我国主要油田污水处理技术现状及问题

我国主要油田污水处理技术现状及问题杨云霞张晓健(清华大学北京市海淀区100084)摘要油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结垢的不利成分。各油田或区块的水质成分复杂、差异较大,处理后回注水的水质要求也不一样,因此处理工艺应有所选择。为了能合理地、经济地选择水处理工艺流程,应对各单项工艺或组合工艺的处理功能有所了解。我国油田污水处理回注的整体技术、工艺、管理水平低,不能及时引进、消化国际先进的技术与设备,没有借鉴国外先进的管理经验,这也是我国大部分油田污水处理回注站处理效率低、水质无法达标的主要原因之一。主题词油田污水处理站回注油田污水净水工艺11概述油田污水主要包括原油脱出水(又名油田采出水)、钻井污水及站内其它类型的含油污水。油田污水的处理依据油田生产、环境等因素可以有多种方式。当油田需要注水时,油田污水经处理后回注地层,此时要对水中的悬浮物、油等多项指标进行严格控制,防止其对地层产生伤害。如果是作为蒸汽发生器或锅炉的给水,则要严格控制水中的钙、镁等易结垢的离子含量、总矿化度以及水中的油含量等。如果处理后排放,则根据当地环境要求,将污水处理到回注排放标准。我国一些干旱地区,水资源严重缺乏,如何将采油过程中产生的污水变废为宝,处理后用于饮用或灌溉,具有十分重要的现实意义。钻井污水成分也十分复杂,主要包括钻井液、洗井液等。钻井污水的污染物主要包括钻屑、石油、粘度控制剂(如粘土)、加重剂、粘土稳定剂、腐蚀剂、防腐剂、杀菌剂、润滑剂、地层亲和剂、油基解卡剂、消泡剂等,钻井污水中还含有重金属。其它类型污水主要包括油污泥堆放场所的渗滤水、洗涤设备的污水、油田地表径流雨水、生活污水以及事故性泄露和排放引起的污染水体等。由于油田污水种类多,地层差异及钻井工艺不同等原因,各油田污水处理站不仅水质差异大,而且油田污水的水质变化大,这为油田污水的处理带来困难。21我国油田污水处理的工艺现状油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结垢的不利成分。各油田或区块的水质成分复杂、差异较大,处理后回注水的水质要求也不一样,因此处理工艺应有所选择。为了能合理地、经济地选择水处理工艺流程,应对各单项工艺或组合工艺的处理功能有所了解。各项处理对象所采用的各种单项净水工艺及应用范围见表1。表1各单项净水工艺功能及应用范围工艺悬浮固体油铁矿化度氧微生物沉降分离>60μm浮油、分散油聚结分离>10μm分散油、乳化油----混凝沉降>10μm乳化油---+气浮选>10μm分散油、乳化油Δρ≤0.05mg/L----旋流分离>10μm,且固体含量>100mg/L油含量>2000mg/LΔρ>0.05mg/L----过滤分离>10μm乳化油----滤芯分离>2μm,且固体含量<10mg/L溶解油油含量<5mg/L---+化学软化--++--杀菌-----+阻垢---+--缓蚀----+-4油气田地面工程(OGSE)第20卷第1期(2001.1)表1中,+表示相应的工艺可以去除该成分;-表示对应的工艺去除不了该成分;Δρ代表油水密度差。由表1可以看出,不同的净水工艺对应不同的处理对象,各油田应针对自己油田污水处理回注站的来水水质以及注水要求和综合经济指标确定自己的油田污水处理回注工艺。表2为我国主要的油田污水处理回注站回注工艺的汇总。表2我国各主要油田污水处理回注工艺油田油藏渗透类型沉降分离混凝沉降聚结分离旋流分离浮选分离过滤分离核桃壳常规滤料纤维球多滤料其它自动化程度中原中、低++++++水平较高华北低++++PEB微孔管自动化水平低胜利低++++++部分自动化大港中、低+++++半自动化江汉中、低+++++部分自动化江苏低++++PEB微孔管自动化水平低大庆中、低+++++双向过滤吉林低+++++手动辽河低+++++金属粉末滤料手动塔里木中、低+++双向、滤芯过滤水平较高准东+++++手动克拉玛依+++手动吐哈低++++超声高能精滤器部分自动化注:+表示油田采用该工艺31油田污水回注处理工艺中存在的问题目前油田污水回注处理工艺中存在如下一些问题:(1)污水处理过程中水质调节剂、絮凝剂、杀菌剂等水处理剂的投加量大,污泥的产量高,增加了污泥排放以及处理、处置的难度。(2)管线、设备的腐蚀现象严重,药剂的缓蚀率只能暂缓药剂投放段的腐蚀,并不能从根本上降低整体的腐蚀水平。(3)药剂投加量大,使生产成本过高,有时为了降低运行成本,不得不减少或暂停药剂的投加,造成出水水质不稳定,为注水带来很多麻烦。(4)站内药剂投加的操作及维护往往不能按设计实施,使得设计思路的综合效应无法实现,这是水处理站运行效率不高的原因之一。(5)我国许多油田水处理站的自动化程度不高,手动操作多,工人劳动强度大,而且一般比较笨重,不