浅谈油田采出水处理新技术与新工艺

2015-08-15刘学虎河南油田第一采油厂集输大队河南南阳474780

化工管理 2015年5期

刘学虎(河南油田第一采油厂集输大队，河南南阳 474780)

油田在开采过程中，采出液中含有含油污水，即油田采出水。含油污水中含有较多的溶解杂质和悬浮杂质。经过数十年的开采，我国大部分油田都已经进入高含水开采阶段，油田中采出液含水已经严重超标，有的甚至已经超过90%以上。然而我国油田采出水的处理工艺还在沿用原有的初级处理阶段的老三套(混凝—沉降—过滤)，技术比较单一，缺乏深度处理技术，从而导致管理水平低下、工作效率不高以及成本偏高等问题。如何降低成本，以更环保、更高效的方式处理油田采出水，使其达到外排和回注的标准，是我国各大油田企业亟待解决的重要课题。

1 油田采出水处理目前存在的问题

目前油田采出水处理存在的问题主要有以下几个方面:

1.1 处理水质不稳定、适应范围有限、处理剂效果不明显，易产生结垢和腐蚀；

1.2 处理设备比较落后，生产成本过高，工艺复杂，整体性较差，配套性低下，已经不能满足油田高含水后期的开发需求；

1.3 聚合物分子在聚合物驱采出水中的含量过高，导致污水太黏稠，从而形成比较稳定的乳化油，使得油水分离难上加难；

1.4 由于管理水平的限制，加上缺乏高程度的自动化控制，生产效益提升不上去；

1.5 没有及时对国外领先的精细化过滤技术进行学习借鉴和技术引进，现有处理技术较为落后和单一，缺乏深度处理技术，直接表现就是成效过于低下。

2 油田采出水处理新技术与新工艺

2.1 生化技术

利用微生物的新陈代谢来对油田采出水中含有的有机物进行降解的方法，称为生化技术。生化技术是基于初级处理技术的二级处理技术，由于其拥有的特殊性，已经在工业污水处理和城市污水处理方面被广泛应用。而且，近几年也已经逐渐应用到油田采出水的处理中，取得了不错的效果。通常进入生化技术处理之前，油田采出水的含油量要保证在50mg/L左右，这样生化技术才能发挥出比较好的预期效果。从目前的发展趋势来看，生化技术作为有机物去除技术已经发展得较为成熟，未来在油田采出水的处理方面的前景将会更好。

2.2 高氧化技术

高氧化技术主要应用于印染、精细化工和制药等方面，在油田采出水中的应用目前还处于初级阶段。高氧化技术主要是针对污水中的有机物利用物理或化学方法进行处理，转化成低毒易降解有机物或无机物。在油田采出水的实际应用过程中，这种技术能去除污水界面的活性剂，分离油滴，通过光照射条件下的催化剂反应，分离乳化油，去除污染物，保证油田采出水质量，属于一种比较有效的采出水处理技术。

2.3 全物理性膜分离技术

改变原油成膜表面的成分合成，在原技术基础之上加入具有破乳功能的材料，使得污水分离，这就是合成膜技术，又称全物理性膜分离技术。这种技术在处理油田采出水时，相当于在传统过滤模式的基础上，集膜分离技术和表面技术为一体，加入能够破乳的分离材料，省略使用化学试剂的处理，从而实现高效节能的污水处理和全物理破乳过程，使得油田采出水的管理更为便捷。

2.4 水力旋流技术

水力旋流技术是利用水密度和油密度不同的原理，用一定的压力让油田采出水受到高速旋转离心力的作用，而以较快的速度在圆筒的器壁上实现油水分离，水在外圈而油在旋流中央，分离效果显著。这种技术曾被美国西部的油田应用过，效果明显，通过水利旋流技术代替传统的浮选和隔油方式对油田采出水进行处理后，油田采出水能够被蒸汽锅炉采用，不仅能够节省水资源，也能对环境产生保护作用。我国相关人员曾经在大庆油田利用该种水利旋流技术对油田采出水进行过现场试验，结果表明，水利旋流技术能有效降低油田采出水混合物的浓度，使得油水分离的效率超过90%以上，取得了较好的效果。

2.5 超声波技术

超声波技术是一种机械波，在传播的过程中不仅具有机械作用，还具有热作用和空化作用。超声波技术在处理油田采出水的过程中，利用机械振动的原理让油跟水等其他介质释气、破乳和凝聚。即油滴和水滴以及其他介质会随着机械振动的过程而不断移动，从而促使小水滴汇聚成大水滴，小油珠汇聚成大油珠。由于水滴和油珠自身的重力不一样，在汇聚的过程中会呈现油珠上浮、水滴下沉的现象，从而完成油水破乳分离。另外，降低超声波的界面张力也能对油田采出水进行破乳分离。超声波技术还能利用强烈的空化作用，粉碎油田采出水中含有的机械介质，降低固体颗粒的含有量，从而使水质得到很大的改善。