淺析采油廢水用于低滲透油田注水處理技術(shù)

楊健彬

（青海油田邊遠油田開發(fā)公司，青海 海西 816400）

采油注水回注處理技術(shù)的發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多新技術(shù)出現(xiàn)了。尤其對于油田領(lǐng)域來說，技術(shù)的更新速度更快了。在經(jīng)歷了環(huán)境危機之后，世界上各個國家更加注重環(huán)境保護的問題。在保護環(huán)境的基礎(chǔ)上發(fā)展經(jīng)濟。尤其在我國，提出了科學(xué)發(fā)展觀。將客觀的規(guī)律作為基礎(chǔ)并且發(fā)展主觀的能動性。特別是在開發(fā)油田的過程中，會排放出含油量較多的污水，這些污水會對環(huán)境造成一定的破壞。因此，各個油田都應(yīng)深入的了解自身實際的情況并提出相應(yīng)的解決措施。對于油田周邊的環(huán)境差異，使得回注水質(zhì)的要求存在一些差異。當下一些油田在處理采油污水時，一般采用隔油的方法，是沉淀和混凝油和氣浮油之后進行過濾處理。除此之外，在工藝過程中，還要阻隔廢水中的污垢，也可以運用生化法進行處理。但是這種措施經(jīng)常會受到技術(shù)和經(jīng)濟的控制，存在著一些不足的地方。不足之處主要包括，在工藝中的隔油需要隔油池，通過隔油池只能夠?qū)⒁恍┐箢w粒的油粒去除，在污水中還會含有乳化油和溶解油。同時也可以運用氣浮法和活性炭的吸附法處理采油污水。氣浮法中，需要添加破乳劑，因此造成回收油的困難。活性炭吸附法中，活性炭本身就不可再生，而且成本非常高，同時還是使得將采油廢水處理之后無法回注，只能夠外排。所以針對采油領(lǐng)域中研究的現(xiàn)狀和存在的不足之處，需要認真的總結(jié)研究。對采油廢水的處理上主要考慮到化學(xué)，物理，生化，膜分離以及相關(guān)的工藝上的研究。首先就是化學(xué)法。它是通過相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)處理污水。因此就需要開發(fā)出高效相應(yīng)的污水處理劑，也可以利用現(xiàn)有的藥劑，對增效的復(fù)配藥劑進行科學(xué)配置。然后是物理法。物理法中主要是改進水力旋流器的結(jié)構(gòu)，提升旋流器的效率。同時也要對過濾材料進行改善，提高其抗油污染的能力。三是利用生化處理的的方法。研制出高效的生化反應(yīng)器，以降解污水中的各種有機物。四是膜分離的方法。應(yīng)在降低膜成本的同時，也要加強膜的抗污染以及抗破的性質(zhì)。也要深入的研究無機膜，生產(chǎn)出高線的抗污染的膜組件。最后是對新工藝的研究，一定要深入的了解油田自身特征，將多種科學(xué)性能融為一體，以開發(fā)出高效，經(jīng)濟的采油廢水處理的裝置。

二、采油廢水用于低滲透油田的注水特性及技術(shù)分析

隨著我國開始大范圍地開發(fā)低滲透油田，低滲透油田的開發(fā)開采已經(jīng)成為了我國石油工業(yè)發(fā)展中的重要方面，而基于環(huán)境保護的角度考慮，為了避免在油田開發(fā)過程中產(chǎn)生的采油廢水的外排對環(huán)境造成一定的負面影響，需要對廢水進行處理才能實現(xiàn)注水水質(zhì)的改變，以達到注水要求。因為低滲透油藏以小空隙、細空隙及微孔隙和細喉道、微細喉道為主，而這些特點則注定了在低滲透油田的注水開采過程中，必須對水質(zhì)進行嚴格要求，尤其是水中懸浮物的含量和油顆粒粒徑指標的控制要求等非常嚴格，所以需要對采油廢水進行有效處理以達到注水水質(zhì)的要求。目前國內(nèi)外對采油污水進行處理的工藝技術(shù)主要是常規(guī)的采油隔油、過濾等措施，處理達標后再進行回注，從而達到減少環(huán)境污染以及降低企業(yè)開發(fā)成本的目的。其中隔油的處理方法是將混凝或氣浮的油經(jīng)過沉淀后過濾除去，在這一過程中，需要將廢水中的污垢進行阻隔，但是隔油池只能去除大的油粒而不能去除存在于水中的乳化油和溶解油；過濾技術(shù)一般用于除去水中的分散油和乳化油，可用的過濾方法有濾料過濾、聚結(jié)過濾、膜過濾以及吸附過濾等，濾料過濾經(jīng)常采用的濾料有石英砂、核桃殼等，通過潤濕聚結(jié)和碰撞聚結(jié)的作用，來達到去除油和懸浮物的目的。隔油技術(shù)配合使用比較精細的過濾技術(shù)，有利于使回注水達到低滲透油藏的注水標準。

目前，含油污水的處理設(shè)備主要包括自然除油罐、斜板除油罐、壓力除油罐、組合除油罐、粗粒化除油罐以及壓力濾罐、單閥濾罐等，而在實際的石油生產(chǎn)中，為了達到較為理想的處理效果，通常根據(jù)油田所處的環(huán)境、油田地層的滲透率以及對回注水的要求，需要由上述的污水處理設(shè)備與各種輔助設(shè)施組合成符合相關(guān)要求的污水處理組合工藝流程，比如粗粒化混凝除油單閥濾罐過濾流程等。所以，在低滲透油田的注水工藝中，污水處理的過程一般很復(fù)雜，首先，要將含油量較大的污水通過粗?；藓蛪毫Τ凸捱M行初步除油處理，然后將進行初步除油后的污水經(jīng)過預(yù)濾器，目的是將污水中的懸浮物以及沒有溶解的石油類物質(zhì)進行較好地濾除，之后再將經(jīng)過預(yù)濾后的污水經(jīng)過精濾器過濾，以便把顆粒粒徑極小的懸浮物除去，這樣便達到了回注污水的處理目的。

三、采油廢水用于低滲透油田注水處理的工藝技術(shù)及設(shè)備

到目前為止，國內(nèi)外對采油廢水用于低滲透油田注水的處理工藝研究得已經(jīng)比較成熟，而且出現(xiàn)了許多比較成熟的單元處理技術(shù)，比如各種精細的過濾技術(shù)及設(shè)備、膜分離技術(shù)、電滲析技術(shù)及反滲析技術(shù)等，并在許多低滲透油田的采油廢水處理中得到了成功應(yīng)用。鑒于各油田的地層條件及滲透率的差別，以及在環(huán)保、經(jīng)濟等方面的要求各不相同，所以各個油田的污水處理技術(shù)及目的要求等也大不相同，主要表現(xiàn)在采油廢水處理技術(shù)設(shè)備及處理后的采油廢水的用途等方面。

國外在對于低滲透油藏的處理技術(shù)研究中，目前較常采用的是常規(guī)采油污水處理流程加上精細的過濾技術(shù)，來使處理后的采出水達到低滲透油田注水的要求。一般情況下在精細過濾技術(shù)中使用的過濾器有預(yù)濾器和精濾器兩種，并且經(jīng)過各個大油田的現(xiàn)場實踐結(jié)果證明以下過濾設(shè)備在油田的開發(fā)中具有較好的應(yīng)用：目前過濾效果較好的過濾器有美國PWT公司和Hydromation公司聯(lián)合生產(chǎn)制造的核桃過濾器，這種過濾器是目前唯一一種能夠?qū)V料清理干凈的過濾器；還有美國CENatco公司設(shè)計并制造的雙高速過濾器，這是國外用于精細過濾處理的常用預(yù)濾器；另外還有美國SerckBaker公司生產(chǎn)制造的雙濾料過濾器，此款過濾器采用的濾料較厚，具有非常好的過濾效果，同時也是目前過濾效果最好的過濾器。在對采油廢水進行處理的工藝流程中，將精濾器安裝在預(yù)濾器的后面一道工序，能夠使水質(zhì)在原來的基礎(chǔ)上得到大大的提高，目前在國外使用的有代表性的精濾器有兩種，即Pall中心過濾裝置和PallFloodGoand高壓桶式的過濾器。

四、采油廢水處理回注水技術(shù)在低滲透油田開發(fā)中的實際應(yīng)用研究

對于特低滲透的油藏類型，其回注水的各項指標要求均較嚴格，最主要的控制指標為水中懸浮物的含量及顆粒的粒徑，尤其是國外的一些石油公司對這兩項指標有著非常明確的要求，比如阿聯(lián)酋和沙特在低滲透油田的注水中要求水中懸浮固體的含量為0.2mg/L，顆粒粒徑分別為4μm和2μm；而美國和加拿大則要求水中懸浮固體的顆粒粒徑在0.1-0.5mg/L之間，顆粒粒徑小于孔喉半徑的1/5。另外，同一個國家的不同的油田在注水標準指標上的要求也會有細微的差別，這里就不再一一列舉。

所以，要想達到低滲透油田的注水標準，就要在采出污水的處理工藝流程中運用精細過濾技術(shù)。比如，在美國寶浪油田中所使用的污水處理工藝過程為：采油廢水—粗濾化除油罐—壓力除油罐—核桃殼過濾器—Pall中心過濾裝置—緩沖罐—注水處理系統(tǒng)，將低滲透油田開采出的含油廢水經(jīng)過粗濾化除油罐和壓力除油罐達到初步除油后，然后將完成初步除油后的采油廢水經(jīng)過二級核桃過濾器進行預(yù)濾除油，最后進入Pall中心過濾裝置進行精細過濾。Pall中心過濾裝置的濾芯是采用聚丙烯纖維制成的。另外，在實際的注水工藝處理過程中，還可以根據(jù)水質(zhì)要求的精細程度在注水井口再加一道精細過濾裝置。在寶浪油田的低滲透油藏的開發(fā)開采過程中，采油廢水經(jīng)過這套污水處理工藝后，被過濾掉的最小懸浮物顆粒粒徑為0.5μm，處理結(jié)果表明，采用此套廢水處理工藝流程能夠較好地滿足此低滲透油藏的注水要求，可以使采油廢水的回注率達到98%以上，具有很好的使用效果，而且此套采油廢水處理工藝流程可以經(jīng)過調(diào)整后運用于其他區(qū)塊的油藏。

結(jié)語

隨著國家節(jié)能減排政策的日漸深入以及人們環(huán)保意識的增強，同時為了實現(xiàn)石油工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，采油污水的回用注水必然成為各石油企業(yè)進行油田的開發(fā)開采過程中不可或缺的一部分。而低滲透油田作為的開發(fā)開采過程中，對采油廢水經(jīng)過除油及精細過濾處理后將其運用到油田的注水作業(yè)中，切實可行且具有一定的優(yōu)越性，能在很大程度上節(jié)約水資源的同時減少了采油廢水對環(huán)境及土壤等的危害，具有廣泛的社會意義以及經(jīng)濟意義，值得在國內(nèi)的各大油田中推廣應(yīng)用。

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