延長(zhǎng)油田某聯(lián)合站污水處理藥劑效果評(píng)價(jià)與篩選

高文玲，劉正，同航

延長(zhǎng)油田某聯(lián)合站污水處理藥劑效果評(píng)價(jià)與篩選

高文玲，劉正，同航

（延長(zhǎng)油田股份有限公司，陜西 延安 716000）

延長(zhǎng)油田經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)，目前已進(jìn)入高含水期，產(chǎn)出液含水高，油田采出水作為注水水源處理后回注，而部分聯(lián)合站采出水處理過(guò)程中藥劑種類(lèi)不合理，投加方式單一，加藥效果不理想，難以滿足低滲透油藏注水水質(zhì)要求。為實(shí)現(xiàn)水質(zhì)達(dá)標(biāo)和降低水處理成本，對(duì)該站藥劑進(jìn)行了評(píng)價(jià)和篩選，調(diào)整藥劑濃度以及投加方式。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果篩選滿足技術(shù)要求的藥劑：絮凝劑50 mg/L、有機(jī)助凝劑2 mg/L、緩蝕劑60 mg/L、殺菌劑80 mg/L、阻垢劑60 mg/L以及合理的加藥方式。

油田；污水處理；藥劑評(píng)價(jià)；篩選

油田污水是油田勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中原油和天然氣開(kāi)發(fā)的“附屬產(chǎn)品”，目前延長(zhǎng)油田污水主要去向是處理后作為注水水源，因此污水處理系統(tǒng)是“注好水”的保障工程，也是油田可持續(xù)和諧發(fā)展的重要保證措施之一。在污水處理過(guò)程中經(jīng)常需要投加水處理藥劑，以滿足處理工藝、水質(zhì)特點(diǎn)和提高處理效果等需要。另外從延長(zhǎng)油田水處理成本構(gòu)成來(lái)看，藥劑成本約占污水處理直接運(yùn)行成本的28%，因此根據(jù)處理工藝、水質(zhì)特點(diǎn)等因素，定期開(kāi)展藥劑評(píng)價(jià)和優(yōu)化篩選工作，有利于更好發(fā)揮設(shè)備性能和提高藥劑效果，確保藥劑成本合理化、效益化[1-6]。

1 水處理系統(tǒng)藥劑投加現(xiàn)狀

延長(zhǎng)油田某聯(lián)合站建于2005年，該聯(lián)合站污水處理站注水量600 m3/h，處理污水為延安組產(chǎn)出水。該站污水處理流程：來(lái)水→污水沉降罐→除油罐→緩沖罐→過(guò)濾器→注水，站內(nèi)建有污水池、污泥池、污油池以及污泥干化廠各1座。

該站目前連續(xù)投加6種藥劑，分別是絮凝劑、液態(tài)助凝劑、除鐵劑、緩蝕劑、阻垢劑和殺菌劑，加藥點(diǎn)全部設(shè)置在除油罐進(jìn)口處。根據(jù)連續(xù)采樣檢測(cè)數(shù)據(jù)（見(jiàn)表1），該站出水水質(zhì)均沒(méi)有達(dá)到油≤3 mg/L、SS≤2 mg/L、SS中值粒徑≤2 μm的注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其中含油量和SS含量均超標(biāo)嚴(yán)重，處理后水樣自然靜置存放2 h后，出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，說(shuō)明處理后水質(zhì)存在不穩(wěn)定性。

表1 進(jìn)、出站水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果

2 藥劑評(píng)價(jià)及篩選

從該站水處理系統(tǒng)來(lái)水水質(zhì)分析數(shù)據(jù)（表2）來(lái)看，來(lái)水水溫不高，屬于CaCl2型水質(zhì)。但是礦化度和Cl-含量較高，腐蝕性強(qiáng)，來(lái)水中總鐵較高，計(jì)算CaCO3的飽和指數(shù)（SI）為-0.05，表明該水質(zhì)基本穩(wěn)定，鐵細(xì)菌數(shù)目偏高。

表2 來(lái)水水質(zhì)全分析數(shù)據(jù)

2.1 絮凝劑篩選

根據(jù)采油廠日常水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果反饋，該站目前使用的絮凝劑效果達(dá)不到技術(shù)要求，其中懸浮物超標(biāo)嚴(yán)重。本次絮凝劑評(píng)價(jià)選用《絮凝劑評(píng)定方法》ST/T5796-1993，絮凝劑篩選執(zhí)行《油田常規(guī)采出水處理用絮凝劑技術(shù)要求》Q(chēng)/SH0357-2010中規(guī)定的試驗(yàn)方法。

實(shí)驗(yàn)水樣統(tǒng)一為該站來(lái)水，分別投加該站現(xiàn)有的絮凝劑和室內(nèi)篩選的3種藥劑于200 mL來(lái)水中，攪拌1 min，再投加助凝劑2 mg/L攪拌0.5 min，靜置30 min后檢測(cè)除油率和懸浮物去除率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

從實(shí)驗(yàn)過(guò)程可知，投加同劑量的絮凝劑，目前使用XF-308絮凝劑投加后，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)生的絮體細(xì)小，易懸浮在水體中，下沉?xí)r間慢。投加HF-X03絮凝劑后，反應(yīng)時(shí)間短，產(chǎn)生較大絮體，容易下沉，水體比較清透，凈水效果明顯優(yōu)于現(xiàn)場(chǎng)藥劑。

圖3 絮凝劑評(píng)價(jià)與篩選實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看（圖3），隨著藥劑投加濃度的增大懸浮物去除率不斷提高，而當(dāng)絮凝劑投加量為50 mg/L時(shí)，HF-X03更能有效降低水體中的懸浮物，懸浮物去除率達(dá)到77%，同時(shí)除油率達(dá)到100%，比目前使用的絮凝劑提高33%，說(shuō)明針對(duì)該站來(lái)水，HF-X03的凈水效果好，因此確定選用HF-X03藥劑，投加量50 mg/L，有機(jī)助凝劑2 mg/L。

2.2 緩蝕劑篩選

緩蝕劑篩選執(zhí)行《油田采出水處理用緩蝕劑技術(shù)要求》Q(chēng)/SHCG 40-2012中規(guī)定的實(shí)驗(yàn)方法。取250 mL來(lái)水于碘量瓶中，逐量投加緩蝕劑，搖勻后放入試片，靜置72 h，然后取出試片，測(cè)定緩蝕率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4。

圖4 緩蝕劑評(píng)價(jià)與篩選實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本次緩蝕實(shí)驗(yàn)采用的是靜態(tài)法，測(cè)定的腐蝕速率偏低，故而水質(zhì)的腐蝕速率均是達(dá)標(biāo)的，為確?，F(xiàn)場(chǎng)腐蝕速率滿足注水標(biāo)準(zhǔn)，仍需繼續(xù)投加緩蝕劑。從圖4來(lái)看，緩蝕率隨著緩蝕劑濃度的增大而提高，現(xiàn)場(chǎng)藥劑LGFH-1與室內(nèi)篩選藥劑HF-H03效果接近，當(dāng)投加濃度達(dá)到60 mg/L時(shí)，緩蝕率為72%，符合普通緩蝕劑的技術(shù)要求。因此，繼續(xù)選用現(xiàn)場(chǎng)緩蝕劑LGFH-1，投加量調(diào)整為60 mg/L。

2.3 殺菌劑篩選

從來(lái)水水質(zhì)分析可知，該站來(lái)水中SRB菌、TGB菌和鐵細(xì)菌的數(shù)目均超過(guò)注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，為保證出水水質(zhì)穩(wěn)定，建議投加殺菌劑。

實(shí)驗(yàn)采用絕跡稀釋法（按照《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦標(biāo)準(zhǔn)及分析方法》SY/T5329-2012）測(cè)定細(xì)菌數(shù)目。分別逐量投加4種藥劑于100 mL該站來(lái)水中，在30 ℃溫度下放置50 min后，測(cè)定細(xì)菌數(shù)目。

實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，4種藥劑投加量為20 mg/L時(shí)，水中的SRB菌、TGB菌均達(dá)到注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，而鐵細(xì)菌數(shù)目未達(dá)到注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。僅在投加殺菌劑HF-J13(有機(jī)雙胍類(lèi))到80 mg/L后，才能保證水中的鐵細(xì)菌達(dá)到注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)為避免細(xì)菌抗藥性的出現(xiàn)，建議兩種以上的殺菌劑交替投加，考慮到水中細(xì)菌的生長(zhǎng)特性，可采用沖擊式投加方式。

2.4 阻垢劑篩選

阻垢劑篩選執(zhí)行《油田采出水處理用緩蝕劑技術(shù)要求》Q(chēng)/SH1020 1452-2013中規(guī)定的實(shí)驗(yàn)方法，將現(xiàn)用阻垢劑XF-3042與室內(nèi)篩選的3種阻垢劑分別投加到100 mL來(lái)水中，在30 ℃溫度下靜置24 h后，測(cè)定阻垢率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5。

從圖5可以看出，投加相同劑量的阻垢劑，目前使用的XF-3042阻垢率最大為75.6%，低于普通阻垢劑的技術(shù)要求。而當(dāng)HF-G03投加濃度為60 mg/L時(shí)，阻垢率達(dá)到85.3%，比XF-3042提高10.3%，符合普通阻垢劑的技術(shù)要求。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選用HF-G03阻垢劑，投加量調(diào)整為60 mg/L。

圖5 阻垢劑評(píng)價(jià)與篩選實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3 藥劑效益分析

根據(jù)去年該站全年藥劑費(fèi)用與處理總水量計(jì)算值得到藥劑成本為4.68元/m3，經(jīng)過(guò)本次藥劑篩選，測(cè)算調(diào)整后藥劑成本為3.472元/m3，藥劑成本降低26%，同時(shí)優(yōu)化調(diào)整了加藥位置和投加方式，極大地發(fā)揮藥劑的作用，污水處理直接成本相對(duì)減少；其次油田污水的有效回注為注水開(kāi)發(fā)提供資源，也減少了污水的無(wú)目的層回注帶來(lái)的環(huán)境保護(hù)風(fēng)險(xiǎn)，效益十分顯著。

4 結(jié) 論

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)篩選出絮凝劑HF-X03，藥劑質(zhì)量濃度50 mg/L，有機(jī)助凝劑2 mg/L；阻垢劑HF-G03，投加量調(diào)整為60 mg/L。

（2）該站目前使用的緩蝕劑LGFH-1和HF-H03效果接近，效果比較理想，建議繼續(xù)沿用，藥劑濃度調(diào)整為60 mg/L，以確保緩蝕效果。

（3）通過(guò)水質(zhì)分析來(lái)看，該站鐵細(xì)菌偏高，針對(duì)該站水質(zhì)特點(diǎn)，推薦選用HF-J13(有機(jī)雙胍類(lèi))殺菌劑，藥劑濃度調(diào)整到80 mg/L，采用沖擊式投加方式。

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Evaluation and Screening of Wastewater Treatment Agents in a Combined Station in Yanchang Oilfield

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（Yanchang Oilfield Co., Ltd., Shaanxi Yan’an 716000, China）

After years of development, Yanchang Oilfield has entered a period of high water cut. The produced fluid has high water content, and the produced water in the oil field is used as the water injection source after treatment. However, during the treatment of the produced water in some joint stations, the types of chemicals are unreasonable, the use method is single, so the effect is not ideal,cannot meet the water quality requirements for water injection of low permeability reservoirs..In order to meet water quality standard and reduce water treatment cost, wastewater treatment agents used in the station was evaluated and screened, and adding ways and the concentration of reagents were adjusted. According to the experimental results, agents that meet the technical requirements were screened: flocculant 50mg/L, organic coagulant 2mg/L, corrosion inhibitor 60mg/L, fungicide 80mg/L, scale inhibitor 60mg/L, and reasonable dosing method was determined.

oil fielde; sewage treatment; drug evaluation; screening

2020-04-17

高文玲（1985-），女，工程師，碩士，陜西省寶雞市人，2011年畢業(yè)于西安石油大學(xué)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)從事油氣田地面工程規(guī)劃研究工作。

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1004-0935（2020）05-0598-03