石油開采廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀分析

蔣建勛 趙勇

(1.西南石油大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院,四川 成都 610500)

(2.中國(guó)石油西南油氣田分公司重慶氣礦大竹作業(yè)區(qū),四川 達(dá)州 635100)

注水輸油是我國(guó)石油開采慣有的生產(chǎn)方式，但從目前開采實(shí)踐工作中看，現(xiàn)有的開采技術(shù)已無法滿足開采需要，開采量過大、開采范圍過大，會(huì)嚴(yán)重干擾相關(guān)工藝的正常運(yùn)行，其中最為突出的就是廢水處理工藝。

1.我國(guó)石油開采廢水處理的基本情況

石油開采的工藝流程復(fù)雜，在生產(chǎn)期間會(huì)產(chǎn)生多種污染物和懸浮物，致使參與生產(chǎn)的水資源受到污染，無法再投入使用，其使用價(jià)值所剩無幾。現(xiàn)階段，我國(guó)石油開采工作已經(jīng)進(jìn)入了發(fā)展的瓶頸期，許多石油儲(chǔ)備地區(qū)的油田含水量逐漸升高，部分地區(qū)甚至需要二次開采、三次開采，方能成功落實(shí)“油水分離”的處理工藝。在進(jìn)行脫油廢水處理中，即便利用油層注水方式，也很難獲得高純度的石油，如加大工藝力度，增加處理工序，則產(chǎn)生的廢水會(huì)越來越多，且石油資源也會(huì)浪費(fèi)。

2.廢水處理技術(shù)的基本內(nèi)容

2.1 除油工藝

油田中大部分石油資源是與地下水混在一起的，所以要想獲得有用的石油資源，“除油”是關(guān)鍵步驟和必須工藝，在開采工作中的重要性不言而喻。數(shù)據(jù)顯示，石油開采中的廢水含油量在2000mg-5000mg/L，散油、浮油特別多，必須經(jīng)過多次除油后，方能得到純度較高的石油。

2.1.1 一級(jí)重力除油

根據(jù)油、水的比重不同進(jìn)行自然分離，浮油與水在廢水中的比重分層不同，將油水引入立式儲(chǔ)油罐，分離廢水中的油和水。期間的油水運(yùn)動(dòng)是不可控的，所以在裝置設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師通常會(huì)根據(jù)重力流程，確定、完善、測(cè)評(píng)除油效果。

2.1.2 二級(jí)重力除油

斜板式隔油池是二級(jí)重力除油的主要場(chǎng)所，通過一個(gè)成型的斜坡板分割浮油和油粒，它能夠有效去除半徑在25μm左右的油粒，進(jìn)行系統(tǒng)處理。內(nèi)設(shè)的波紋斜板和漏網(wǎng)裝有混凝破乳除油，可以將廢水中的油脂乳化，這種除油方式可以有效融合廢水中的油脂，起到最大程度的除油效果。

2.2 懸浮物處理工藝

針對(duì)廢水中存在的懸浮物主要運(yùn)用過濾灌實(shí)施過濾加以去除，是廢水處理技術(shù)的特殊工藝，可分為兩種方式，一種是壓力式過濾罐，另一種是重力式過濾罐。一般情況下，實(shí)際開采工藝選擇壓力式過濾罐，因?yàn)槠涔に囂幚?、控制的管理能力很?qiáng)，且有運(yùn)輸方便、占地少等優(yōu)勢(shì)，所以備受青睞。同時(shí)，臥式濾罐由于其過濾斷面懸浮物負(fù)荷不易均勻，因而沒有立式濾罐應(yīng)用得廣泛，壓力濾罐一般都采用大阻力配水方式。目前，不少油田為保證出水水質(zhì)而采用兩級(jí)過濾處理，第一級(jí)為雙層濾料過濾，濾料通常選用石英砂和無煙煤，第二級(jí)采用纖維素濾料進(jìn)行精細(xì)過濾，以確保出水中的含油量、懸浮物濃度等達(dá)到回注水質(zhì)要求。

3.石油開采廢水處理技術(shù)存在的應(yīng)用問題及解決對(duì)策

綜上分析可知，石油開采工作的程序、流程是固定的，即便會(huì)隨著環(huán)境、地區(qū)的變化而變化，但歸根結(jié)底，廢水處理的重點(diǎn)還是在于“油水分離”，油脂、懸浮物的含量越大，廢水處理的操作程序越復(fù)雜。因?yàn)槭烷_采的規(guī)模日益擴(kuò)大，致使設(shè)備、工藝長(zhǎng)時(shí)間滯留在施工現(xiàn)場(chǎng)，如果盲目的擴(kuò)大施工規(guī)模，則廢水處理技術(shù)則很難與工藝有機(jī)的結(jié)合在一起，形成工作配合。同時(shí)，按照現(xiàn)在的注水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有的廢水處理技術(shù)根本無法達(dá)到生產(chǎn)要求，再加上低滲透油藏石油開采廢水的處理難度持續(xù)增大，使廢水技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。如果沿用傳統(tǒng)工藝，則單一使用活性炭很難分離小于10-15μm的油粒，造成廢水水質(zhì)無法達(dá)到投放標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)上述幾個(gè)問題，筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出以下幾點(diǎn)對(duì)策。首先，要在廢水處理裝置上添加保護(hù)裝置和程序，依靠現(xiàn)有廢水處理技術(shù)和工藝，逐漸完善相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備。如:膜處理技術(shù)，雖然在理論上很難實(shí)現(xiàn)，但一旦研發(fā)成功，它便可實(shí)現(xiàn)“油水超過濾”，可截留水中直徑0.45微米以上的顆粒。其次，清除因驅(qū)油技術(shù)大規(guī)模推廣應(yīng)用而出現(xiàn)的多種限制因素。最后，研制更為有效、快速的混凝破乳劑，強(qiáng)化除油效率，以減輕后續(xù)處理設(shè)施的負(fù)擔(dān)，為石油開采廢水的深度處理回用提供可靠保證，并深入研究聚結(jié)除油原理，尋找更為有效地聚結(jié)材料，以提高物理法除油效率。

4.結(jié)語

總而言之，石油開采工藝的發(fā)展必須加強(qiáng)“綠化”，重視廢水處理技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新，只有這樣，石油資源才能在一個(gè)安全、穩(wěn)定的環(huán)境被生產(chǎn)出來，被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)，創(chuàng)造出更多、更具價(jià)值的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]薛勇，陳雷.石油開采廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J].吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，11（03）:45-48.

[2]宋鵬.簡(jiǎn)述石油開采廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，22（01）:199-201.

[3]陳雷，祁佩時(shí)，南軍.石油開采廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J].中國(guó)給水排水，1999，19（111）:33-35.