大庆油田设计院

油田注水系统冲洗水水质特性

王庆吉

大庆油田设计院

通过对注水干线冲洗水水质基本性质、乳化性质以及油水分离性质进行试验得出结论：注水干线冲洗水初始悬浮固体含量较高，远远超出污水站进站水质指标要求；乳化程度较高，粒径小于10μm的油珠累积百分比高达100%；油水分离较难，经历24 h静止沉降后，水中残余油含量在200mg/L以上；硫酸盐还原菌含量较高，达到了n×103～5数量级；水中含有不同浓度的聚合物，浓度最高可达360mg/L；水型为重碳酸钠型，HCO3-浓度高达2 384mg/L。

注水；干线冲洗；油水分离；乳化；回收

1 水质基本性质

对某区6条注水干线冲洗水分时段取样，将各时段的水样混合，针对混合水样进行含油量、悬浮固体含量、聚合物含量、黏度、细菌量及矿化度等水质基本性质的测试分析。不同注水干线冲洗水的基本性质差异较大，初始含油量在72～1 527 mg/L之间，小于含油污水处理站进水水质要求；初始悬浮固体含量最低为51mg/L，最高为845mg/L，远远超过了含油污水处理站进水中悬浮固体含量≤200 mg/L的设计要求；水中细菌量均较高，硫酸盐还原菌含量达到了n×103～5数量级；水中含有一定含量的聚合物，浓度为36～360mg/L；水的黏度不高，平均为0.77 mPa·s；水中总铁含量较高，最高可达9.32mg/L，具有一定量的垢含量；矿化度含量在4 999～6 772mg/L之间。

对6条干线中B条干线冲洗水进行了各个离子浓度的水质全分析。分析结果表明，注水干线冲洗水各个离子中HCO3-含量相对较高，属于重碳酸钠水型。

2 乳化性质

室内利用激光散射法，选取上述6条干线中C干线冲洗水的初始油珠粒径分布进行了试验研究。依据Stocks定律，油珠的浮升速度与油珠粒径的平方成正比，即油珠粒径越大浮升速度越快，油水越易分离。试验结果表明，C干线冲洗水（含油量1 527mg/L）的初始油珠粒径≤10µm的油珠累计体积百分数为100%，水中油几乎全为乳化油，水的乳化程度较高，油水分离较难。

3 油水分离性质

室内利用静止浮升法，对上述6条干线中C干线冲洗水开展油水分离性质试验研究。试验结果表明，注水干线冲洗水从初始含油量为1 135 mg/L历时24 h的静止沉降，水中残存油含量仍在200mg/L以上，而且随着静沉时间的进一步延长，水中油含量几乎不再变化，即水中小油珠不再上浮。油水分离难度远远大于聚驱采出水的分离难度，聚驱采出水经历12 h静沉，水中残存油含量低于100mg/L。这主要是由于此种冲洗水中初始油珠粒径小、乳化程度高造成的。处理这种水单纯地依靠增加沉降时间很难到达满意的处理效果。

4 结论及建议

通过对注水干线冲洗水水质基本性质、乳化性质以及油水分离性质进行试验研究，得出如下结论：

（1）注水干线冲洗水初始悬浮固体含量较高，远远超出污水站进站水质指标要求；乳化程度较高，粒径小于10μm的油珠累积百分比高达100%；油水分离较难，经历24 h静止沉降后，水中残余油含量在200mg/L以上；硫酸盐还原菌含量较高，达到了n×103～5数量级；水中含有不同浓度的聚合物，浓度最高可达360mg/L；水型为重碳酸钠型，HCO3-浓度高达2 384mg/L。

（2）该部分污水若直接进已建污水处理站进行处理，一方面会增加处理水量，另一方面造成污水处理站正常运行的处理设施（如沉降罐、过滤罐等）无法适应，最终会直接影响到污水处理站处理后的水质达标。为了确保注水干线冲洗水既得到有效的处理，同时又减轻已建污水处理站的处理负荷和水质污染，避免外排环境污染，建议对其进行单独的回收处理。

（栏目主持 杨 军）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.9.009