膜法處理技術在油田采出水應用探析

馬亞龍 王國柱 李鵬

摘要： 當前在油田注水工作當中，膜法處理技術在油田采出水處理方面的應用成為一種趨勢，具有廣闊的應用前景，膜法處理技術應用對于解決傳統水處理中存在的問題，有效地去除采出水中的油類、細菌、硬度，防止油層堵塞、結垢和外排水的環境污染，對于促進油氣田可持續發展、水資源再利用和環境保護具有非常重要的意義。本文對此進行了研究和分析。

關鍵詞：油田注水；微濾；超濾；膜技術

當前我國很多油田開采單位已經進入到了石油開采的中期階段甚至是后期階段，在油田的開采過程當中，重點向流程當中注入一定的水體資源，然后保證整個油層的壓力大小符合油田開采的規定。在注入流程當中的水資源總量上每年都在上升，在油田開采工作當中，采出水的總量也會慢慢上漲，采出液當中的含水率達到了60%～90%，有的油田開采單位在采出液的含水率上已經達到了97%。采出水是油田開采工作當中非常重要的可回收水體資源，可以有效降低油田供水不足的不良問題，同時還可以降低不良環境污染問題。采出水作為一種輔助用水，相比于普通的淡水資源的運用具有以下幾個方面優勢：第一，采出水的表面含有大量的活性物質，同時整個采出水的溫度較高，可以有效提升洗油能力；第二，采油工作進行過程中高礦化度水注入流程當中，不會造成油體內部的粘土顆粒膨脹，進而影響到了整個油層的滲透率大小；第三，采出水的水質相對比較穩定，采出水和地層水之間出現混合的情況下不會產生不良的沉淀物質。

1 傳統采出水處理工藝

當前國內外對油田開采工作當中，常用的采出水的處理方式，包含了物理法、物理化學法以及生化法等。其中物理法當中主要涵蓋了重力分離、離心分離以及蒸發等處理方式。這些各種不同類型的采出水處理方式，重點是去除廢水當中所含有的礦物質以及不良的固體懸浮物。通過化學法處理包含了混凝沉淀、物質反應轉化，在采出水用于廢水處理當中的部分不良固體顆粒和可溶解性的膠體顆粒，特別是在一些含油廢水當中存在大量的乳化油很難進行處理，通過生物分解法以耗氧生物和液氧生物的處理方式，可以取得良好的處理效果。在處理過程當中主要是通過微生物的新陳代謝作用，讓大量的采出水當中有機物或者是有毒物質被逐漸降解，然后會轉化成為全新的生物細胞或者是簡單的無機物。這種處理方式采出水當中的不良乳化有物質得到徹底的凈化。

當前在我國國內外普遍采用的是A/O處理方式和接觸氧化處理方式，在實際的使用過程當中，通常情況下需要2～3種不同的方式來進行配合運用。通過多種不同的處理方式可以有效提高水資源的整體處理質量，在采出水的處理過程當中，重點還是以物理分離法和化學反應去除法為主，對于特殊的水體處理可以通過生物降解法來進行操作。以我國某油田的污水處理工作為例，在油田開采過程當中，對各個污水處理站和低滲透區域的污水處理工作，重點使用的是物理法來進行處理，其中比較常見的處理方式為上游三段法和下游而段法。在各個油田的污水處理站當中，所使用的化學方法也相對較多，通過使用不同濃度的化學輔助藥劑，可以有效提高整個水體質量的處理效果。在一些注氣鍋爐當中的水資源處理過程當中，要想保證整個污水的處理效果，則需要引進更加先進的生物處理方式來加以保障。

2 油田采出水膜法處理技術

2.1 微濾處理技術

微濾處理技術主要是通過在靜態壓力的環境下提供相應的動力，同時使用篩網狀的過濾介質，通過介質膜篩分的作用對固液進行分離。內孔過濾膜屬于一種均勻性的多孔薄膜結構，在微濾膜的某孔徑大小設定為0.8～2um， 同時在進行過濾過程當中，顆粒直徑大約保持在0.025～10um之間。通過微濾處理技術可以對油田開采工作當中采出水當中固體懸浮物以及不良乳化油等物質進行有效的過濾和處理。

當前國內外針對微濾膜處理技術的應用，在大部分的油田采出水處理故當中有著比較明顯的使用效果。在實踐使用過程當中主要是針對陶瓷膜來進行使用。陶瓷膜本身具有耐污染、易清洗以及使用周期較長等特性。在針對采出水的水資源處理質量上，可以完全達到回注循環使用的工作標準。在這些研究工作當中，主要的工作特性是直接針對已經完成初步物理或者是化學法處理過的采出水來進行二次處理，沒有經過初步處理的踩出水，在水體資源當中會含有大量的不良油脂物質。如果直接使用陶瓷膜來進行處理會對整個過濾膜產生不良的污染，進而會造成陶瓷膜表面的孔洞被流體物質所堵塞，直接影響到了整個過濾膜的過濾效果。因此針對這一問題需要對陶瓷膜的表面進行徹底的清理，然后有效恢復陶瓷膜表面的通量大小，這樣才可以保證陶瓷膜在后續的使用過程當中，具有更加良好的過濾效果。

2.2 超濾處理技術

在微濾膜的技術基礎之上延伸出了超濾膜處理技術，超濾膜的孔徑范圍設定為0.001～0.021um，并且通過設備當中的壓力差作為推動力，對采出水的分離分子進行處理。其中分子量超過2000道爾頓，顆粒大小超過2～20納米的顆粒處理效果尤為明顯。通過高分子超濾膜和陶瓷膜的配合應用，在各大油田采出水的處理工作當中使用效果尤為明顯，從當前我國相關研究工作來進行分析，超濾膜技術在油田開展工作當中才出水的處理工作當中，主要是針對采出水當中的油類物質微生物以及海水中固體的懸浮物進行過濾，通過這種過濾方式，可以充分保證整個采出水的水體處理質量。超濾膜通常需要和傳統采出水的處理工作過程進行合理的結合，這樣才可以有效降低超濾膜在顧慮工作當中所產生的負荷量大小，同時還可以有效提高整個采出水水質的處理效果。當前階段在國內外各大油田開采單位當中，通過對超濾膜處理技術的應用比較廣泛，同時通過實際的應用效果可以看出，超濾膜產水工作可以充分滿足油田采出水的回柱工作要求，有效提高了整個油田開采工作的質量和效率。

3 結束語

通過膜法處理技術可以有效解決傳統油田開始工作當中所存在的干擾因素，有效去除了有點開采水當中的油類物質，細菌物質以及防止了油層出現堵塞結構以及外排水的環境污染等問題，對推動油氣田的長遠穩定發展以及水資源的循環運用和環境保護工作都有著至關重要的意義，

參考文獻：

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