王德刚

摘 要：原油开采在为我国提供大量原油供应的同时其所造成的水资源污染也是极为严重的。我国油井多为稠油井，这些稠油井经过多年的开采已经逐步进入了开采的中后期，这一时期原油开采的主要方式为注水法，且在应用注水法进行开采时为了提高原油开采率大量使用化学助剂致使油田采出液中的含水量处于较高水平且其内部成分更趋复杂，对油田含油污水的处理带来了极大的挑战。未经处理的油田含油污水将会对生态环境造成较大的污染不利于水资源的高效利用。为保护生态环境应当积极做好油田含油污水处理技术的研究，做好油田含油污水的处理，实现水资源的高效、循环利用。

关键词：油田含油污水；污水处理；循环利用

中图分类号：X703 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）27-0098-02

Abstract： The water pollution caused by crude oil exploitation is very serious when it supplies a lot of crude oil for our country. Most of the oil wells in China are heavy oil wells. After many years of exploitation， these wells have gradually entered the middle and later stages of exploitation. The main way of crude oil exploitation in this period is water injection. In order to improve the recovery rate of crude oil， a large number of chemical auxiliaries are used to make the water content in the produced fluid of the oil field in a higher level and its internal composition more complex， which brings great challenges to the treatment of oil-bearing sewage in the oil field. Untreated oil-bearing sewage will cause serious pollution to the ecological environment， which is not conducive to the efficient use of water resources. In order to protect the ecological environment， it is necessary to do a good job in the research of oily wastewater treatment technology in oil field to realize the high efficiency and recycle utilization of water resources.

Keywords： oilfield oily sewage； sewage treatment； recycling

前言

油田含油污水是油田开采中的重要附属产物，其主要由原油脱出水、钻井污水以及其他含油污水所组成。各地油田含油污水组分较为复杂进而造成油田含油污水的性质也大为不同从而对油田含油污水的处理造成了较大的困难。随着开采的逐步深入为提高油井的采收率主要采用注水的方式来进行中后期油井的开采，造成油田含油污水的成分更趋复杂且油田含油污水的处理难度也更大。油田含油污水中所含有的聚合物、碱、表活剂等成分含量的提升将使得油田含油污水中油粒径直径不断减小致使油田含油污水处理更加困难。

1 油田含油污水处理常用方法与工艺

由于油田开采各时期所产生的油田含油污水差别较大因此在油田含油污水处理方面则有着相应的差别。经过多年的发展与完善我国已经形成了较为完备的油田含油污水体系，总体来说在油田含油污水处理技术上主要有以下几大类：（1）物理法。借助于重力、离心力、粗粒化、过滤、膜分离等方法实现油粒及油田含油污水中的杂质与污水进行分离实现对于油田含油污水的处理。（2）化学法。借助于混凝沉降、化学氧化等方法用以去除油田含油污水中无法用物理及生物法去除的乳化油等的成分。（3）物理化学法。物理化学法主要分内气浮法和吸附法两大分类。其中气浮法的应用较广且简单、高效，吸附法根据吸附物体的不同其吸附能力有所差异。在选用时需要结合油田含油污水中杂质与性质的不同进行针对性的选择。（4）生物法。利用微生物将油田含油污水中的油类、有害物质等进行分解转化为其他无害或是易于清理的物质。SBR方法为其代表性方法。

我国现今应用的油田含油污水总体来说遵循的是三段式处理思路，其工艺流程为一次除油罐、二次混凝除油罐、压力过滤罐等。使用三段式处理方法能够有效的对油田含油污水进行处理但是其结构较为复杂，设备维护成本高。二段式处理流程是基于三段式处理流程所兴起而建立的，其消除了一次除油罐这一流程从而极大的简化了油田含油污水的工艺及设备投入，随着混凝技术应用效果的不断加强使用二段式处理方法所获得的油田含油污水效果也更强。随着油田开采进入中后期，油田含油污水的组分更趋复杂，三段式与二段式油田含油污水处理方法在油田含油污水处理效果方面已经显得力不从心，需要对油田含油污水工艺与技术进行改机和优化，用以提升油田含油污水的处理效果。

2 做好油田含油污水除油過滤设备的改进与应用

在油田含油污水处理工序中除油与过滤是其中最为关键的两大环节，除油的效率对油田含油污水过滤设备的处理负荷产生直接的影响，而过滤效果则直接影响着油田含油污水处理后的水质。为提升油田含油污水处理效果需要对油田含油污水处理中所使用的横向流除油器、核桃壳和石英砂过滤器进行优化，以使得除油过滤器能够更好的发挥其应用的功用。

2.1 横向流除油器的缺陷与优化改进

横向流除油器主要由两级聚结板与分离板除油区加上一级聚结原件除油区形成了三级除油系统，其主要利用的是聚结除油原理，横向除油器结构图如图1所示。

横向流除油器采用独特的板框式结构以及特有的水流形态，其在油田污水处理中能够取得一定的效果但是随着油田开采的深入油田含油污水中的组分更趋复杂，横向流除油器将无法完成污水处理致使含油污水的处理效果变差、水质降低。造成这一问题的原因主要是横向流除油器的结构。横向流除油器内部的结构复杂其所采用的聚结板与分离斜板中所分布的多孔道容易在对粘度较高的污水处理中发生板结、堵塞进而影响横向流除油器的水处理效果。横向流除油器内部设置的排油和排泥管线无法及时的将油泥排出致使大量油泥堆积影响横向流除油器的水处理效果。横向流除油器对于含油污水的处理效率较低，在含油污水处理负荷较大时容易造成后续过滤段的处理负荷增大，降低过滤段过滤周期从而严重影响横向流除油器对于含油污水的处理水质。横向流除油器由于结构原因使得其在设计之初针对水驱污水的性质来进行设计的，在原油开采的后期水质发生了变化水驱污水转变为聚驱污水，污水中水质的粘度、乳化度以及油珠及杂质的粒径等都发生了改变，致使横向流除油器无法发挥其功用。此外，横向流除油器中缺乏反冲洗再生系统，其所析出的各种杂质主要采用人工定期通过排油及排泥管线排出，人工排出的不确定性致使横向流除油器内部淤泥堆积影响横向流除油器的工作效率与工作质量。

为提高横向流除油器的使用效率需要对横向流除油器进行优化改进，通过对横向流除油器内部所使用的聚结材料进行优化，使得含油污水中的油珠碰撞聚结的几率大增用以增强横向流除油器对于各种水质的处理效果。对横向流除油器的排油泥系统进行优化，增设反冲洗系统用以使得横向流除油器所处理出的油与油泥能够顺利的排出，避免油泥的堵塞造成横向流除油器工作质量与工作效率的下降。

2.2 做好含油污水过滤处理设备的改进优化

过滤器在油田含油污水处理中的应用是在油田含油污水经过一级自然沉降罐、二级混凝沉降罐和排油设备后用以对处理后的油田含油污水进行进一步的处理，降低油田含油污水中的杂质和悬浮物，从而使得处理后的油田含油污水能够达到回注水的标准。在现今应用的过滤器中核桃壳和石英砂是两种主要的形式，核桃壳过滤器所使用的核桃壳滤水材料其本身具有较强的吸附能力，因此多将其应用于对于污水的一级过滤，石英砂过滤器由于其结构特点多应用于二级过滤。在过滤器应用的过程中随着水质的变化尤其是水质乳化严重将使得过滤器的过滤效率、过滤能力都大幅降低，加之污水中杂质的增多更是需要频繁更换滤料，不利于油田含油污水的优化处理与过滤器的应用。在对过滤器进行优化处理时，通过在过滤器布水筛管与搅拌桨之间增加防膨胀筛板并在防膨筛板下增设刮扫器从而使得滤料的膨化高度可以通过机械的方式加以控制，通过这一优化改进可以使得滤料得到充分的分散并避免滤料粘附于筛板上从而使得粘附于筛板上的滤料能够顺利的脱附，同时优化过滤器油泥收集系统使得过滤器所过滤出的油泥能够顺利的通过反冲洗装置进行分离，提高了滤料的使用性。滤料再生系統通过利用搅拌装置来使得滤料能够与筛板之间进行充分的结合，增强滤料的使用性。在对使用石英砂作为滤料的过滤器进行优化时，通过对石英砂过滤器进行重新优化布局使得新型过滤器具有低压温流反冲洗能够使得过滤器具有更好的过滤性和稳定性。优化后的石英砂过滤器降低了滤层的厚度，其内部所设置的齿状搅拌器具有较好的耐磨性其通过搅拌来击碎石英砂滤料表面的胶状板结层，从而使得油泥等能够与石英砂滤料进行更好的分离，用以提高石英砂滤料的使用性。此外，通过这一形式的优化将使得石英砂过滤器在冬季具有更强的再生性，使得石英砂过滤器在冬季能够更好的对石英砂滤料进行再生。针对传统过滤器缺乏油泥收集装置的问题，过滤器通过加装浮油收集器能够更好的对过滤器内部的上部浮油进行收集。此外，为增加过滤器的排油过滤效果加装于浮油聚集器下方的布水系统将使得进入到过滤器内部的污水分布更加均匀，其反冲洗出水更加顺畅在反冲洗强度较大时过滤装置能够具有更强的耐压性，避免发生憋压、跑料的问题。优化后的过滤器将使得内部空间利用更加高效、空间更加紧凑，在过滤器内部有限的空间内缩减集水器高度用以增加滤料膨化空间，提高滤料的再生效果。

3 结束语

油田含油污水处理对于生态环境保护极为重要，由于油田含油污水中含有的杂质较多如未能对油田含油污水进行处理或是处理不到位将致使污水直排将造成生态灾难。本文在分析油田含油污水处理工艺的基础上对油田含油污水处理系统中所使用的设备进行了优化，用以更好的提高油田含油污水的处理效率与处理质量。

参考文献：

[1]陈忠喜，邓述波，古文革.横向流除油器的研制及其在油田含油污水处理中的应用[J].油气田环境保护，2000，10（3）：35-37.

[2]王生春，温建志，王海，等.聚丙烯中空纤维微孔滤膜在油田含油污水处理中的应用[J].膜科学与技术，1998，18（2）：28-32.

[3]蔺爱国，刘培勇，刘刚，等.膜分离技术在油田含油污水处理中的应用研究进展[J].工业水处理，2006，26（1）：5-8.