陸梁油田污水水質(zhì)達(dá)標(biāo)處理技術(shù)

李勝偉 毛天聰 王中武 邢廷瑞

1中國石油新疆油田分公司工程技術(shù)研究院2中國石油新疆油田分公司陸梁油田作業(yè)區(qū)

陸梁油田污水水質(zhì)達(dá)標(biāo)處理技術(shù)

李勝偉1毛天聰2王中武2邢廷瑞2

1中國石油新疆油田分公司工程技術(shù)研究院2中國石油新疆油田分公司陸梁油田作業(yè)區(qū)

隨著陸梁油田開發(fā)層系逐漸增多，采出液的水型發(fā)生了變化，污水處理系統(tǒng)的工藝適應(yīng)性變差，導(dǎo)致油田回注污水中的含油、懸浮物、細(xì)菌等指標(biāo)不能達(dá)到注水標(biāo)準(zhǔn)，難以滿足精細(xì)注水的要求。實驗表明，電解鹽水殺菌技術(shù)不會使細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性，可滿足陸梁油田污水處理殺菌生產(chǎn)需求；無煙煤+石英砂雙濾料過濾技術(shù)的耐沖擊、反洗再生能力強，過濾精度滿足陸梁油田的水質(zhì)要求；水質(zhì)凈化調(diào)理穩(wěn)定劑SDDJ—1具有較好去除Ca2+、三種成垢離子的能力。

陸梁油田；污水處理；水質(zhì)達(dá)標(biāo)；藥劑

陸梁油田污水處理系統(tǒng)處理規(guī)模5000m3/d，隨著油田開發(fā)層系逐漸增多，采出污水的水型逐漸發(fā)生了變化，污水處理系統(tǒng)的工藝適應(yīng)性變差，導(dǎo)致油田回注污水中的含油、懸浮物、細(xì)菌等指標(biāo)不能達(dá)到注水標(biāo)準(zhǔn)，難以滿足精細(xì)注水的要求。為滿足油田精細(xì)注水需求，開展了陸梁油田污水水質(zhì)達(dá)標(biāo)處理技術(shù)研究。

1 污水水質(zhì)達(dá)標(biāo)處理工藝優(yōu)化

陸梁油田開發(fā)層系包括侏羅系白堊系呼圖壁河組、西山窯組及頭屯河組油藏，井區(qū)產(chǎn)液水質(zhì)分析表明，主要水型為CaCl2型、Na2SO4型、MgCl2型、CaCl2型4種，污水中含有中等含量的鈣離子、碳酸氫根離子和硫酸根，這些離子對水質(zhì)穩(wěn)定性有較大影響。

污水水質(zhì)達(dá)標(biāo)技術(shù)研究的目的是為該處理系統(tǒng)的改擴建提供技術(shù)基礎(chǔ)。針對陸梁油田水質(zhì)特點做好水質(zhì)凈化工藝、殺菌工藝、污水過濾、配套處理藥劑體系的技術(shù)研究是關(guān)鍵。

（1）水質(zhì)凈化技術(shù)。根據(jù)陸梁油田水質(zhì)特點，經(jīng)研究認(rèn)為：油田采出污水的破乳、懸浮物聚結(jié)、微生物繁殖、腐蝕與結(jié)垢傾向均與水中的離子組成有密切關(guān)系，可優(yōu)選離子調(diào)整旋流反應(yīng)污泥吸附法處理技術(shù)。加入特定的離子調(diào)整劑與污水中過飽和的結(jié)垢離子Fe2+、S2-、CO2等發(fā)生反應(yīng)，可使污水的腐蝕與結(jié)垢傾向降低，達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

（2）細(xì)菌控制技術(shù)。傳統(tǒng)的化學(xué)劑殺菌技術(shù)成本較高，細(xì)菌易產(chǎn)生抗藥性。經(jīng)對比研究，優(yōu)選采用電解食鹽水殺菌技術(shù)，該技術(shù)整套裝置橇裝設(shè)計，工藝流程簡單，殺菌效果穩(wěn)定可靠，依靠殺菌后水中的余氯使殺菌效果從污水站保持到注水站。通過有效氯消耗量室內(nèi)實驗表明，有效氯含量為15mg/L以上時，有較好的殺菌效果，可滿足陸梁油田處理污水殺菌需求。

（3）污水過濾技術(shù)。結(jié)合陸梁油田注水水質(zhì)要求，通過對雙濾料過濾器和改性纖維球過濾器兩種過濾器的對比發(fā)現(xiàn)：雙濾料過濾器受沖擊能力強，濾料反洗再生能力強，而改性纖維球過濾器過濾精度高，但對進(jìn)口水質(zhì)要求嚴(yán)格，否則濾料污染難以沖洗干凈。因此選擇無煙煤+石英砂雙濾料過濾器。

2 污水處理藥劑體系篩選

2.1 凈化穩(wěn)定劑

根據(jù)陸梁油田采出水的水質(zhì)特點，進(jìn)行凈化穩(wěn)定劑的研究評價。從評價結(jié)果來看，SDJ—E1藥劑的凈化性能最好。

2.2 凈化凝聚劑

經(jīng)過凈化穩(wěn)定劑處理后，形成的絮體沉降速度不能達(dá)到快速沉降的要求；且形成的絮體含水率較高，不利于后續(xù)含水污泥的進(jìn)一步沉降和脫水處理。針對這一問題進(jìn)行了凈化凝聚劑的研究評價，結(jié)果顯示，效果最好的是SDJ—E3。該藥劑在同等加量和低于其他的加量下絮體沉降速度最快，產(chǎn)生的絮體致密緊湊且抗擾動性強，處理后水的懸浮物含量最低。

2.3 調(diào)理劑

陸梁油田污水中具有很強腐蝕性和結(jié)垢性，本研究采取有別于傳統(tǒng)的緩蝕劑和阻垢劑的解決方法，運用離子調(diào)理劑的新思路來解決污水的腐蝕、結(jié)垢問題。

（1）調(diào)理劑控制腐蝕結(jié)垢研究思路。針對陸梁油田污水中結(jié)垢性離子含量高，水體pH值大于7（屬弱堿性水體），腐蝕和結(jié)垢傾向嚴(yán)重的特征，將解決腐蝕結(jié)垢與水質(zhì)凈化相結(jié)合，提高水質(zhì)穩(wěn)定性，研制篩選結(jié)垢性離子調(diào)理劑，對含油污水中的成垢離子進(jìn)行含量及比例的調(diào)理。

（2）調(diào)理劑的篩選。篩選評價了四種調(diào)理劑，評價結(jié)果表明，SDDJ—1劑效果最好，在相同加量下，SDDJ—1調(diào)理劑具有更好的去除Ca2+、HCO3-、CO32-三種成垢離子的能力。

2.4 藥劑加量的優(yōu)化

（1）藥劑加量優(yōu)化后的凈水效果評價。凈化與穩(wěn)定藥劑加量優(yōu)化后的凈水指標(biāo)研究表明，從凈化效果及經(jīng)濟性綜合考慮，凈化穩(wěn)定劑SDJ—E1、調(diào)理劑SDDJ—1及凈化凝聚劑SDJ—E3合適的經(jīng)濟型加量范圍分別為100～150mg/L、100～125mg/L、5～8mg/L。

（2）凈化與穩(wěn)定藥劑加量優(yōu)化后的穩(wěn)定性評價。結(jié)垢與腐蝕性的數(shù)據(jù)結(jié)果表明，新型水處理劑處理后的水不產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象，腐蝕速率較低，表明該處理水具有良好的穩(wěn)定性。

3 現(xiàn)場應(yīng)用效果

通過陸梁油田污水水質(zhì)達(dá)標(biāo)技術(shù)的研究，經(jīng)過現(xiàn)場應(yīng)用，處理污水各項指標(biāo)良好，實現(xiàn)了注水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，見表1。

表1 污水處理后主要水質(zhì)指標(biāo)（2013年11月）

4 結(jié)語

（1）優(yōu)選離子調(diào)整旋流反應(yīng)污泥吸附法處理技術(shù)，加入特定的離子調(diào)整劑使污水的腐蝕與結(jié)垢傾向降低，達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

（2）電解鹽水殺菌技術(shù)不會使細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性，滿足陸梁油田污水處理殺菌生產(chǎn)需求。

（3）無煙煤+石英砂雙濾料過濾技術(shù)的耐沖擊、反洗再生能力強，過濾精度滿足陸梁油田的水質(zhì)要求。

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.4.027