新疆某油田集中处理站污水回用改造工程_马尧

油田含油污水（油田采出水）又称采油废水或采油水，是油田在采油过程中随原油一同采出的地层水，经过油气分离和脱水处理后脱出的废水。由于地层不同、采油过程不同，采出水的成分十分复杂。我国大部分油田目前采用注水方式采油，油田采出水经处理之后再回注地层[1-2]。随着油田开发的进行，原油含水率不断上升，国内各油田均进入了高含水开采期，原油综合含水率一般都在70%～80%以上，有的油田甚至高达90%，油田采出水比重不断加大[3-5]。新疆油田经过50多年的开发，目前年产油量超过了1000×104t。截止2010年底，新疆油田实际产出含油污水约4720×104m3·a-1，实际处理污水4654×104m3·a-1，处理率98.6%；回注（回用）量达到4043×104m3·a-1，污水利用率为85.6%。新疆油田大部分地区地处沙漠腹地，水资源匮乏，地下水含量直接影响地表植被生长。油田含油污水如果不经处理而直接排放，不仅会造成土壤、水源的污染，对生态环境造成危害。同时，油田注水只能通过开采稀缺的地下水资源作为注水水源，水资源浪费严重。通过改造已建某集中处理站污水处理系统使得污水处理后用于油田注水，替代清水水源，可节约地下水资源，降低了石油开采能耗。1工程概况1.1研究背景新疆油田某集中处理站污水处理系统始建于1997年，2005年对其进行改造，改造后处理规模5000m3·d-1，系统目前污水处理量约为2500m3·d-1，该集中处理站接收4个油田区块的采出水，处理后仅用于油田注水。由于采出水水质成分比较复杂，因此污水处理系统出水注入该地区油田后产生结垢趋势，一直采用处理后直接外排的方式处置，造成了资源的浪费和环境的污染。针对此问题，该油田于2008年开展了油田采出水回注项目的研究。根据室内评价工作成果，考虑将集中处理站已建采出水处理系统处理后的一部分水进行过滤并投加药剂以改善水质，达到注水水质标准，并达到与地层水配伍良好的效果，替代清水作为注水水源回注地层。1.2采出水配伍性评价试验该地区共接收4个油田区块的采出水，分别是莫A、莫B、莫C、莫D井区。通过研究院实验中心对各区块采出水进行取样化验，按照不同体积比例混合后进行配伍性实验，其配伍性评价结果见表1～6。表中试验数据包括：pCa为Ca2+浓度的负对数，浓度单位mol·L-1。pAlK为总碱度的负对数，总碱度是水中HCO3-和CO32-浓度之和，浓度单位是mol·L-1。SI为饱和度指数。当SI＜0，CaCO3未饱和，不会产生沉淀；当SI=0时，碳酸钙既不析出，也不会被溶解，属于稳定型水；当SI＞0，CaCO3过饱和，可能产生沉淀。SAI为稳定指数。当SAI＝4.5～5.0时严重结垢，SAI＝5.0～6.0时轻度结垢，SAI＝6.0～7.0时轻新疆某油田集中处理站污水回用改造工程马尧1，刘炜1，王硕1，蒋璞2（1.中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院，新疆克拉玛依834000；2.新疆石油工程建设有限责任公司，新疆克拉玛依834000）摘要：油田在生产开发过程中产生了大量的含油污水，如果直接外排将会对生态环境造成危害。新疆某油田采取合适的技术手段对已建某集中处理站污水处理系统进行改造，并选择投加合适的药剂改善水质，使处理水达到油田注水水质指标。最终替代原有清水作为注水水源回注地层，并与地层水达到良好配伍性，实现污水达标回注。关键词：新疆油田；含油污水；回用中图分类号：X741文献标识码：B文章编号：1000-3770(2011)12-0124-003收稿日期：2011-06-20作者简介：马尧（1982－），男，工程师，硕士，从事油田污水处理工艺研究工作；联系电话：15899395295；E-mail：yaoma34@163.com第37卷第12期2011年12月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.37No.12Dec.,2011124DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2011.12.029微结垢或腐蚀，SAI＝7.0～7.5时轻度腐蚀，SAI＞7.5时严重腐蚀。结果表明：莫A井分别与莫B采出水、莫C井以不同比例的混合样在常压、室温条件下24h后基本无碳酸钙结垢趋势、无硫酸钙结构趋势。综合评价结果：（1）莫A井与莫B采出水1∶1混合后再与莫A井按1∶2混配后室温条件下配伍性好。（2）莫A井与莫B采出水2∶1混合后再与莫B采出水1∶1混配后室温条件下配伍性好。（3）莫B清水与莫A井按1∶2进行混配后室温条件下配伍性好。（4）莫C井、莫B采出水与莫A井2∶1∶2混合后再与莫C井按1∶1混配后室温条件下配伍性好。结果表明：莫D采出水与莫A与莫C混合液（4∶4∶1）在常压、室温条件下24h后有轻微的碳酸钙结垢趋势，无硫酸钙结构趋势。综合评价