油田污水處理技術在注水工藝中的應用

許佳慶(中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300459)

0 引言

油田的注水工作是當前油田開采工作中較為復雜的工程之一，油田在開采過程中主要依靠注水工作提供壓力，實現油田的穩定持續高產，最終達到穩產目的。隨著我國原油需求量不斷增加，油田的開采工藝不斷成熟，當前能夠促進產量的油田注水工藝，已經成為一種較為實惠的開采形式。但是在注水過程中對水源提出了更高的要求，注水需要滿足一定需求量并且還需對水資源進行凈化，才能滿足開采需求。目前在注水工藝中，落后的污水處理技術阻礙了油田開采發展路徑，因此當前需要結合油田開采格局，對污水處理技術進行提升，使其能夠滿足當前實際發展需求，推動我國油田開采發展，實現開采目標。

1 油田注水工藝概述

油田注水工作主要利用高質量的水源，將其注入油層之中，使其能夠達到開采要求，油田注水工作能夠確保儲油層達到一定壓力，將地下的原油提至油井，后續即可開采。對于注水技術而言，發揮出關鍵作用的是水，水在此項工作中也起到了驅動作用，同時水在驅動劑中較為便宜，并且可以保障開采效率。油田注水既保證了經濟效益，又有效控制了成本，以水作為驅動劑被廣泛應用于石油開采工作。當前油田注水工藝已成為油田開發工程中較為重要的工程之一，同時注水工藝的效果，對于油田開采也起到了決定性的作用。

2 油田污水的特點

在油田開發的過程中會產生大量的污水，這一類污水專業術語稱為采出水。

首先，油田采出水成分較為復雜，并且此類水源水質中涵蓋了大量腐蝕性元素，比如鐵離子、碳酸根離子，會對油田的開采安全性造成威脅；其次，油田為了保證開采效果，還會應用一些輔助藥劑，以此提高開采效率，一般情況下，會使用的輔助藥劑是破乳劑、減阻劑。此類藥劑在應用的過程需要避免與污水相互混合，如若混合，它會讓污水的成分變得復雜化；再次，在進行注水時，還需要大量的微生物驅動劑和凝膠進行調節，以此改善污水中含油量，驅動劑的應用能增加污水中聚合物的含量。最后，在罐子底部進行作業時，相關操作人員需要對廢液和過濾芯進行反復處理，將各類不同成分的污水匯集在一起，后續還要進行除菌工作，避免管道腐蝕現象，以此提高油田開采工作的安全性能。除此之外，油田開采工作所產生的污水會對周圍環境造成嚴重污染，并且對于生態環境而言，也是嚴重的威脅，為了降低此類威脅因素，相關油田的污水處理技術應該不斷提升，在保證開采率的前提下，實現回注，以此降低成本，并且為開采的安全性提供保障。在開采過程中還應該結合生態環境問題，最終實現人與自然和諧統一的目標。

3 油田污水處理現狀

根據油田開采現狀統計，目前在油田開發過程中產生的污水比例占據了70%，此類污水中涵蓋了一定量的放射性物質，并且還附有重金屬和硫化物，如果不能及時做出處理，后續會對采油區周圍環境造成威脅，尤其是對水資源和土壤的危害極為嚴重。污水經過管道后，其中涵蓋的酸根離子會對管道內壁進行腐蝕，加大了安全風險。因此為了提高采油工作的安全性能，需不斷創新污水處理技術，提高整體質量，為油田的開采工作提供有力保障，并且為后續工作奠定基礎。

當前我國油田污水處理技術在實施的過程中，還會涉及到各類設備，比如說：自然式的沉降罐和各類過濾器，重力沉降罐和氣浮池等也是為其提供條件的主要設備。在此過程中為了確保油水能夠被分離，還會結合輔助藥劑進行施工，比如說：絮凝劑和緩蝕劑。但是由于各類藥劑自身具有一定局限性，所以在應用的過程對于污水處理效果有一定影響作用，因此相關技術人員應該研發較為科學合理的污水處理技術，為我國油田開采工作提供有力支撐。

4 油田注水工藝中存在的問題

目前我國油田注水技術仍然面臨著一些問題，需要相關技術人員對此項內容進行重視，并進行完善。

4.1 管理層面

在油田注水工藝方面，企業如果想要提高開采效率就需要對油田注水工作進行大量投資研發，提高回報率，投資是推動項目進行的主要途徑，更是創新工藝的必要條件。后期的管理工作在注水工藝中也起到了決定性作用，為了提高管理能力，相關工作人員需要注意注水量的變化，尤其是在控制方面，需要結合相關公式對注水量進行合理計算，完善此項工作才能完成開采目標。

4.2 工藝與設備創新

油田開采工作一般會在較為特殊的環境下進行，在面對此類環境時，相關操作人員需要不斷對工藝進行創新，并且還需研發各類新型設備，以此不斷適應特殊環境下的工作，滿足工作需求。由于水中含有大量的腐蝕因素，會嚴重影響了注水管的工作，需要及時對相關設備進行更新。

4.3 安全問題

由于井下常年存在著安全隱患問題，所以腐蝕現象嚴重，因此注水的效果很難被保證，后期工作效果不能達到預期目標，因此安全問題近幾年也成為了影響油田開采效率的主要因素[1]。

5 油田污水處理技術在注水工藝中的具體應用

5.1 氣浮處理技術

當前，我國油田開采工作中，應用較為廣泛的污水處理技術是氣浮處理技術，此類處理技術的效果能夠滿足實際工作需求。在應用的過程中主要將污水中的沉淀物與水進行分離，通過混凝反應對污水進行處理，主要的工作原理是利用小氣泡促使氣浮裝置工作，使其小氣泡在上升的過程中不斷接觸污水中含有的優質分子，以此將其中懸浮的雜質與其進行分離，確保原油全部浮在污水的表層，而固體成分沉著于底部。小氣泡在上浮的過程中，還能夠對污水中各類物質進行分解，比如說氧氣，分解之后可以為后續處理工作提供有利條件。在應用此項技術時，需要結合沉降罐設備使用。

此項技術不僅能夠提高污水處理能力，還能降低成本，所以具有一定優勢，但整體操作的難度系數較大，主要由于工藝較為復雜，所以對于操作人員自身能力提出了更高的要求。氣泡的大小決定著污水處理的效果，所以控制難度較大。總而言之，如果此技術中氣泡的直徑在20～100 μm時，才能達到相應的污水處理目標，超出此范圍處理效果會縮減，并且還會增加各類能耗[2]。

5.2 膜生物反應器技術

膜生物反應器技術，在當前我國油田開采污水處理工作中屬于最為先進的技術。此類技術在工作的過程主要將膜的分離單元和生物單元性質相結合，并且將此內容代替傳統的末端二沉池處理工藝。此類處理技術能夠與生物反應器中的污泥始終保持活性，以此提高生物的有機性，確保整體處理技術的有效性。此技術在應用的過程中能夠去除污水中的混雜固態物質，處理效果較為顯著，因此被分離出的水資源可以回收再利用。此類處理技術處理后的水資源回流時，可以將其各類微生物阻擋在外，并且此項技術的操作較為靈活，性價比在其他處理技術中占據上風。除此之外，膜生物反應器可以融合傳統的油污處理技術，提高處理流程的時效性，并且簡化了污水處理流程，以此提高污水處理效果，并且在降低成本的基礎之上提高了水資源的高效利用。此類技術在操作的過程中噪音較低，公害性較低，因此此類污水處理技術優勢較多，但是處理污泥難度較大，對于設備的適應性有一定要求，需要對其工藝進行不斷研發，才能滿足污泥處理需求[3]。

5.3 微生物反應池技術

微生物反應池技術是聯合菌種進行污水處理工作，因其菌種具有一定得到繁殖能力，所以在污水中可以高效繁衍，并且迅速氧化，后續合成各類化學物質，以此降解污水中的雜質，主要是簡化污水中的有機結構，從而完成油田中的污水處理工作。此類污水處理技術有四大特點，首先是微生物問題，它可以對微生物進行凈化；其次它可以利用菌群達到處理效果，并且起到一定凈化效果，所以處理過后的水資源較為穩定；再次是此類技術處理過后的水資源具備一定的抗病毒能力；最后，此類處理技術無需投入太多成本，而且在處理的過程中不需要化學藥劑的支持，所以不存在環境污染問題。

6 結語

綜上所述，油田注水工藝中污水處理技術占據了重要地位，直接決定了油田的開采成本及效率，因此提高污水處理能力和效果，可為油田的開采工作提供可持續發展的保障。