采油污水回用深度处理技术分析

采油污水回用深度处理技术分析

常熙

长庆油田分公司第八采油厂 吴定采油作业区

摘要：近些年我国社会经济持续向好发展，石油开采领域也在不断进步，目前开采工作已经进入到了后期，开采出的石油含油量在不断下降。解决了油田污水后，回注不仅可以防止空气污染，还可以节省成本，而注入不达标的水不仅会破坏地质结构，而且还会造成侵蚀和结垢。因此需要对污水进行处理回注。本文主要阐述了采油污水处理现状，分析介绍了采油污水回用深度处理技术。

关键词：采油污水；回用深度；处理技术

引言

随着经济的快速发展，社会对于能源的需求日益增长，为了满足市场需求及提高油田的采收率，往往采取注水的方式补充地层能量，提升地层原油的驱替效率，从而达到提高采油率的目的。油田回注水的主要来源是油田采出水，其矿化度高并且伴随着各种腐蚀介质，会造成注水管道和设备的腐蚀、堵塞和结垢，严重影响注水管道系统的安全性及使用寿命。所以控制腐蚀速率以及注入水质达标是维持油田稳定的重要条件。

1采油污水概述

在现阶段，我国大多数油田已进入采油的中后期。采出液中的水含量为70%-80%，有的采油甚至达到90%，并且随着开采时间的增加，水的含量不断增加，因此我国石油和天然气造成的污水量非常大。如果将如此大量的采出水立即直接排出，将会造成非常严重的生态和环境问题，此外，还会消耗宝贵的水源。如果将含油污水处理后再排回地质结构，以填满地质结构的工作压力，不仅可以防止空气污染，而且可以节省大量水源。解决含油废水回排是完成油田可持续发展设计、提高采油经济效益、节约成本的有效途径。采油产出水已解决，可重复用于油田灌溉。与普通水相比，采出水具有以下优点：（1）采油采出水含有表面活性化学物质，温度较高，可以提高洗油能力。高油置换效率随水盐度的增加而增加。含表面活性剂的采出水，特别是盐度接近地质结构的采出水具有较高的驱油效率。（2）水体稳定，充满白色边缘的液体不会引起沉淀。

2采油污水回用深度处理现状

2.1整体处理工艺单一

我国采油污水处理技术还处于起步发展阶段，尤其是深度处理技术还不够成熟，目前比较常用的处理工艺为重力除油、压力除油、气浮除油等，只有个别油田采取了精细过滤工艺技术。重力除油、压力除油、气浮除油等工艺技术的优点就是适应性比较强，操作简单，缺点就是自动化应用水平不高。精细过滤工艺技术的科技含量比较高、应用的范围具有一定的限制。

2.2活性剂处理效果偏差

我国大部分油田已经进入了三次采油阶段，采油过程中污水呈现出表面活性剂含量高的特点，并持续的增加，造成了采油污水处理难度的增加。目前比较常用的采油污水处理设备针对采油污水中的悬浮固体物质去除效果比较理想，但是针对表面活性剂的去除效果并不理想。

2.3化学反应大

一般情况下在采油技术的应用过程中都需要加入适当的化学药剂，主要有絮凝剂、水质调节剂、防腐剂和除垢剂，以上化学药剂一但处理不当很可能造成二次污染问题，破坏水生态系统，对周边水资源产生污染。随着我国工业经济发展速度的加快，采油开采量不断增加，造成化学药剂的添加量越来越多，直接影响了污泥的排放量，污水处理难度加大。

3采油污水回用深度处理技术

3.1MBR污水处理工艺

这种类型的过程是使用膜生物反应器进行污水处理。关键是用膜分离设备代替传统的微生物工艺处理。这种类型的解决方案具有高效率和高可靠性。另外，它将减少商业用地的数量，最终完成实际效果的改善。根据实际活动的需要，中国MBP工艺的应用水平仍然相对缺乏，技术实力相对较低，水源日益匮乏。此外，膜解决方案技术已经得到可观认可。

3.2电解技术

在采油污水处理中，电解法主要用于解决含乳液的污水。这种污水处理效率高，不易产生二次污染，提高了采油污水处理的效率。就电解方法的技术性质而言，它可以分为两种解决方案。首先是电解法和气浮法。这项技术主要是基于解决污水中的细小二氧化碳和氢气泡，以及使用气浮机分离水和油，并提高电解技术应用效率。然而，在该技术应用中，所产生的烟气以及氢气泡相对较小，需要将污水中的较小氢气、氧气泡等进行清除。根据电解气浮机的技术应用，污水回程完成。其次，电解法是斜板沉淀池法。鉴于这种技术性，关键是对采油污水处理中的消耗电量施加压力，以使该电量产生氧化还原反应，然后释放出金属离子。这种技术标准的污水具有导电性，以确保电解方法的技术质量。

3.3气浮法

气浮法原理是将空气或天然气送入废水中，在水中形成小气泡，使废水中粒径为0.25-25μm的乳化油和分散油紧贴气泡并随气泡浮动。随气泡上浮于水面形成富集状态。该方法还可以在除油过程中去除悬浮在废水中的部分固体颗粒。根据将气体引入水中的方式气浮法可分为3类：溶气浮选、诱导浮选和电浮选。为提高气浮除油的效果，有时还要投加浮选剂和混凝剂增大油珠的尺寸和油珠表面的疏水性。该类方法适用于分散油含量高，乳化程度低的含油污水，优点为处理时间短、效果好，缺点是土地需求量大和表面浮油后续处理难度高。通过对比各种气浮方式的优缺点，充分考虑装置经济适用性问题，最终选择涡凹气浮作为技术方案的核心。对气浮工艺进行优化研究，一方面加强药剂的筛选，另一方面对工艺参数实施优化。进行现场测试后发现，所选的试剂能够适应苛刻条件下短寿命涡流交换和大流量湍流的特性。处理后，废水呈现澄清透明状态，去除废油和固体悬浮物的效果极佳。

3.4化学氧化法

化学氧化法可分为空气氧化法、臭氧氧化法、催化氧化法等。臭氧氧化法利用臭氧的强氧化性使难以分解的有机分子破裂，将分子有机物转变成小的有机物，改变分子结构，从而有效地降低了废液的COD值。它降低并改善了水溶性。臭氧最初用于水域的消毒。经过对其性能的不断深入研究，臭氧不仅可以有效去除颜色，除臭和杀菌，而且还可以有效去除有机物以及处理废水中的苯酚和硫化物。另外对水中的铁、锰离子和油也具有显著的去除效果。它还可以减少COD、BOD和浊度。此外，处理后的废水中存在的臭氧易于分解，不会造成二次污染。催化氧化法是对常规化学氧化法的改进和增强。常用的芬顿处理法是一种催化氧化法，是均匀氧化法。在处理期间，如果铁盐浓度高，则LAS的去除主要取决于聚集作用。如果铁浓度低，则主要通过氧化除去。近年来，出现了不均匀的催化氧化和光催化氧化。光解速率主要与分子结构、离子电荷性能和表面材料吸收有关。研究表明，表面活性剂分子的芳族环部分易受—OH和—COOH的侵蚀，并实现烷基或烷氧基的链溶解。与脂族衍生物相比，芳族衍生物更易于光降解。在这些条件下，光解速率通常为阴离子>非离子>阳离子。

结束语

综上所述，石油工业的飞速发展不仅有助于我国社会经济持续向好，而且也提高了我国对于保护环境等方面的环保意识，对于生态环境的重视程度不断升高。因此，我国对于采油污水处理工作的要求更加严格。从某种程度上说，采油污水处理技术的优劣直接决定了最终污水处理的效果好坏，而传统的采油污水处理技术难以达到当代社会追求更加优质的污水处理效果的要求。所以，采油污水处理领域的工作人员应该结合当前实际需求综合考虑，以改变采油污水处理现状。

参考文献

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