采油废水用于低渗透油田注水处理技术

Posted 2023-01-12 水处理

篇首语：富贵必从勤苦得，男儿须读五车书。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了采油废水用于低渗透油田注水处理技术相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

本文首先对于采油废水用于低渗透油田的注水特性进行了分析，并分析了当前先进的用于采油污水注水处理的技术设备，以及结合宝浪油田对于低渗透油田的采油废水处理中的实际技术应用情况，证明了采油废水处理工艺用于油田注水开发的先进性。
采油注水回注处理技术的发展
随着科学技术的发展，许多新技术出现了。尤其对于油田领域来说，技术的更新速度更快了。在经历了环境危机之后，世界上各个国家更加注重环境保护的问题。在保护环境的基础上发展经济。尤其在我国，提出了科学发展观。将客观的规律作为基础并且发展主观的能动性。特别是在开发油田的过程中，会排放出含油量较多的污水，这些污水会对环境造成一定的破坏。因此，各个油田都应深入的了解自身实际的情况并提出相应的解决措施。对于油田周边的环境差异，使得回注水质的要求存在一些差异。当下一些油田在处理采油污水时，一般采用隔油的方法，是沉淀和混凝油和气浮油之后进行过滤处理。除此之外，在工艺过程中，还要阻隔废水中的污垢，也可以运用生化法进行处理。但是这种措施经常会受到技术和经济的控制，存在着一些不足的地方。不足之处主要包括，在工艺中的隔油需要隔油池，通过隔油池只能够将一些大颗粒的油粒去除，在污水中还会含有乳化油和溶解油。同时也可以运用气浮法和活性炭的吸附法处理采油污水。气浮法中，需要添加破乳剂，因此造成回收油的困难。活性炭吸附法中，活性炭本身就不可再生，而且成本非常高，同时还是使得将采油废水处理之后无法回注，只能够外排。所以针对采油领域中研究的现状和存在的不足之处，需要认真的总结研究。对采油废水的处理上主要考虑到化学，物理，生化，膜分离以及相关的工艺上的研究。首先就是化学法。它是通过相应的化学反应处理污水。因此就需要开发出高效相应的污水处理剂，也可以利用现有的药剂，对增效的复配药剂进行科学配置。然后是物理法。物理法中主要是改进水力旋流器的结构，提升旋流器的效率。同时也要对过滤材料进行改善，提高其抗油污染的能力。三是利用生化处理的的方法。研制出高效的生化反应器，以降解污水中的各种有机物。四是膜分离的方法。应在降低膜成本的同时，也要加强膜的抗污染以及抗破的性质。也要深入的研究无机膜，生产出高线的抗污染的膜组件。最后是对新工艺的研究，一定要深入的了解油田自身特征，将多种科学性能融为一体，以开发出高效，经济的采油废水处理的装置。
二、采油废水用于低渗透油田的注水特性及技术分析
随着我国开始大范围地开发低渗透油田，低渗透油田的开发开采已经成为了我国石油工业发展中的重要方面，而基于环境保护的角度考虑，为了避免在油田开发过程中产生的采油废水的外排对环境造成一定的负面影响，需要对废水进行处理才能实现注水水质的改变，以达到注水要求。因为低渗透油藏以小空隙、细空隙及微孔隙和细喉道、微细喉道为主，而这些特点则注定了在低渗透油田的注水开采过程中，必须对水质进行严格要求，尤其是水中悬浮物的含量和油颗粒粒径指标的控制要求等非常严格，所以需要对采油废水进行有效处理以达到注水水质的要求。目前国内外对采油污水进行处理的工艺技术主要是常规的采油隔油、过滤等措施，处理达标后再进行回注，从而达到减少环境污染以及降低企业开发成本的目的。其中隔油的处理方法是将混凝或气浮的油经过沉淀后过滤除去，在这一过程中，需要将废水中的污垢进行阻隔，但是隔油池只能去除大的油粒而不能去除存在于水中的乳化油和溶解油；过滤技术一般用于除去水中的分散油和乳化油，可用的过滤方法有滤料过滤、聚结过滤、膜过滤以及吸附过滤等，滤料过滤经常采用的滤料有石英砂、核桃壳等，通过润湿聚结和碰撞聚结的作用，来达到去除油和悬浮物的目的。隔油技术配合使用比较精细的过滤技术，有利于使回注水达到低渗透油藏的注水标准。
目前，含油污水的处理设备主要包括自然除油罐、斜板除油罐、压力除油罐、组合除油罐、粗粒化除油罐以及压力滤罐、单阀滤罐等，而在实际的石油生产中，为了达到较为理想的处理效果，通常根据油田所处的环境、油田地层的渗透率以及对回注水的要求，需要由上述的污水处理设备与各种辅助设施组合成符合相关要求的污水处理组合工艺流程，比如粗粒化混凝除油单阀滤罐过滤流程等。所以，在低渗透油田的注水工艺中，污水处理的过程一般很复杂，首先，要将含油量较大的污水通过粗粒化罐和压力除油罐进行初步除油处理，然后将进行初步除油后的污水经过预滤器，目的是将污水中的悬浮物以及没有溶解的石油类物质进行较好地滤除，之后再将经过预滤后的污水经过精滤器过滤，以便把颗粒粒径极小的悬浮物除去，这样便达到了回注污水的处理目的。
三、采油废水用于低渗透油田注水处理的工艺技术及设备
到目前为止，国内外对采油废水用于低渗透油田注水的处理工艺研究得已经比较成熟，而且出现了许多比较成熟的单元处理技术，比如各种精细的过滤技术及设备、膜分离技术、电渗析技术及反渗析技术等，并在许多低渗透油田的采油废水处理中得到了成功应用。鉴于各油田的地层条件及渗透率的差别，以及在环保、经济等方面的要求各不相同，所以各个油田的污水处理技术及目的要求等也大不相同，主要表现在采油废水处理技术设备及处理后的采油废水的用途等方面。
国外在对于低渗透油藏的处理技术研究中，目前较常采用的是常规采油污水处理流程加上精细的过滤技术，来使处理后的采出水达到低渗透油田注水的要求。一般情况下在精细过滤技术中使用的过滤器有预滤器和精滤器两种，并且经过各个大油田的现场实践结果证明以下过滤设备在油田的开发中具有较好的应用：目前过滤效果较好的过滤器有美国PWT 公司和Hydromation 公司联合生产制造的核桃过滤器，这种过滤器是目前唯一一种能够将滤料清理干净的过滤器；还有美国CENatco 公司设计并制造的双高速过滤器，这是国外用于精细过滤处理的常用预滤器；另外还有美国SerckBaker 公司生产制造的双滤料过滤器，此款过滤器采用的滤料较厚，具有非常好的过滤效果，同时也是目前过滤效果最好的过滤器。在对采油废水进行处理的工艺流程中，将精滤器安装在预滤器的后面一道工序，能够使水质在原来的基础上得到大大的提高，目前在国外使用的有代表性的精滤器有两种，即Pall 中心过滤装置和PallFloodGoand 高压桶式的过滤器。
四、采油废水处理回注水技术在低渗透油田开发中的实际应用研究
对于特低渗透的油藏类型，其回注水的各项指标要求均较严格，最主要的控制指标为水中悬浮物的含量及颗粒的粒径，尤其是国外的一些石油公司对这两项指标有着非常明确的要求，比如阿联酋和沙特在低渗透油田的注水中要求水中悬浮固体的含量为0.2mg/L，颗粒粒径分别为4μm 和2μm；而美国和加拿大则要求水中悬浮固体的颗粒粒径在0.1-0.5mg/L 之间，颗粒粒径小于孔喉半径的1/5。另外，同一个国家的不同的油田在注水标准指标上的要求也会有细微的差别，这里就不再一一列举。
所以，要想达到低渗透油田的注水标准，就要在采出污水的处理工艺流程中运用精细过滤技术。比如，在美国宝浪油田中所使用的污水处理工艺过程为：采油废水—粗滤化除油罐—压力除油罐—核桃壳过滤器—Pall 中心过滤装置—缓冲罐—注水处理系统，将低渗透油田开采出的含油废水经过粗滤化除油罐和压力除油罐达到初步除油后，然后将完成初步除油后的采油废水经过二级核桃过滤器进行预滤除油，最后进入Pall 中心过滤装置进行精细过滤。Pall 中心过滤装置的滤芯是采用聚丙烯纤维制成的。另外，在实际的注水工艺处理过程中，还可以根据水质要求的精细程度在注水井口再加一道精细过滤装置。在宝浪油田的低渗透油藏的开发开采过程中，采油废水经过这套污水处理工艺后，被过滤掉的最小悬浮物颗粒粒径为0.5μm，处理结果表明，采用此套废水处理工艺流程能够较好地满足此低渗透油藏的注水要求，可以使采油废水的回注率达到98% 以上，具有很好的使用效果，而且此套采油废水处理工艺流程可以经过调整后运用于其他区块的油藏。
结语
随着国家节能减排政策的日渐深入以及人们环保意识的增强，同时为了实现石油工业的可持续发展，采油污水的回用注水必然成为各石油企业进行油田的开发开采过程中不可或缺的一部分。而低渗透油田作为的开发开采过程中，对采油废水经过除油及精细过滤处理后将其运用到油田的注水作业中，切实可行且具有一定的优越性，能在很大程度上节约水资源的同时减少了采油废水对环境及土壤等的危害，具有广泛的社会意义以及经济意义，值得在国内的各大油田中推广应用。