王琦（大庆油田工程有限公司）

1 油田综合废液简介

油田废液包括注水井洗井废液、钻控放溢流废液、干线冲洗废液、油水井作业废液和压裂返排液，因作业实施方式和作业目的不同而产生的各种废液性质也不同。

注水井洗井废液：由于水质不达标或长期注水，杂质沉积在井筒、井壁。为了保持注水井的清洁，防止杂质堵塞水嘴和注入层，解决注水井吸水能力下降、吸水剖面逐渐变差、注入压力升高等问题[1]，必须进行洗井，而洗井产生的废水就称洗井废液。

钻控放溢流废水：在已开发调整区钻井，要及时查清注水分布及注入情况，提供分层动态压力数据。采取停注、泄压等措施，直到相应层位套管固井完成为止[2]。

干线冲洗废液：注水水质中的污油、杂质等不断沉积在管道内壁，逐渐形成紧贴管道内壁的垢层，注水系统运行平稳时垢层较稳定；当垢层厚度达到最大值、受外力干扰或瞬时流速变化较大时，垢层脱落，造成水质二次污染。对注水干线进行冲洗而产生的废水就叫做冲洗废液[3]。

油水井作业废水：在油水井作业施工工程中，实施以平衡地层压力、清洁井筒蜡质、清理井内积砂等为目的的工艺措施时而产生的废水。

压裂返排液：废压裂液主要组成有增稠剂（聚糖类高分子）、各种添加剂（无机盐、表面活性剂、有机物等），地层中返出的油污、压裂液与地层发生反应后的终端产物，以及压裂液破胶后产生的较小分子量的有机产物等。废压裂液具有高COD（化学需氧量）值、高稳定性、高黏度、悬浮物含量大等特点。若废压裂液不经过处理直接排放至地面，会对周边环境、动植物、人尤其是农作物造成危害，以及对地表和地下水污染严重[4]。

以上五种废液的组分和物化性质不同，从经济技术角度考虑，在油田实际处理中常将几种废液混合于预处理池或预处理罐中形成综合废液进行后续处理。

2 油田综合废液无害化处理技术现状

油田综合废液具有高COD值、高稳定性、高黏度、高悬浮物含量等特点，单一的物理或化学方法很难将其去除。目前形成了包括生物处理法、物理固化法、化学处理法、物理化学法四种主要的处理技术体系[5]（表1）。

表1 四种处理技术特点

3 油田综合废液处理技术

在大庆油田应用的废液处理技术主要有多级物理与化学处理技术及磁分离处理技术。

3.1 多级物理与化学组合技术

3.1.1 处理工艺

针对油田压裂酸化产生的废压裂液组分的特性，为了达到该废液无害化的处理，运用多级物理与化学组合处理方法，以降低废液中COD含量为主线，达到提高处理效果、减少化学药剂用量、降低运行成本的目的。该处理工艺流程由氧化单元、油-水-泥分离单元、过滤-外输单元三部分组成[6]（图1）。

3.1.2 处理达到的要求指标

多级物理与化学组合技术设计水质指标见表2。

表2 多级物理与化学组合技术设计水质指标

3.1.3 现场试验研究结果及分析

在大庆油田某联合站进行了该处理工艺的现场试验。调整氧化剂、助凝剂及絮凝剂浓度（质量浓度）进行废压裂液无害化处理效果比对。油田综合废液处理前指标见表3，不同加药浓度处理情况见表4。

表3 油田综合废液处理前指标

由表4可知，现场实际处理时按第13组加药浓度运行，利用氧化剂500 mg/L、絮凝剂230 mg/L、助凝剂3 mg/L进行废液处理，处理后水中的含油量和悬浮物均小于或等于100 mg/L，达到了要求的指标，且药剂投加量相对较少。

表4 不同加药浓度处理情况

图1 多级物理与化学组合技术的工艺流程示意图

图2 磁分离处理技术的工艺流程示意图

目前装置运行平稳，出水水质指标（悬浮物≤100 mg/L、含油量≤100 mg/L）满足大庆油田污水处理站来水水质要求，直接进入联合站污水处理站处理，污水站采用“两级沉降→两级压力过滤”流程。首先进自然沉降罐，再进混凝沉降罐，沉降后污水进入缓冲罐，经升压泵提升进入一级双层滤料压力过滤罐，再进入二级双层滤料压力过滤罐，滤后水进入净化水罐，再经外输泵外输至站外管网。分离出来的污油及污泥就近运至污泥处理站处理，污泥站采用调质-离心处理工艺，调质-离心工艺处理后污泥中含油量小于或等于2%，主要用于铺垫井场。调质-离心工艺处理后的污泥通过生物处理工艺后，其含油量小于或等于0.3%，符合《农用污泥中污染物控制标准》中有关规定，可用于生产建筑材料、筑路或绿化培土等；调质-离心工艺处理后的污泥在污泥堆放场内经过固化制砖处理后，固化物浸出液达到《污水综合排放标准》二级标准要求，产品可作为建筑材料。

3.2 磁分离处理技术

3.2.1 处理工艺

采用泥水磁分离处理技术，工艺处理后水中含油量小于或等于50 mg/L，悬浮物小于或等于50 mg/L。冲洗水回收到污水站的排泥池，加药静沉一段时间后，上部清夜用临时泵打回到一次沉降罐，底部淤泥外运。磁分离处理技术的工艺流程见图2。

3.2.2 处理达到的要求指标

磁分离处理装置设计水质指标见表5。

表5 磁分离处理装置设计水质指标

3.2.3 现场试验研究结果及分析

在大庆油田某污水站进行了利用该工艺对干线冲洗水及洗井水处理的现场试验，处理量为30 m3/h，水中的悬浮物小于或等于50 mg/L，含油量小于或等于50 mg/L。磁分离处理装置处理前后的含油量如图3所示。

来水含油量在200～2 500 mg/L 之间，处理后平均为12.27 mg/L，出水含油量基本稳定。同时说明，撬装磁分离处理装置能够适应来水含油量的变化（如图3 所示，7 月24 日来水水池中进入大量洗井水，来水含油量升高，但出水含油量只是从5 mg/L升高到17 mg/L）。磁分离处理装置前后的悬浮物如图4所示。

图3 磁分离处理装置处理前后的含油量

图4 磁分离处理装置处理前后的悬浮物

来水悬浮物在200～700 mg/L 之间。试验期间，出水悬浮物平均在29.3 mg/L 左右，悬浮物指标不超过50 mg/L，出水水质稳定。

4 结论

1）采用将现有废液处理技术与油田污水处理技术相结合的工艺，可以实现油田综合废液无害化处理。处理后水中的含油量和悬浮物在投加氧化剂、絮凝剂、助凝剂的条件下达到油田综合废液无害化处理，并且出水水质指标符合大庆油田污水处理站来水水质要求的效果。优化废液无害化处理工艺、降低处理成本、提高处理效果仍然是当前面临的难题，建议开展进一步研究。

2）研究高效、稳定、廉价的综合废液处理剂，以减少化学药剂用量，降低处理成本。