油田污水處理后回注及配聚試驗

楊麗

摘要：通過對孤東采油廠二號聯合站（以下簡稱2號聯）含油污水進行物理沉降、化學除去鈣鎂等離子、機械除油后，用來回注或配置聚合物溶液，在實際生產中的試驗結果發現，處理后污水回注或配聚對于地層沒有明顯影響，回注水質量有較大程度的提高，綜合生產成本有一定程度的降低。

關鍵詞：油田污水處理；回注；配制聚合物溶液；廢物綜合利用

油田在二次采油和三次采油中，不可避免的需要消耗大量的水資源，而在水資源匱乏的今天，節約用水合理用水科學用水顯得尤為重要。而油田進入高含水開采期后，會產生大量的含油污水，怎樣利用好這一部分水資源，同時不造成環境污染，是所有油田單位的一個重要課題。油田污水經處理后回注或配聚既可避免環境污染，又能節約生產成本[1]。但不合格的注入水不僅會傷害地層，導致注水壓力升高，吸水能力下降，還會引起集輸系統和井筒的腐蝕與結垢。配聚用污水水質不達標會影響聚合物溶液粘度。所以污水處理工藝的選擇很重要[1]。

1 基本情況

孤東油田經過二十多年的開發，目前已進入高含水開采期。近年來由于受大規模注聚、熱采的影響，采出污水處理難度加大，污水處理站出水水質變差，污水治理形勢嚴峻。2號聯污水處理站自2005.6開始，污水中聚合物含量由10mg/L升高到100mg/L左右，同時分水器出口含油量也由2005.7以前的500mg/L左右升高到5000mg/L以上，超出了污水處理站設計處理能力（設計進站含油量低于500mg/L），污水經過一次除油罐和二次除油罐后也難以沉降，出口含油量大幅提高，一次除油罐出口含油量達1000mg/L以上，各級除油設備出口含油量也明顯上升，外輸污水含油量最高達600mg/L以上，懸浮物含量在100mg/L以上，遠遠達不到回注水水質要求。水質差加劇了注水系統設備管線的老化腐蝕，降低了其使用壽命，同時又堵塞地層，使注水壓力升高，采收率降低，影響原油產量[2-3]。

2 工藝流程

主要設備是輻流沉淀池，該池用來使藥劑與污水混合并絮凝沉淀，上部內側液面用兩端不一樣高的U形槽來收集浮油，外側用溢流槽來收集清水，底部有排泥管道通往污泥池。

3 應用效果

該工藝流程在2號聯附近的9#-1注聚站由舊流程改造后的水處理系統中得到應用，通過六個月的現場試驗，得到了大量的實驗數據。

5月份進行的是單配水試驗。將9#-1站處理后的油田污水與9#站用清水配制的聚合物溶液按一定比例混合后注入到井下。油田污水處理前pH值在7.3左右，硬度在475mg/L（以1/2CaCO3計，后面均為同一標準）左右，碳酸氫根含量在445 mg/L左右，經過處理后pH值在10.3左右，硬度在126mg/L左右，碳酸氫根含量在0mg/L左右。

通過將9#站配聚清水與9#-1站處理后污水混合，可以近似得知9#-1站處理后的油田污水與9#站用清水配制的聚合物溶液混合后的性質。用自來水配制成5000PPM的聚丙烯酰胺溶液作為母液，然后用9#-1站處理前污水和處理后污水分別稀釋母液至2500PPM，然后測熟化2小時和24小時后的粘度，可以得知9#-1站處理后污水與9#站用清水配制的聚合物溶液混合后的性質。實驗數據如下：原母液用9#-1站處理后的污水稀釋比用處理前的污水稀釋粘度要高，特別是熟化兩小時的粘度。無論是用處理前污水還是用處理后污水配制的聚合物溶液的粘度都不如用自來水配制的聚合物溶液的粘度，但用處理后污水配制的聚合物溶液的粘度要比用處理前污水配制的聚合物溶液的粘度要高得多，幾乎為2倍多。

從6月份以后進行的是配聚試驗。將9#-1站處理后污水與用9#-1站處理后污水配制的聚合物溶液按一定比例混合后注入到井下。從現場應用效果來看，處理后污水的平均指標達到了預定要求，處理后水質呈堿性，能抑制細菌的繁殖，反應生成的絮狀物和細菌殘骸能吸附乳化油和各種難溶微粒，并在重力作用下沉淀。

4 結果與討論

該項水處理技術工藝簡單，投資小，見效快，處理后的水質較穩定，有效地控制了腐蝕現象，減少了大量維修和腐蝕造成的損失，產生的大量污泥被用于油水井調剖，具有顯著的經濟效果和社會效益。

但是由于所來污水溫度在37℃左右，且水中含有大量氣體，導致大量絮狀懸浮物吸附在氣泡表面后漂浮在水面，嚴重影響了浮油的回收，溢流出的水中也含有大量懸浮物和油污。處理后污水可能造成水泵及管線一定程度的結垢，應在出水中投加適量阻垢劑。同時污水來水量及需水量不穩定，導致處理后的水質波動較大，應設污水緩沖罐及用水緩沖罐。另外目前的加藥是通過計量罐計量，難以及時適應流量的變化，應該實現加藥量與進液量的聯動裝置，以實現準確加藥。出水罐可考慮增加酸中和流程，以調節出水的pH值達到標準要求。輻流沉淀池溢水槽內運行一定時間后有大量沉淀物，應有沉淀物清理設施。藥劑計量罐應采用加原濃度藥劑（30%）為宜，以避免計量罐加水稀釋產生的沉淀。干化池（普通水泥池即可）應設置在地下，方便清泥，干化池上每25cm高度安裝放水閘閥，閥門大小以放水量適配。最后，排泥管線應采用直管線或曲率較小彎管線以防管道堵塞[4]。

參考文獻

[1]曹懷山，姜紅，譚云賢，王磊.勝利油田回注污水處理技術現狀及發展趨勢，油田化學，2009，26（2）：218-221.

[2]楊云霞，張曉健.我國主要油田污水處理技術現狀及問題，油氣田地面工程，2001，20（1）：4-5

[3]李雅楠.油田污水處理方法研究，湖南農機，2010，37（4）：14-17

[4]劉春博.油田采出水資源化利用一體化處理工程可行性研究報告，山東大學，2010

（作者單位：勝利油田盛嘉化工有限責任公司）