姬塬油田采出水處理工藝適應(yīng)性評(píng)價(jià)

茍利鵬 ，馬驍驊 ，陳小兵

（1.西安石油大學(xué)，陜西西安 710065；2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第五采油廠，陜西西安 710200）

隨著姬塬油田開(kāi)發(fā)規(guī)模的擴(kuò)大和開(kāi)采時(shí)間的延長(zhǎng)，油田采出水量逐年增多，開(kāi)展采出水處理工藝流程適應(yīng)性評(píng)價(jià)，探索適合不同規(guī)模的采出水處理工藝流程顯得尤為迫切。

為了多層有效開(kāi)發(fā)，本文研究了姬塬油田采出水工藝技術(shù)，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采出水進(jìn)行藥劑篩選、評(píng)價(jià)，優(yōu)選出適用于姬塬油田采出水的水處理藥劑，并且對(duì)工藝流程適應(yīng)性進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，現(xiàn)場(chǎng)完善采出水處理系統(tǒng)流程配套，提高采出水水質(zhì)，探索出適用于姬塬油田的采出水處理工藝。

1 采出水現(xiàn)狀調(diào)研

1.1 采出水回注現(xiàn)狀

姬塬油田第五采油廠目前采出水回注站點(diǎn)11座，采出水回注井95口,其中延9層回注井16口，長(zhǎng)1層回注井4口，長(zhǎng)2層回注井12口，長(zhǎng)4+5層回注井25口，長(zhǎng)8層回注井35口，非目的層回注井3口。

目前日產(chǎn)采出水量2887m3，日回注采出水2 717 m3，回注率94.1%，平均回注壓力13.4 MPa。

1.2 采出水水質(zhì)現(xiàn)狀

2010年11月委托工程技術(shù)研究院對(duì)第五采油廠11座采出水回注站點(diǎn)的含油、懸浮物、pH值等9項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)（見(jiàn)表1）。

從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以看出，姬塬油田采出水回注水質(zhì)主要表現(xiàn)為：簡(jiǎn)易處理流程懸浮物、含油及總鐵超標(biāo)嚴(yán)重，精細(xì)處理流程處理水質(zhì)相對(duì)較好。

1.3 采出水處理工藝現(xiàn)狀

1.3.1 簡(jiǎn)單除油：沉降罐→除油罐→調(diào)節(jié)罐 該工藝流程應(yīng)用在姬塬輸油站、黃九、耿32撬、地98-82撬、沙106注水站、羅一撬、姬十五轉(zhuǎn)7座注水站，此流程采出水經(jīng)過(guò)沉降罐脫水、除油罐簡(jiǎn)單處理，處理水質(zhì)較差。

1.3.2 一級(jí)除油+兩級(jí)過(guò)濾：沉降罐→除油罐→核桃殼+纖維球過(guò)濾 該工藝流程應(yīng)用在姬一聯(lián)、馬家山脫水站，此流程初期運(yùn)行效果好，但隨著運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)，因前端預(yù)處理簡(jiǎn)單、對(duì)上游水質(zhì)變化適應(yīng)性差等問(wèn)題，造成后端過(guò)濾負(fù)荷增大、致使濾料污染，處理水質(zhì)逐漸變差。

1.3.3 溶氣氣浮處理裝置：沉降罐→除油罐→氣浮→纖維球過(guò)濾 溶氣氣浮處理裝置目前應(yīng)用在姬二聯(lián)合站長(zhǎng)4+5采出水處理系統(tǒng)，應(yīng)用效果良好。

1.3.4 兩級(jí)沉降處理工藝：除油沉降罐+反應(yīng)器+混凝沉降罐 該流程應(yīng)用在姬五聯(lián)合站、姬七聯(lián)合站應(yīng)用效果良好。

2 藥劑篩選與評(píng)價(jià)

2.1 姬二聯(lián)合站藥劑篩選

2.1.1 姬二聯(lián)殺菌劑篩選（見(jiàn)表2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：所篩選殺菌劑對(duì)硫酸鹽還原菌和腐生菌具有較好的殺菌效果，但對(duì)鐵細(xì)菌的殺菌效果明顯不足。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)優(yōu)選：GM31004、GYSL、SW-80型殺菌劑，最佳使用濃度：30～50 mg/L。

表1 姬塬油田采出水回注水質(zhì)數(shù)據(jù)

表2 殺菌劑室內(nèi)篩選結(jié)果

2.1.2 姬二聯(lián)阻垢劑篩選（見(jiàn)圖1、圖2）

根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)優(yōu)選：SW-188、PE-HE型阻垢劑，最佳使用濃度：30 mg/L。

2.1.3 姬二聯(lián)/助凝劑篩選（見(jiàn)表3，表4）篩選結(jié)果：對(duì)姬二聯(lián)長(zhǎng)4+5采出水，DW系列絮凝劑、助凝劑與采出水配伍性好，在150 mg/L濃度的DW系列絮凝劑下配合3%的DW系列助凝劑能夠使采出水中的機(jī)雜含量降到3.55 mg/L。

2.2 馬家山脫水站藥劑篩選

針對(duì)馬家山脫水站前端未投加絮凝、助凝劑，處理水質(zhì)差的情況，根據(jù)該站采出水水質(zhì)特點(diǎn)，室內(nèi)選用4種水處理藥劑配方方案對(duì)該站采出水進(jìn)行了處理研究，測(cè)定處理前后的各種水質(zhì)指標(biāo)（見(jiàn)表5）。

表3 長(zhǎng)4+5系統(tǒng)DW/JY-511絮凝劑評(píng)價(jià)

表4 長(zhǎng)4+5系統(tǒng)DW/A6025助凝劑評(píng)價(jià)

篩選結(jié)果：室內(nèi)研究表明，采用第四套技術(shù)配方對(duì)馬家山采出水站的含油采出水進(jìn)行處理，處理后的水其主要指標(biāo)為含油0～2.5 mg/L、懸浮物＜2 mg/L、腐蝕速度為0.004 mm/a、細(xì)菌得到抑制，SRB 10個(gè)/毫升。

3 水處理工藝優(yōu)化

3.1 前端除油技術(shù)優(yōu)化

斜板除油罐6具，斜板除油罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由于姬塬油田采出水礦化度高，腐蝕性強(qiáng)，造成斜板除油罐內(nèi)附件易腐蝕，運(yùn)行效果差。其中姬六轉(zhuǎn)、黃九轉(zhuǎn)斜板除油罐處理后的采出水機(jī)雜、含油高，因此將姬六轉(zhuǎn)、黃九轉(zhuǎn)斜板除油罐更換為自然除油罐。

應(yīng)用效果：應(yīng)用自然除油罐后黃九轉(zhuǎn)除油罐出水懸浮物由100下降到30mg/L，含油由87.5下降到32mg/L；姬六轉(zhuǎn)除油罐出水懸浮物由98下降到23 mg/L，含油由102下降到 26 mg/L（見(jiàn)表6）。

3.2 采出水處理工藝優(yōu)化

姬十一轉(zhuǎn)采出水經(jīng)沉降罐脫水后后直接回注，未經(jīng)任何處理，回注水質(zhì)差（機(jī)雜53 mg/L、含油50 mg/L）。在姬十一新建200 m3自然除油罐1具，完善采出水處理流程。

表5 馬家山脫水站采出水處理配方室內(nèi)篩選及處理前后水質(zhì)數(shù)據(jù)

表6 前端除油技術(shù)優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表7 注水站濾料更換前后水質(zhì)情況統(tǒng)計(jì)表

應(yīng)用效果：姬十一轉(zhuǎn)沉降罐出口懸浮物65 mg/L、含油54mg/L，改造后十一轉(zhuǎn)除油罐出水懸浮物20 mg/L、含油 22 mg/L。

3.3 馬家山脫水站采出水預(yù)處理優(yōu)化

一級(jí)除油+兩級(jí)過(guò)濾處理工藝由于對(duì)上游水質(zhì)水量變化適應(yīng)性差，核桃殼過(guò)濾器易出現(xiàn)濾料板結(jié)，纖維球易出現(xiàn)濾料污染，出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，如姬一聯(lián)、馬家山脫水站更換濾料后3～4月后處理水質(zhì)變差。在馬家山脫水站應(yīng)用預(yù)處理高效混凝采出水處理技術(shù)，在該站采出水處理流程前端增加預(yù)處理器一臺(tái)，提高前端預(yù)處理能力（見(jiàn)表7）。

4 取得的認(rèn)識(shí)

（1）采用放大前端除油罐進(jìn)行沉降分離，可以有效除去采出水中的浮油和大粒徑的固體懸浮物，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果好。

（2）二級(jí)核桃殼+二級(jí)改性纖維球過(guò)濾器過(guò)濾效果受前端影響較大，隨著運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)濾料易受污染，導(dǎo)致處理水質(zhì)變差。

（3）自然除油罐在姬六轉(zhuǎn)、黃九轉(zhuǎn)及姬十一轉(zhuǎn)的應(yīng)用效果表明，自然除油罐在姬塬油田有較好的適應(yīng)性。

［1］羅政權(quán)，龔雪梅，陳小兵，張進(jìn)科.溶氣氣浮在姬二聯(lián)采出水處理中的試驗(yàn)與應(yīng)用［J］.石油化工應(yīng)用，2012，31（6）:65-68.

［2］牟云玲.吉林油田采出水處理技術(shù)分析［J］.石油機(jī)械設(shè)備與自動(dòng)化，2012，9（6）:86-87.

［3］葛俊伸，衣雪松，于水利，孫楠.超濾技術(shù)在中國(guó)油田采出水深度處理中的應(yīng)用［J］.給水排水，2012，38（6）:46-50.

［4］陳毅紅，周永宏，李高平.油田采出水處理方案分布式專家系統(tǒng)研究［J］.計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2012，33（5）:1978-1982.