油田污水處理后回注及配聚試驗(yàn)

楊麗

摘要：通過對孤東采油廠二號聯(lián)合站（以下簡稱2號聯(lián)）含油污水進(jìn)行物理沉降、化學(xué)除去鈣鎂等離子、機(jī)械除油后，用來回注或配置聚合物溶液，在實(shí)際生產(chǎn)中的試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，處理后污水回注或配聚對于地層沒有明顯影響，回注水質(zhì)量有較大程度的提高，綜合生產(chǎn)成本有一定程度的降低。

關(guān)鍵詞：油田污水處理；回注；配制聚合物溶液；廢物綜合利用

油田在二次采油和三次采油中，不可避免的需要消耗大量的水資源，而在水資源匱乏的今天，節(jié)約用水合理用水科學(xué)用水顯得尤為重要。而油田進(jìn)入高含水開采期后，會(huì)產(chǎn)生大量的含油污水，怎樣利用好這一部分水資源，同時(shí)不造成環(huán)境污染，是所有油田單位的一個(gè)重要課題。油田污水經(jīng)處理后回注或配聚既可避免環(huán)境污染，又能節(jié)約生產(chǎn)成本[1]。但不合格的注入水不僅會(huì)傷害地層，導(dǎo)致注水壓力升高，吸水能力下降，還會(huì)引起集輸系統(tǒng)和井筒的腐蝕與結(jié)垢。配聚用污水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)會(huì)影響聚合物溶液粘度。所以污水處理工藝的選擇很重要[1]。

1 基本情況

孤東油田經(jīng)過二十多年的開發(fā)，目前已進(jìn)入高含水開采期。近年來由于受大規(guī)模注聚、熱采的影響，采出污水處理難度加大，污水處理站出水水質(zhì)變差，污水治理形勢嚴(yán)峻。2號聯(lián)污水處理站自2005.6開始，污水中聚合物含量由10mg/L升高到100mg/L左右，同時(shí)分水器出口含油量也由2005.7以前的500mg/L左右升高到5000mg/L以上，超出了污水處理站設(shè)計(jì)處理能力（設(shè)計(jì)進(jìn)站含油量低于500mg/L），污水經(jīng)過一次除油罐和二次除油罐后也難以沉降，出口含油量大幅提高，一次除油罐出口含油量達(dá)1000mg/L以上，各級除油設(shè)備出口含油量也明顯上升，外輸污水含油量最高達(dá)600mg/L以上，懸浮物含量在100mg/L以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到回注水水質(zhì)要求。水質(zhì)差加劇了注水系統(tǒng)設(shè)備管線的老化腐蝕，降低了其使用壽命，同時(shí)又堵塞地層，使注水壓力升高，采收率降低，影響原油產(chǎn)量[2-3]。

2 工藝流程

主要設(shè)備是輻流沉淀池，該池用來使藥劑與污水混合并絮凝沉淀，上部內(nèi)側(cè)液面用兩端不一樣高的U形槽來收集浮油，外側(cè)用溢流槽來收集清水，底部有排泥管道通往污泥池。

3 應(yīng)用效果

該工藝流程在2號聯(lián)附近的9#-1注聚站由舊流程改造后的水處理系統(tǒng)中得到應(yīng)用，通過六個(gè)月的現(xiàn)場試驗(yàn)，得到了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

5月份進(jìn)行的是單配水試驗(yàn)。將9#-1站處理后的油田污水與9#站用清水配制的聚合物溶液按一定比例混合后注入到井下。油田污水處理前pH值在7.3左右，硬度在475mg/L（以1/2CaCO3計(jì)，后面均為同一標(biāo)準(zhǔn)）左右，碳酸氫根含量在445 mg/L左右，經(jīng)過處理后pH值在10.3左右，硬度在126mg/L左右，碳酸氫根含量在0mg/L左右。

通過將9#站配聚清水與9#-1站處理后污水混合，可以近似得知9#-1站處理后的油田污水與9#站用清水配制的聚合物溶液混合后的性質(zhì)。用自來水配制成5000PPM的聚丙烯酰胺溶液作為母液，然后用9#-1站處理前污水和處理后污水分別稀釋母液至2500PPM，然后測熟化2小時(shí)和24小時(shí)后的粘度，可以得知9#-1站處理后污水與9#站用清水配制的聚合物溶液混合后的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：原母液用9#-1站處理后的污水稀釋比用處理前的污水稀釋粘度要高，特別是熟化兩小時(shí)的粘度。無論是用處理前污水還是用處理后污水配制的聚合物溶液的粘度都不如用自來水配制的聚合物溶液的粘度，但用處理后污水配制的聚合物溶液的粘度要比用處理前污水配制的聚合物溶液的粘度要高得多，幾乎為2倍多。

從6月份以后進(jìn)行的是配聚試驗(yàn)。將9#-1站處理后污水與用9#-1站處理后污水配制的聚合物溶液按一定比例混合后注入到井下。從現(xiàn)場應(yīng)用效果來看，處理后污水的平均指標(biāo)達(dá)到了預(yù)定要求，處理后水質(zhì)呈堿性，能抑制細(xì)菌的繁殖，反應(yīng)生成的絮狀物和細(xì)菌殘骸能吸附乳化油和各種難溶微粒，并在重力作用下沉淀。

4 結(jié)果與討論

該項(xiàng)水處理技術(shù)工藝簡單，投資小，見效快，處理后的水質(zhì)較穩(wěn)定，有效地控制了腐蝕現(xiàn)象，減少了大量維修和腐蝕造成的損失，產(chǎn)生的大量污泥被用于油水井調(diào)剖，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效果和社會(huì)效益。

但是由于所來污水溫度在37℃左右，且水中含有大量氣體，導(dǎo)致大量絮狀懸浮物吸附在氣泡表面后漂浮在水面，嚴(yán)重影響了浮油的回收，溢流出的水中也含有大量懸浮物和油污。處理后污水可能造成水泵及管線一定程度的結(jié)垢，應(yīng)在出水中投加適量阻垢劑。同時(shí)污水來水量及需水量不穩(wěn)定，導(dǎo)致處理后的水質(zhì)波動(dòng)較大，應(yīng)設(shè)污水緩沖罐及用水緩沖罐。另外目前的加藥是通過計(jì)量罐計(jì)量，難以及時(shí)適應(yīng)流量的變化，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)加藥量與進(jìn)液量的聯(lián)動(dòng)裝置，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確加藥。出水罐可考慮增加酸中和流程，以調(diào)節(jié)出水的pH值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。輻流沉淀池溢水槽內(nèi)運(yùn)行一定時(shí)間后有大量沉淀物，應(yīng)有沉淀物清理設(shè)施。藥劑計(jì)量罐應(yīng)采用加原濃度藥劑（30%）為宜，以避免計(jì)量罐加水稀釋產(chǎn)生的沉淀。干化池（普通水泥池即可）應(yīng)設(shè)置在地下，方便清泥，干化池上每25cm高度安裝放水閘閥，閥門大小以放水量適配。最后，排泥管線應(yīng)采用直管線或曲率較小彎管線以防管道堵塞[4]。

參考文獻(xiàn)

[1]曹懷山，姜紅，譚云賢，王磊.勝利油田回注污水處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，油田化學(xué)，2009，26（2）：218-221.

[2]楊云霞，張曉健.我國主要油田污水處理技術(shù)現(xiàn)狀及問題，油氣田地面工程，2001，20（1）：4-5

[3]李雅楠.油田污水處理方法研究，湖南農(nóng)機(jī)，2010，37（4）：14-17

[4]劉春博.油田采出水資源化利用一體化處理工程可行性研究報(bào)告，山東大學(xué)，2010

（作者單位：勝利油田盛嘉化工有限責(zé)任公司）