关于我国油田污水处理技术现状的研究

2019年第08期（下）/总第552期215学术研讨在国内油田采油生产中，往往会伴随产生大量油田污水。如何处理油田污水，一直是石油生产中的一个难题。1油田污水1.1油田污水我国石油资源多为重质稠油，油田自喷井数量少，自喷时间短。为保证采油量，全国各大油田基本采用注水开发方式，即向油层注入高压水，保持油层压力，驱动原油流动，方便抽油机抽取原油。但经过持续多年的注水后，注入油层的水会随着原油被抽出，导致原油含水率不断上升[1]。合格原油含水率不允许超过0.5%，但大庆油田综合含水率早已超过77%。这就需要对原油进行脱水，从而产生油田污水。1.2油田污水的性质及其危害油田污水浑浊不清，含有大量细小的泥砂、粉砂、细菌、胶体等杂质，矿化度可超过每升数十万毫克，伴有硫化氢异味，密度高于1g/cm3，粘度高于1mPa·S，具有较强的导电性。油田污水中含有钾离子（K+）、钠离子（Na+）、钙离子（Ca2+）、镁离子（Mg2+）、锶离子（Sr2+）、钡离子（Ba2+）、铁离子（Fe3+、Fe2+）、氯离子（Cl-）、氢氧根离子（OH-）、碳酸氢根离子、碳酸根离子、硫酸根离子以及大量硫化物。油田污水水温较高，往往超过40℃，乃至高达80℃，pH值变化大[2]。由于油田污水中含有大量阴阳离子，因而污水中的电化学活动异常活跃，极易腐蚀、堵塞油管及注水管道，甚至造成采油生产中断。若将油田污水直接排入江河，可关于我国油田污水处理技术现状的研究■■田树乐（中国石油管道局工程有限公司天津分公司）摘要：在我国油田开采过程中，往往会产生、排放大量油田污水，不仅严重污染了环境，而且浪费了宝贵的水资源。进入新时代以来，建设“绿色中国”、“美丽中国”已经成为基本国策。为节约资源、保护环境，创造石油生产的绿色发展方式，必须认真研究油田污水处理技术。本文将分析油田污水处理技术的现状，并探索油田污水处理技术的发展方向。关键词：油田污水；处理技术；现状；研究；探索DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2019.16.100形成大面积的油膜，切断水体氧的来源，导致鱼类死于缺氧。若将油田污水直接排入土壤，会破坏土层团体结构。人员长期接触油田污水，其肺、肠、肾、胃、造血系统均可能发生病变。2油田污水处理技术现状早在1963年，大庆油田便出现了油田污水问题。经过半个多世纪的生产后，目前，全国各大油田普遍进入二次采油开采的中后期，每生产一吨原油约注水2~3吨，一个油田外排的油田污水往往超过三千万吨。目前，国内油田污水处理技术有：2.1重力分离原油的密度在0.85~1.09之间，水的密度只有1，因此油田污水中油珠的比重比水小。依靠油水比重差，通过重力进行较长时间的自然沉降，实现油水分离。重力分离法可去除直径大于60微米的浮油、散油[3]。应用重力分离技术，须设置大型除油罐、沉降罐、隔油池，占地面积大，运行时间长。2.2离心分离将油田污水注入容器，再将容器安置在离心机上，然后进行高速旋转，形成强大的离心力场，甩出质量较大的水珠，而质量较小的油珠则集中容器中心部位，从而实现油水分离。2.3混凝沉降向油田污水中加入氯化亚铁、硫酸亚铁等混凝剂，使油田污水破乳，油珠发生凝聚，逐渐变大，最后实现油水2162019年第08期（下）/总第552期分离。这是国内油田常用的方法。2.4粗粒化除油粗粒料是国内石油研究机构用石蜡、聚丙烯、无烟煤、陶粒、石英砂、聚烯烃特制的直径1~4mm的小球，油田污水在通过装有粗粒料的容器时，油珠会从小变大，从而实现油水分离。粗粒法可去除粒径大于10微米的分散油、乳化油[4]。2.5气浮法在油田污水中注入空气，产生气泡，使污水中直径在0.25~25微米的乳化油、分散油粘附在气泡上，并随气泡上浮到水面加以回收，达到油水分离。还可在污水中投入硫酸亚铁，加速油水分离。前苏联、美国的石油企业广泛采用气浮法进行油水分离，国内许多大油田从美国引进了叶轮浮选机处理油田污水。2.6氧化法氧化法以可分为化学氧化法、电解氧化法。化学氧化法即向油田污水中投入大量强氧化剂（如03，H2O2、KMnO4等），分离污水中油和COD，净化污水。电解氧化法则是在污水中插入电极，通上直流电，废水中的油、COD在电极阳极发生氧化反应，生成氯离子、铁离子，从而净化污水。3油田污水处理中存在的问题从整体上看，当前国内油田污水处理成本过高，药剂投入量过大，始终难以解决管路、设备的腐蚀问题，在处理过程中还会产生大量絮体，堵塞管道；由于污水粘度不断提升，传统工艺油水分离的能力逐步下降[5]。油水处理站生产效率低，机械笨重，工人需要进行大量手工操作，劳动强度大。4探索油田污水处理技术的发展方向4.1膜分离技术利用膜将污水中的离子分离出去，称为膜分离技术。在膜分离技术中，使污水中的离子透过膜实现油水分离