魏丽萍

（山东海吉雅环保设备有限公司 山东枣庄 277500）

引言

油田注水是二次采油和三次采油的主要措施，油田水处理则是注好水和有效注水的重要保证，是石油开采的重要环节，只有注入的水质好，与地层的配伍性好，才能真正实现有效注水，提高石油产量。

目前国内外油田水处理现状从技术上可分为三类：（1）物理法，（2）化学法，（3）生物法。

1 物理法多功能一体化水处理技术介绍

1.1 工艺流程

采出水经过前端三相分离器、污水池或除油罐处理后依据水质不同，采取一级、二级处理工艺。整个污水处理过程中不加任何化学药剂，处理后得到合格回注水。

单级处理工艺在来水含油≤80mg/L，悬浮物含量≤60mg/L的情况下，处理后的水质满足含油≤10mg/L，悬浮物含量≤10mg/L。

两级处理工艺在来水含油≤100mg/L，悬浮物含量≤100mg/L的情况下，处理后的水质满足含油≤8mg/L，悬浮物含量≤3mg/L，粒径中值≤2μm；在来水含油≤60mg/L，悬浮物含量≤60mg/L的情况下，处理后的水质满足含油≤6mg/L，悬浮物含量≤2mg/L，粒径中值≤1.5μm。

1.2 设备构成

一级处理装置主要由1台多功能一体化油田水处理器、2台提升泵（1用1备）、1台反洗泵、1台料泵、1台加料池、1台空压机、1台储气罐、1台控制柜及配套管阀组成。撬块外可现场盖彩钢房，板房内部做保温处理，或设备自带保温设施无需盖彩钢房。两级处理装置在一级的基础上增加1台多功能一体化粘结物污水精细处理装置，三级处理工艺在两级基础上增加1台多功能一体化油田水处理器和1台料泵。该装置600m3/d及以下规模均可以成橇拉运，600m3/d以上厂内配管后拆开拉运至现场进行组装对接，1天即可安装完毕。

1.3 设备工作过程

多功能一体化油田水处理器罐内上部设向心气浮除油构件和微涡旋填料迷宫，中部装有过滤介质，下部装有多个电极棒。首先在进液管上溶气；溶气液体在装置的向心气浮除油构件中进行涡流旋转，产生的离心力将油气向内圆运移，由气体浮力将油带出回收；分离出的液体进微涡旋迷宫，在此步骤中主要是将细小颗粒聚结成大颗粒，细小油珠聚结成大油珠；聚结后的液体进颗粒滤料进行过滤，通过核桃壳的亲油性将颗粒和油珠吸附拦截；过滤后的水进行电极化处理，电极化的作用：杀菌、防除垢、缓蚀，避免了缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等药剂的添加。

多功能一体化粘结物污水精细处理装置在多功能一体化油田水处理器的基础上罐内增加了金属膜滤芯，保证出水精度。

1.4 物理法多功能一体化水处理技术特点

该装置集离心分离、向心气浮除油、涡流混凝、微涡旋除污降浊、多滤层过滤净化、电极化除防垢、缓蚀、抑杀菌和过滤介质体内外循环、体内涡流旋转冲洗再生于一体。其优点如下：

（1）该装置为物理法水处理工艺，不加任何化学药剂，杜绝化学药剂对水、油和环境造成的污染；

（2）装置集气浮、过滤、极化等于一体，简化了污水处理流程，降低了工程投资；

（3）运行费用低廉，正常过滤运行中只有电极棒（每支10W）和空压机耗电（空压机间歇运行）；

（4）采用体外循环、体内涡流旋转冲洗方式，反冲洗不留死角，反冲洗强度低，用水量少，效果好，滤料无需更换，只需磨损后进行补充（年补充量不超过10%）；

（5）电极化除防垢、缓蚀、抑杀菌效果好，便管理，工人劳动强度低，对人体无伤害，对环境无污染；

（6）运行周期一般＞24h，反冲洗一钮化操作，减轻了工人的体力劳动，现场好管理；

（7）充装滤料机械化，充装滤料省力；

（8）自动化程度高，可以实现远传并可在手机APP上进行操控。

2 物理法多功能一体化水处理技术应用现状

物理法多功能一体化油田水处理装置由于占地小、建站快、建站费用低、运行费用低等优势，备受油田的认可，尤其是长庆、延长等低渗透油田采出水处理。该装置已在长庆油田应用80余套，延长油田应用40余套，大港油田应用10余套，华北油田2套，河南应用5套等。

大港油田某站处理规模6000m3/d，采用3具DN3000mm多功能一体化油田水处理器并联运行。水质环境条件：地层水型为CaCl2，总矿化度 32549mg/L，Cl-含量 19095mg/L，Ca2+含量 882mg/L，Mg2+含量73mg/L，采出水腐蚀速率0.7667mm/a。设备在进水含油≤100mg/L，悬浮物≤100mg/L，SRB含量70个/mL，TGB含量103个/mL，铁细菌含量102个/mL的情况下，达到出水含油≤15mg/L，悬浮物≤10mg/L，粒径中值≤4μm，腐蚀速率≤0.076mm/a，SRB含量25个/mL，TGB含量10个/mL，铁细菌含量10个/mL。

河南油田某站处理规模16000m3/d，一级采用8具DN3000mm多功能一体化油田水处理器，二级采用8具DN3200mm多功能一体化粘结物污水精细处理装置。水质环境条件：地层水型为NaHCO3型，pH6-8，总矿化度4000-7000mg/L，含硫50-60mg/L，Cl-含量300-600mg/L，聚丙烯酰胺聚合物浓度 20-30mg/L，介质最高温度 60℃，在来水含油≤60mg/L，悬浮物≤60mg/L，出水达到：含油≤6mg/L，悬浮物≤2mg/L，粒径中值≤1.5μm，有效解决了含聚污水处理效果差、注水水质严重超标的问题。

长庆油田在来水含油≤300mg/L、SS≤300mg/L的情况下，采用三级处理，出水达到含油≤6mg/L，悬浮物≤2mg/L，粒径中值≤1.5um。

结语

在现有油田采出水处理工艺技术的基础上，通过开展物理法多功能一体化油田水处理技术优化完善研究，形成了适应不同油田、不同水型的采出水处理工艺技术，解决了化学法和生物法存在的工艺复杂、流程长、占地面积大、处理效率低、运行费用高、二次污染等诸多问题，达到了水质提升、简化现场管理、运行和维护，操作简单，降低了运行成本的目的，对以后采出水处理提供了一种参考。