地增加，油氣田開發對于污水處理的技術也越來越高，筆者就油氣田污水處理過程中存在的問題以及相關的解決措施做出論述，以供參考。

關鍵詞：油田污水處理 問題 解決措施

中圖分類號：X741 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）04（b）-0022-02

1 油氣田污水概述

1.1 污水的來源

油氣田開采生產過程中，所含的污水大多來自4個方面，即油田采出水、含鹽量較高的原油用清水洗鹽后污水、洗井污水和三采污水。

在我國，各大油田幾乎都使用注水開發的方式，也就是注入高壓水保證油層的壓力，并驅動原油從油井中開采上來。在經過長時間的注水之后，注入水將會隨著原油被開采而出，這就是采出水。稠油油田開發大多會從油井向地層注入高壓水蒸汽，在注入一段時間后，使得稠油黏度降低，原油和水蒸汽冷凝成水混合物從油井中開采而出，這種水也被稱做采出水，而隨著我國油田原油的含水率不斷地提高，油田采出水成為了整個油田含油污水中最大的一部分來源。

1.2 污水的水質

油田污水中需要處理含油污水有著不同的生產環境與來源，所以，油田污水的成分比較復雜，其大多都會含有石油以及固體的懸浮物質，還有分散油、懸浮油和化學藥劑等非常復雜的成分，而除此之外還有一種就是和注水層無法相溶的化學成分。而如果油田采出水沒有經過處理就再次回注，極易發生新的沉淀物，進而導致沉淀物堵塞注水層比較小的縫隙與裂縫，這使得注水層的滲透非常不利，進而降低了污水回注的速度。所以，要想提高注水的效率，并延長注水井的使用壽命，進一步減少投資降低投入的成本，在回注之前必須要對油田采出污水進行處理。

2 油氣田含油污水處理存在的常見問題

2.1 聚合物驅采廢水

利用改變注水性質的聚合物驅采油技術在很多油田都被廣泛使用，聚合物驅油由于有高分子聚丙烯酰胺的存在，使得含油污水的黏度大幅度增加，乳化油更加穩定，使得油水很難分離；例如：油田水中的聚合物濃度在高達400～500 mL/L時，三元復合驅不單單含有聚丙烯酰胺，還存在大量的堿與表面活性劑；泡沫驅在三元復合驅的基礎上再加入天然氣，使得水的性質更加復雜，而根據聚合物驅采回注水水質的要求，在處理時就應該將污水中的聚合物還有表面活性劑等物質進行保留，而最終就導致除油變得非常的困難。

2.2 蒸汽驅稠油廢水

很多油田現階段已經開始對稠油進行開采，并大幅度地增加了蒸汽驅稠油的廢水量。稠油廢水其含油量非常高，大多都會在1 000 mg/L以上，其溫度也會高達70 ℃以上，而且稠油的比重與水非常接近，所以，稠油的去除非常困難，而除此之外，現有的油田含油污水處理技術幾乎很難對驅油廢水中的雜質進行處理。

2.3 低滲透油氣田污水

我國的低滲透油田的儲備幾乎占據了我國已知石油儲量的一半，而且低滲透油田的開采也在不斷地增加，而在低滲透油田開發中，為了不堵塞地層，并且保持其低滲透油藏的滲透性，各個油田都會做出有針對性的處理措施，并嚴格的標注注水標準，例如：注水的濾膜系數MF≥24，水中顆粒的固體直徑≤0.5μm。而低滲透油田注水大多都用清水，但產生的污水在經過處理之后，要么直接排放，要么再次作為注水補充水，但在作為注水補充水過程中，油田現有的常規處理技術還是很難滿足相關的水質要求。

3 油氣田采油污水處理措施

我國采油污水的處理技術，大多都是針對污水回注所涉及的，油田的污水在處理的目的上，就是對水中的油、懸浮物和其他妨礙注水且容易造成注水系統與結構的腐蝕等不利成分；而污水處理的方法大致上分為物理處理、生物處理及化學處理這3種。

3.1 物理處理措施

物理處理污水的方法，主要處理礦物質、懸浮物及油類物質。例如：離心分離處理法，該處理法是利用離心運動進而達到有關物質與污水分離的方法，在進行離心分離時，利用裝有廢水的容器，使得其處在高速旋轉的狀態下，并且形成離心力場，并根據顆粒和污水的質量受到離心力影響不同的原理，將顆粒和水進行分離，就目前來看，離心分離處理法得到了廣泛應用，可以說它在我國的油田采油污水中取得了比較成功的應用，且效果也很不錯。如，粗粒化處理法，該方法是指含有油廢水通過粗粒化材料容器或者是裝置的過程中，油珠從小變大，從而被去除；該方法主要針對的是污水中的一些分散油，其只擁有著聚集的功能，但是并不具備破乳的作用。除此之外，還有像重力分離除油處理法、過濾處理法、絮凝處理法以及氣浮處理法；但無論是哪一種，其處理污水時所處理的都是礦物質、懸浮物油類物質，對于其他例如微生物以及化學物質很難處理掉，所以，物理處理法雖然在成本上比較低，但是局限性比較大。

3.2 生物處理法

生物法是利用微生物的生化作用，將廢水中所含的油分要有一些生化性比較好的有機成分進行氧化并且分解，而生物法又可以分為好氧與厭氧這兩種處理法，并根據微生物在無水中存在的狀態，形成活性污泥法以及生物膜法，生物處理法的優點是不會造成二次污染，自然的凈化，并且水質比較穩定，處理成本也比較低。而針對采油污水可生化性較低，并且微生物不宜繁殖等特點，所以，以生物法處理污水之前，需要對其進行預處理，投放絮凝劑以及誘導劑還有營養物質等，使得含油污水可生化性有所提高。

3.3 化學處理

化學處理法其主要作用是廢水處理不能單獨使用物理法或者是生物法去除一部分膠體以及溶解性物質，尤其是含油廢水中的乳化油。混凝沉淀法多是利用混凝劑對膠體粒子的沉淀進行中和并且吸附等，在絮凝劑的作用下，發生絮凝沉淀進而去除污水中的懸浮物還有相關的可溶性污染物。就目前來看，常用的混凝劑大多都是鐵鹽類、鋁鹽類和聚丙烯酰胺類等，化學氧化可以說是轉化廢水中污染物的最有效方法，其可以將廢水中呈溶解狀態的無機物、有機物轉化為輕微毒性甚至是無毒的物質。但化學處理污水的方法，雖然簡單直接，但不良反應也非常大，很容易造成二次污染，近些年，很多報刊高效對水處理藥劑都有過報道，在這其中，大多都是一些新興的氧化劑還有有機高分子化合物和無機化合物復配的藥劑，其作用多是被破壞的有水原油體系，降低采出水的黏度，進而達到加速分離并且凝聚油珠的作用。利用絮凝處理對油田的污水進行處理過程中，我國很多新型的高效絮凝劑都已經投入使用，并且這其中大部分的產品幾乎都實現了工業化生產。但其采用的化學絮凝法處理油田污水所取得的效果與相關研究人員期望的效果還存在著一定的差距，油氣是因為開發油井所引發的水污染問題；所以，未來很長一段時間，研究更好的污水處理藥劑就是必須要做的課題。

4 結語

總而言之，想要解決油氣田的污水處理，必須要全面推廣新技術、新的工藝以及設備，除卻基本的對油氣田污水處理系統的改造之外，還需要利用科技技術，有針對性地解決油氣田污水的處理難題，并開發新的實用技術，最終滿足油氣田的開發需求。

參考文獻

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