长庆油田污水回注处理工艺评价

长庆油田是以注水开发为主要采油措施的低渗、特低渗油田，地处水资源匮乏的西北地区，国家环保法规及水资源的可持续性发展均要求将产出污水处理后回注油层、减少外排，既可减轻污水排放对环境的污染，又能缓解对水资源的过度开发。回注污水的水质直接影响油田开发效果。为使处理后污水合格回注油层，油田近年来不断引进、应用许多新的污水处理工艺技术，本文对目前油田在用的污水处理工艺运行效果进行评价。1长庆油田采出水水质特点长庆油田采出水矿化度较高，矿化度在10～110g／L。地层水中含有较高的Ca2+、Mg2+、Ba2+、SO42-、HCO3-等成垢离子，部分区块因多层系开发，地层水水型复杂，具有典型的腐蚀、结垢特征。采出水水中普遍存在SRB和二价硫离子且含量较高，导致采出水水质较黑，系统腐蚀加剧。2油田采出水回注处理工艺长庆油田油藏较深、储层的孔喉半径较小，地层水矿化度普遍较高，特殊的储层特征及地层水性质的复杂性，对注水水质提出较高的要求，也给采出水处理工艺带来了一定的难度。三十多年来，油田水处理工艺历经多次变化和发展，先后推广和应用了多种工艺技术。2.1两级核桃壳过滤串联两级改性纤维球过滤该工艺为长庆油田污水处理主体工艺，先后在王十六转、西一联、刘坪、白于山、姬一联等28座污水处理站点应用。该设备生产厂家为武汉汉江、华北石油威达、江汉机械所、华北星科等。两级核桃壳过滤串联两级纤维球过滤采出水处理流程如图1所示。该流程特点是以污水回注为目标，过滤设备各处理站根据实际需要，采用串、并联相结合的方式运行，同时配套絮凝、杀菌、防腐等措施。2.2三级改性纤维球过滤工艺该技术类似两级核桃壳串联两级纤维球处理工艺，设备生产厂家为清华同方等，主要应用在靖三联、杏河集油站、塞39等站点，三级改性纤维球过滤采出水处理流程示意于图2。2.3气浮串联过滤工艺气浮处理工艺通过向水中均匀吹入微小气泡，使携带原油及悬浮的细小固体颗粒加快上浮速度，实现油、水和悬浮物的快速分离。目前，在白二联、油一转和木一转等站在运行的工艺，采用了氮气作为气浮气源，气浮串联过滤采出水处理流长庆油田污水回注处理工艺评价谢珍，曹建坤，向忠远（中国石油长庆油田公司勘探开发研究院，西安710018）摘要：通过水质数据对目前油田在用的污水处理工艺，包括核桃壳与纤维球过滤器相结合的处理工艺、三级改性纤维球过滤工艺、气浮处理技术、电解食盐水杀菌技术、光电杀菌技术等进行处理效果评价。研究认为对于长庆油田含油污水，三级改性纤维球过滤工艺处理效果较好，而电解食盐水杀菌和光电杀菌技术不能用。关键词：长庆油田；回注水；污水处理；技术经济评价文章编号：1673-9647（2009）10-0037-04中图分类号：TQ085文献标识码：A收稿日期：2009-09-01作者简介：谢珍（1973-），女，湖南省人，工程师，主要从事油田化学研究工作。图1两级核桃壳过滤串联两级纤维球过滤采出水处理流程图2三级改性纤维球过滤采出水处理流程化学工业CHEMICALINDUSTRY第27卷第10期2009年10月·37·化学工业CHEMICALINDUSTRY2009年第27卷程示意于图3。2.4小站简易流程针对边远小区块注水规模较小，初期产水量不能满足配注要求的站，污水处理采用简易流程：即含水原油经沉降罐脱水后进入除油罐简易除油后就地回注，污水回注由小站直接配注，处理规模一般在100～500m3／d之间，边远小站污水处理简易流程示意于图4。3污水处理工艺效果评价3.1核桃壳串联纤维球过滤工艺污水处理设备的主要作用是去除污水中油及悬浮物，表1列出核桃壳与纤维球过滤器相结合的污水处理工艺除油及悬浮物的效果。由表1得：核桃壳过滤器对污水中原油具有一定的去除能力，但对水中悬浮物去除效果较差，改性纤维球过滤器对污水中原油和悬浮物均具有一定的去除效果，两者相结合能提高设备的处理效果，处理后水质好于单一设备处理水平。该工艺运行初期，流程中配套并正常投加水质处理剂时，处理后水质明显改善，回注水质主要控制指标悬浮物及含油量均能达到10mg／L以下。随着时间的延长，核桃壳及纤维球过滤器的处理能力明显下降，核桃壳滤料板结、跑漏，纤维球过滤器滤料脱丝跑损，水中悬浮固体含量明显上升，致使部分站点处理后水质超标。该处理设备抗油污染能力及再生效果较差。3.2三级纤维球过滤工艺表2为采出水经三级纤维球过滤器处理后的水质。从各站历年水质处理数据（表2）来看，采出水经三级纤维球过滤，同时在流程中配套水质处理剂且在最佳浓度范围内投加，处理后污水中悬浮物和含油质量浓度能分别控制在5mg／L和10mg／L以下。表3为杏河、靖三联及大路沟三级纤维球过滤器运行多年来除悬浮物及污油的效果统计。三级纤维球过滤处理工艺设备运行比较平稳，运行寿命较长、对水中悬浮物及污油均有较好的去除效果