膜法處理技術(shù)在油田采出水應(yīng)用探析

馬亞龍 王國柱 李鵬

摘要： 當(dāng)前在油田注水工作當(dāng)中，膜法處理技術(shù)在油田采出水處理方面的應(yīng)用成為一種趨勢，具有廣闊的應(yīng)用前景，膜法處理技術(shù)應(yīng)用對于解決傳統(tǒng)水處理中存在的問題，有效地去除采出水中的油類、細(xì)菌、硬度，防止油層堵塞、結(jié)垢和外排水的環(huán)境污染，對于促進(jìn)油氣田可持續(xù)發(fā)展、水資源再利用和環(huán)境保護(hù)具有非常重要的意義。本文對此進(jìn)行了研究和分析。

關(guān)鍵詞：油田注水；微濾；超濾；膜技術(shù)

當(dāng)前我國很多油田開采單位已經(jīng)進(jìn)入到了石油開采的中期階段甚至是后期階段，在油田的開采過程當(dāng)中，重點(diǎn)向流程當(dāng)中注入一定的水體資源，然后保證整個油層的壓力大小符合油田開采的規(guī)定。在注入流程當(dāng)中的水資源總量上每年都在上升，在油田開采工作當(dāng)中，采出水的總量也會慢慢上漲，采出液當(dāng)中的含水率達(dá)到了60%～90%，有的油田開采單位在采出液的含水率上已經(jīng)達(dá)到了97%。采出水是油田開采工作當(dāng)中非常重要的可回收水體資源，可以有效降低油田供水不足的不良問題，同時還可以降低不良環(huán)境污染問題。采出水作為一種輔助用水，相比于普通的淡水資源的運(yùn)用具有以下幾個方面優(yōu)勢：第一，采出水的表面含有大量的活性物質(zhì)，同時整個采出水的溫度較高，可以有效提升洗油能力；第二，采油工作進(jìn)行過程中高礦化度水注入流程當(dāng)中，不會造成油體內(nèi)部的粘土顆粒膨脹，進(jìn)而影響到了整個油層的滲透率大??；第三，采出水的水質(zhì)相對比較穩(wěn)定，采出水和地層水之間出現(xiàn)混合的情況下不會產(chǎn)生不良的沉淀物質(zhì)。

1 傳統(tǒng)采出水處理工藝

當(dāng)前國內(nèi)外對油田開采工作當(dāng)中，常用的采出水的處理方式，包含了物理法、物理化學(xué)法以及生化法等。其中物理法當(dāng)中主要涵蓋了重力分離、離心分離以及蒸發(fā)等處理方式。這些各種不同類型的采出水處理方式，重點(diǎn)是去除廢水當(dāng)中所含有的礦物質(zhì)以及不良的固體懸浮物。通過化學(xué)法處理包含了混凝沉淀、物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化，在采出水用于廢水處理當(dāng)中的部分不良固體顆粒和可溶解性的膠體顆粒，特別是在一些含油廢水當(dāng)中存在大量的乳化油很難進(jìn)行處理，通過生物分解法以耗氧生物和液氧生物的處理方式，可以取得良好的處理效果。在處理過程當(dāng)中主要是通過微生物的新陳代謝作用，讓大量的采出水當(dāng)中有機(jī)物或者是有毒物質(zhì)被逐漸降解，然后會轉(zhuǎn)化成為全新的生物細(xì)胞或者是簡單的無機(jī)物。這種處理方式采出水當(dāng)中的不良乳化有物質(zhì)得到徹底的凈化。

當(dāng)前在我國國內(nèi)外普遍采用的是A/O處理方式和接觸氧化處理方式，在實(shí)際的使用過程當(dāng)中，通常情況下需要2～3種不同的方式來進(jìn)行配合運(yùn)用。通過多種不同的處理方式可以有效提高水資源的整體處理質(zhì)量，在采出水的處理過程當(dāng)中，重點(diǎn)還是以物理分離法和化學(xué)反應(yīng)去除法為主，對于特殊的水體處理可以通過生物降解法來進(jìn)行操作。以我國某油田的污水處理工作為例，在油田開采過程當(dāng)中，對各個污水處理站和低滲透區(qū)域的污水處理工作，重點(diǎn)使用的是物理法來進(jìn)行處理，其中比較常見的處理方式為上游三段法和下游而段法。在各個油田的污水處理站當(dāng)中，所使用的化學(xué)方法也相對較多，通過使用不同濃度的化學(xué)輔助藥劑，可以有效提高整個水體質(zhì)量的處理效果。在一些注氣鍋爐當(dāng)中的水資源處理過程當(dāng)中，要想保證整個污水的處理效果，則需要引進(jìn)更加先進(jìn)的生物處理方式來加以保障。

2 油田采出水膜法處理技術(shù)

2.1 微濾處理技術(shù)

微濾處理技術(shù)主要是通過在靜態(tài)壓力的環(huán)境下提供相應(yīng)的動力，同時使用篩網(wǎng)狀的過濾介質(zhì)，通過介質(zhì)膜篩分的作用對固液進(jìn)行分離。內(nèi)孔過濾膜屬于一種均勻性的多孔薄膜結(jié)構(gòu)，在微濾膜的某孔徑大小設(shè)定為0.8～2um， 同時在進(jìn)行過濾過程當(dāng)中，顆粒直徑大約保持在0.025～10um之間。通過微濾處理技術(shù)可以對油田開采工作當(dāng)中采出水當(dāng)中固體懸浮物以及不良乳化油等物質(zhì)進(jìn)行有效的過濾和處理。

當(dāng)前國內(nèi)外針對微濾膜處理技術(shù)的應(yīng)用，在大部分的油田采出水處理故當(dāng)中有著比較明顯的使用效果。在實(shí)踐使用過程當(dāng)中主要是針對陶瓷膜來進(jìn)行使用。陶瓷膜本身具有耐污染、易清洗以及使用周期較長等特性。在針對采出水的水資源處理質(zhì)量上，可以完全達(dá)到回注循環(huán)使用的工作標(biāo)準(zhǔn)。在這些研究工作當(dāng)中，主要的工作特性是直接針對已經(jīng)完成初步物理或者是化學(xué)法處理過的采出水來進(jìn)行二次處理，沒有經(jīng)過初步處理的踩出水，在水體資源當(dāng)中會含有大量的不良油脂物質(zhì)。如果直接使用陶瓷膜來進(jìn)行處理會對整個過濾膜產(chǎn)生不良的污染，進(jìn)而會造成陶瓷膜表面的孔洞被流體物質(zhì)所堵塞，直接影響到了整個過濾膜的過濾效果。因此針對這一問題需要對陶瓷膜的表面進(jìn)行徹底的清理，然后有效恢復(fù)陶瓷膜表面的通量大小，這樣才可以保證陶瓷膜在后續(xù)的使用過程當(dāng)中，具有更加良好的過濾效果。

2.2 超濾處理技術(shù)

在微濾膜的技術(shù)基礎(chǔ)之上延伸出了超濾膜處理技術(shù)，超濾膜的孔徑范圍設(shè)定為0.001～0.021um，并且通過設(shè)備當(dāng)中的壓力差作為推動力，對采出水的分離分子進(jìn)行處理。其中分子量超過2000道爾頓，顆粒大小超過2～20納米的顆粒處理效果尤為明顯。通過高分子超濾膜和陶瓷膜的配合應(yīng)用，在各大油田采出水的處理工作當(dāng)中使用效果尤為明顯，從當(dāng)前我國相關(guān)研究工作來進(jìn)行分析，超濾膜技術(shù)在油田開展工作當(dāng)中才出水的處理工作當(dāng)中，主要是針對采出水當(dāng)中的油類物質(zhì)微生物以及海水中固體的懸浮物進(jìn)行過濾，通過這種過濾方式，可以充分保證整個采出水的水體處理質(zhì)量。超濾膜通常需要和傳統(tǒng)采出水的處理工作過程進(jìn)行合理的結(jié)合，這樣才可以有效降低超濾膜在顧慮工作當(dāng)中所產(chǎn)生的負(fù)荷量大小，同時還可以有效提高整個采出水水質(zhì)的處理效果。當(dāng)前階段在國內(nèi)外各大油田開采單位當(dāng)中，通過對超濾膜處理技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛，同時通過實(shí)際的應(yīng)用效果可以看出，超濾膜產(chǎn)水工作可以充分滿足油田采出水的回柱工作要求，有效提高了整個油田開采工作的質(zhì)量和效率。

3 結(jié)束語

通過膜法處理技術(shù)可以有效解決傳統(tǒng)油田開始工作當(dāng)中所存在的干擾因素，有效去除了有點(diǎn)開采水當(dāng)中的油類物質(zhì)，細(xì)菌物質(zhì)以及防止了油層出現(xiàn)堵塞結(jié)構(gòu)以及外排水的環(huán)境污染等問題，對推動油氣田的長遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展以及水資源的循環(huán)運(yùn)用和環(huán)境保護(hù)工作都有著至關(guān)重要的意義，

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