油田采出水治理措施研究與應用

高 飛

（中國石油長慶油田質(zhì)量安全環(huán)保處，陜西西安 710016）

我國油田開采工藝技術起步較晚，工業(yè)發(fā)展較發(fā)達國家來說也相對平緩，一些地區(qū)油田采出水含有氯化鈣、氯化鎂等物質(zhì)，且污水的礦化度也一般較高。一些油田污水處理廠的處理效率不高，一些工藝流程、化學試劑及技術設備的選擇優(yōu)化，對于油田采出水治理有明顯的積極意義。結合水質(zhì)特征，進行污水處理，最大程度達成污水回用與污水資源化，是油田采出水治理的目標。

1 采出水處理工藝現(xiàn)狀

我國油田采出水按照其處理工藝分為：重力混凝沉降除油、壓力除油、氣浮除油、過濾出油等。采出水處理技術，作為初級的處理技術，在實際中，仍存在諸多不足，需要提升與解決。一般的集輸油站其污水往往具有以下特點：即水中懸浮物顆粒和固體多，變幅大；含油量大，可大于200mg/L，硫化物超標明顯，變幅大；污水礦化度和含氯量超標；硫酸根與碳酸根含量高于標準值，采出水中還含有超出標準值的溶解氧，甚至還含有一定數(shù)量的腐生菌，間接造成污水具有一定的腐蝕和結垢趨勢，此外，水中鈣鎂離子含量偏高，因此，采出水的硬度也處于較高水準。

2 采出水除油措施

2.1 懸浮油與分散油處理

2.1.1 重力分離

重力分離是利用油水混合物中油與水的不溶性，對油與水進行分離的技術之一。在靜止或流動狀態(tài)下，漂浮于污水水面的油珠可以與水脫離，達成除油的目的。該技術將重力與聚結分離結合為一體，能效大、能耗低，設備簡單，布置緊湊，是常見的除油措施之一。

2.1.2 離心分離

離心分離法，利用的是在高速旋轉情況下，油與水慣性的不同，形成的離心力場，可以在高速旋轉的容器內(nèi)，對受到不同離心力作用的油、水以及顆粒物進行分離[1]。水受到的離心力大，因此，會在離心力的作用下，被甩在外側，而油恰恰相反，會因為重力小，受到的離心力小，而漂浮上升。

2.1.3 絮凝法

絮凝法是懸浮物在絮凝劑的作用下，主動結合，成絮狀物下沉的一種水處理技術。絮凝法在油田采出水中撇油中也可得到有效應用。通過絮凝劑作用，能使油滴增大，提升后續(xù)采出水中油的去除效率[2]。通過添加絮凝劑，水中SRB 的去除也可達到50%，油廢水可逐步實現(xiàn)“有機化”轉變，更有利于“三采”采出水的控制與處理。

2.1.4 粗?；?/p>

粗?；?，利用的是油與水兩種不同的溶質(zhì)，對于同一種材料親和力的差異，實現(xiàn)的油水分離技術。利用聚結材料處理分散油，可以有效實現(xiàn)破乳功能。此種方法所占體積小，且設計簡單，材料運輸難度低等，在實踐中應用良好。

2.1.5 過濾技術

過濾技術，利用的是砂礫等材料，對于污水中雜質(zhì)的濾過原理，實現(xiàn)水中油、懸浮物以及部分有機物的去除，由于其效果良好，且能夠?qū)崿F(xiàn)對水中有機物的去除，因此其一般屬于物理化學方法。該技術被應用在油田采出水的處理中，污水油去除率可達100%，COD 去除率90%～95%，另外懸浮物與SRB 數(shù)量也可達到一定處理效果。

2.2 乳化油與溶解油處理

2.2.1 化學破乳技術

乳化油是穩(wěn)定存在于采出油水中的一種溶質(zhì)，不易通過常規(guī)的物理手段進行處理，因此，在進行處理前，首先要進行破乳。化學破乳，是在油田采出水中加入化學試劑，達成乳化油破乳的目的[3]。藥劑水解入水，形成帶有正電荷的膠團，與原本帶有負電荷的乳化油進行電性中和，再通過加入絮凝劑等手段，增大乳油顆粒的粒徑，進而讓油與水分離。

2.2.2 氣浮法

氣浮法是利用氣泡表面能夠吸附懸浮物的特性，進行乳化油處理的方法，對于乳化油處理較好。在乳化油含量較低的油田采出油中，可以采取散氣氣浮，而對于乳化油含量較高的油田采出油處理中，溶氣氣浮則更為常用，其稠密均勻，對油田采出水中的乳化油處理效果甚好。

2.2.3 電化學法

電化學法是較為常見的一種溶解油處理手段，主要包含電凝聚和電火花。電凝聚是利用溶解性電極電解采油污水，陽極溶解產(chǎn)生金屬離子，進入水中，與水反應，生成氫氧化物，能夠吸附凝聚乳化油與溶解油，最終實現(xiàn)油田采出水中溶解油與乳化油的沉淀去除，達到凈化污水的作用。電火花法是在除油設備中引入交流電，在電場作用下，油分被氧化分解，實現(xiàn)油料去除。

3 采出水中懸浮物去除措施

3.1 過濾法

過濾法利用多孔介質(zhì)形成的濾層，過濾掉油田采出水中的懸浮物質(zhì)，可以降低采出水的濁度。過濾法的優(yōu)勢在于，顆粒之間微小的碰撞、截留、篩分及表面黏附等特點均可以被利用，實現(xiàn)油分去除。

3.2 膜分離法

膜分離法是發(fā)展相對前沿的一種深度處理手段，是利用選擇性透過膜，對水中懸浮物質(zhì)進行截留的技術。膜技術常用的膜包括微濾膜、超濾膜與反滲透膜等，對于大分子物質(zhì)、懸浮物以及水中少量的有機化合物，膜技術均可實現(xiàn)去除。在油田采出水處理的最后工序中應用較多。但由于其造價高，需要預處理水樣，且維護成本高，因此，膜分離技術主要被應用于海水除鹽。

4 油田采出水中微生物去除

影響油田注水水質(zhì)的物質(zhì)，不僅包含油脂、有機物、無機離子，還包含有大量微生物，其中占主導的包括，硫酸根還原菌、鐵細菌和腐生菌等。注入水中的微生物，對于設備有腐蝕作用，且經(jīng)過新陳代謝的菌落，留存于出水中，也會污染水質(zhì)，因此對于微生物的去除同樣十分必要。

4.1 高級氧化技術

高級氧化技術，包含臭氧氧化、二氧化氯氧化等，臭氧與二氧化氯等化學物質(zhì)具有強氧化性，具有良好的滅菌能力。高級氧化技術的應用，對于有機物含量的降低，同樣值得關注，切斷微生物（主要是細菌）的養(yǎng)分來源，也是間接抑菌的重要方式。

4.2 電解鹽殺菌技術

電解鹽殺菌的作用主體是細菌結構中的蛋白質(zhì)，次氯酸鈉電解飽和鹽水，產(chǎn)生的次氯酸鈉溶液，可以使細菌結構中的蛋白質(zhì)變性，使其滅活，進而失去生存能力。該方法一般主要應用在低礦化度的污水中，在礦化度過高的水體中，應該對采出水進行預處理，或者采取其他的殺菌方式。

5 采出水中超標離子去除

油田采出水中，所包含的陰陽離子種類復雜，組分多樣，一般的油田采出水中，會包含鈣鎂離子、硫酸根離子、碳酸根離子等多種離子，每種離子對采出水產(chǎn)生的影響也不盡相同。因此，針對不同的離子，處理方式也不盡相同。以二價鐵離子去除為例，電化學預氧化技術在實踐中應用較多，主要利用的是氧化劑的氧化作用，將二價鐵轉化為三價鐵，之后加堿性物質(zhì)，沉淀過濾，就可以實現(xiàn)二價鐵的去除。金屬離子，則主要利用與EDTA 的絡合反應進行去除，而鈣鎂離子則以沉淀反應去除，以降低水體的硬度。

6 結束語

如今，油田開發(fā)技術逐漸進步，對油田開發(fā)的程度也逐步加深，促使油田產(chǎn)量增加的同時，采出水組分不斷變化，日趨復雜。對采出水處理也提出了更高的要求。因此，污水處理技術手段也在不斷探索與更新，以尋求更適宜采出水治理的處理機制與方法。本文針對采出水中的油、離子、有機物以及懸浮物等進行了展開分析，并提出了針對性的處理措施。