对油田采出水处理方法的探讨

Posted 2023-01-12 原油

篇首语：新长征路上，有风有雨是常态，风雨无阻是心态，风雨兼程是状态。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了对油田采出水处理方法的探讨相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

油田采出水经处理后资源化利用。成为节省水资源、减少环境污染的一个重要途径。本文笔者根据自身多年的工作经验，综合评述了油田采出水的特性、处理方法、需要解决的问题以及对处理技术的未来展望，以期达到技术共享之目的。
油田对开采采时间的要求越来越苛刻，可以说国内许多油田都已达多次采油期，有的二次采油期，甚至有些三次采油期。在这时期，企业为了提高采油率，一般采用注水的方式。但这样会造成原油的含水量急剧增多，现在好多都已达80% 多。根据规定，原油的含水率应控制在0.5% 以下，因此很多油田都应脱水处理。按该标准计算，生产1 吨的原油，则会附加4 吨的采出水。对于这样大量的原油采出水，倘若处理不妥当，则会影响环境生态。且现如今水资源又是如此紧缺，随意浪费水资源很不应该。所以说，采取有效技术对油田采出水进行处理有其重要的积极意义。本文综合评述了油田采出水的特性、处理方法、需要解决的问题以及对处理技术的未来展望。本文笔者根据自身多年的工作经验，综合评述了油田采出水的特性、处理方法、需要解决的问题以及对处理技术的未来展望，以期达到技术共享之目的。
1.油田采出水的组成与特性表现
油田采出水是指随采油过程的原油经脱水分离后的所产生的含油污的脏水。而各油田的原油特性、分离条件、地质条件、采油及集输方法都有所不同，所以虽有一定的共性，但总体各个油田的水质所表现出来的特性都有所不一样。
油田采出水常见的主要组分有[3，4]：
(1)固体悬浮物，一般粒径为1～100 微米；
(2)原油，据统计，一般每立方采出水中含1-2 公斤原油；
(3)溶解物，主要指可溶盐类物质；
(4)微生物，如腐生菌(TGB)、硫酸盐还原菌(SRB)和铁细菌等；
(5)有机物成分，如絮凝剂、破乳剂和驱油剂等。
因此，可以说各油田采出水的共性主要表现如下：矿化程度高、富含悬浮物、水温高、有机物多样性和离子组分复杂性。
2.油田采出水的处理方法
2.1物理法
物理法的主要体现在去除水中的矿物质和大多数的固体悬浮物、油类物质。物理法的种类有：离心分离、重力分离、膜分离、过滤和蒸发等。
2.2.化学法
化学法的作用在于去除其中的胶体和溶解性物质，尤其是水中的乳化油类。化学法包括混凝沉淀、化学转化和中和等方法。
2.3物理化学法
物理化学法分气浮法和吸附法两种。近些年类，可科研单位都积极开展新的吸油工艺的研究，主要中心在于寻求高吸附容量和强亲水性的无机填充剂的研究。
2.4生物法
生物法的原理是利用强消化能力的微生物，将复杂，不易分解的有机物逐渐分解成细小的物质，同时降低其毒性，达到让污水变废为宝的目的。生物法根据是否供给氧气，分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法两种。
3 .现阶段油田采出水处理方法急需解决的问题
3.1加强对低渗透性油田回注用采出水处理方法的研究
低渗透性油田在全国范围广泛分布，主要特点是油藏物性差、流体渗透能力差，加上不清洁水的注入将大大降低油藏的压力，从而限制该油田采出水处理技术的发展。据统计，已经探明的储存量约为六十多亿吨，且这几年的深入探查发现其比例已经增长至50-60% 多。因此可以说，对低渗透性油田的勘探开发将是今后很长一段时间油田增加产量的主要途径。因此，加强对低渗透性油田回注用采出水处理方法的研究，有利于提高油田的增产效果，有利于增加油田企业的经济收入。
3.2加大对聚合物驱和三元复合驱采油污水处理方法的投入
聚合物的存在，可让含油污水的黏度加大、油珠大小变小，原油乳化效果显著、含泥含沙量加多，这样的结果是使得采出水的油和固体悬浮物更加难以去除。而利用聚合物的目的在于有效提高原油采收率。这两者的相互矛盾关系需通过不断实验研究，寻找更佳的处理方法，才能让这种方法发挥其优势。可以说，今后很长一段时间内，科研单位应针对性的研究聚合物的特点，进一步改善污水的油水分离技术，从而让聚合物的处理方法得到更多应用。
3.3深入研究稠油污水的处理技术
稠油污水的特点是富含悬浮物，油水的密度相差不大，水温相对又高些，沥青质和胶质含量高，黏滞性较大，容易生成水包油型乳化液且组分复杂程度较高。按热采锅炉水质指标(SY 0027-1994)的规定，对于用于热采锅炉给水的稠油污水处理，主要是对污水中的油、悬浮物和硬度3 项指标进行有效控制。应借鉴国外先进的稠油污水处理技术，深入加强对稠油污水的处理设备和工艺的研究。
4.处理技术的发展趋势
(1)化学处理法是现阶段无法避免的处理方法。污水量的持续增加，使得投药量也在不断增加，从而加重处理成本，且又引起二次污染问题。因此，研发新的高效、无污染药剂是今日很长一段时间的方向。
(2)生物处理法主要在地广人稀、水资源缺乏油区应用较广，其主要优点是操作方便、易于管理、水质稳定和成本较低。生物处理法的关键技术在于如何研究培养具有生存能力强、适应性强、能高效降解多种有机物质的菌种。
(3)聚结法的主要攻克难题是如何研发出具有高效破乳能力的材料，达到改变材料的空间设置结构和进一步增强聚结能力之目的。
(4)水力旋流器法的特点是设备体积小、占地面积小、处理效率高，实际应用可知将旋流技术和浮选技术结合使用的效果值得借鉴。
(5)膜法处理法可满足采油污水出水最严格标准，是以后研究的主要方向，具有巨大的发展意义。但研发膜通量大、膜性能好、抗污染的材料是当前急于攻克的难题；倘若将膜技术和聚结技术结合起来，开发出一种具有物理性破乳能力的材料，将很大程度上有效解决膜污染造成的很多环保问题，也就能有效地减少多单元的处理模式。
(6)处理效率高且占地面积小的复合反应器的优势表现明显。因此，膜生物反应器处理技术作为膜分离和生物处理技术的结合体，很好地结合两者的优点，已慢慢应用于工业污水处理。但遗憾的是，该处理工艺在油田污水处理中的应用却比较少。可是，从其自身特点出发可知，复合反应器用于油田污水处理是势不可抵的。
5.结束语
总之，采出水处理得好坏直接关系到自然生态环境，人类健康和经济持续发展，社会各界对采出水的处理极为关注，它是一项难度极大的技术课题。总结各种油田采出水处理技术的特点与不足，加强对新技术、新工艺的研究开发，有利于油田污水处理朝健康、可持续方向发展，更好造福人类。