一体化采出水处理装置研究及应用

杜杰 郭志强 张帆 张超

（西安长庆科技工程有限责任公司）

一体化采出水处理装置研究及应用

杜杰 郭志强 张帆 张超

（西安长庆科技工程有限责任公司）

长庆油田采出水处理站具有点多面广的特点。为满足油田低成本开发的需求，研发了一体化采出水处理装置，该装置具有橇装化、集成化、自动化和数字化等特点。现场应用结果表明：经该装置处理后水质达标。处理过程不投加药剂、运行费用低、污泥产生量少，现场管理方便，适合边远中小型站场采出水处理。

一体化水处理装置；油田采出水；油田开发

0 引 言

长庆油田属典型的低渗透、特低渗透油田，主力油区位于陕甘宁三省境内，属于黄土高原水土流失区，地貌复杂。特殊的地理地质条件决定长庆油田采出水处理站点多面广，规模小［1］。联合站采出水处理规模一般为1 000～2 000 m3／d，小型脱水站处理规模一般为200～600 m3／d。

长庆油田处于油田开采前期，大多数采出水经过处理后回注于开采层作为驱油用水。目前面临的问题是开发一种低成本、高效能的水处理工艺，在一定程度上降低越来越高的开采成本［2-4］。

1 装置研究

鉴于长庆油田独特的地理特点，针对油田内数量较多小型脱水处理站，开发了采出水达标处理的一体化集成装置。装置由冷却塔、气浮池、二级生化反应池、高效沉淀池、过滤器、自控系统、管阀配件组成。单套装置处理规模≤300 m3／d，适用于温度20～45℃，矿化度≤100 000 mg／L的油田采出水，可代替油田常规中小型采出水处理站。

1．1工艺流程

上游集输站场采出水温度较高，如直接进入生物反应池，会影响菌种正常生长。故来水首先进入冷却塔，通过机械通风的方式降低采出水的温度。经降温后的采出水自流进入气浮除油池，经初步除油处理后进入生物反应池，在生物反应池中投加培养好的生物菌群。该菌群是针对油田采出水特点开发出的一种专性菌，在高含盐量的油田采出水中具有很高的活性。在生物反应池中，通过细菌的整个生命过程完成对水中有机物及油类的降解。生物反应池出水自流进入高效沉淀器，通过重力沉淀作用去除水中的悬浮颗粒，污泥自高效沉淀器底部定期外排。沉淀器上清液自流进入中间水池，再用泵提升至过滤器，过滤器可实现深层次对水过滤净化，过滤器出水经紫外线杀菌器杀菌后进入清水池，出水即可回注地层，工艺流程详见图1。

1．2技术特点

装置以“不加药溶气气浮、微生物除油、过滤、紫外线杀菌”为核心工艺，并配备仪表监控，实现了装置的橇装化、集成化、自动化和数字化。整个处理过程不投加絮凝药剂、运行费用低、污泥产生量少，现场管理方便，满足油田低成本开发的要求。

◆专有菌群技术 利用当地本土菌种，筛选、培育、驯化出适合于低渗透油田采出水处理的高效嗜油菌。将采出水中浮油、乳化油有效分解去除，无二次污染。

◆强化预处理技术 采用风冷换热、不加药气浮技术，使得工艺流程适应性强，能够适应水质、水温较大范围的波动。

◆新型填料技术 采用新型填料在装置内以悬浮床运行的方式，采出水在装置内的停留时间仅4～5 h，是普通生物活性污泥法污水停留时间的1／4～1／5，提高了处理效率。

◆自控技术 装置将各生产单元高度集成，有效减少占地面积，装置内菌种驯化完成后，运行将根据在线监测仪器自动调节水温、曝气等相关参数，可实现无人值守，自动化操作。通过现场RTU系统，实时进行数据采集、分析，并可实现数字化上传等管理功能，同时具备自我安全保护功能。

图1 装置内工艺流程

◆集成化技术 设备采用模块化布局，合理利用空间，优化管线走向。使得装置整体紧凑，拆装方便，便于拉运，减少占地面积。

2 现场应用

装置在国家姬塬特低渗透油藏综合利用示范基地推广应用4套。油田所处采出水注入层平均空气渗透率在10×10－3～100×10－3μm2，装置处理规模均为300 m3／d，处理效果稳定，具体结果见表1。

一体化采出水处理装置在节约建设用地、缩短设计和建设周期、降低工程投资、减少操作人员、节能环保等各个方面优势明显。与一般水处理装置相比，一体化采出水处理装置节约占地面积50%以上，缩短建设周期50%以上，降低投资20%以上。

表1 进出水水质指标 mg／L

3 结束语

一体化油田采出水处理装置具有建设速度快、占地面积小、运行成本低、维护简单、运行稳定等技术优势，特别适用于油田边远区块小型站场采出水处理。该装置的研制及应用在油田环境保护、绿色油田创建方面，具有广泛的推广应用前景。

［1］ 崔斌，赵跃进，赵锐，等．长庆油田采出水处理现状及发展方向［J］．石油化工安全环保技术，2009，25（4）：59-61．

［2］ 李文宏，高春宁，向忠远，等．长庆高矿化度含油污水生化处理新技术研究及应用［J］．油田化学，2012，28（4）：457-462．

［3］ 赵艳，赵英武，李风亭．一体化污水处理设备的应用与发展［J］．环境保护科学，2005，30（5）：16-19．

［4］ 邱国华，胡龙兴．污水处理一体化装置的研究现状与展望［J］．环境污染治理技术与设备，2005，6（5）：7-15．

1005-3158（2014）04-0021-02

2013-11-27）

（编辑 李煜）

10．3969／j．issn．1005-3158．2014．04．007

杜杰，2006年毕业于西北工业大学环境工程专业，硕士，现在西安长庆科技工程有限责任公司从事环境保护工程设计及相关研究工作。通信地址：陕西省西安市未央区兴隆园小区长庆大厦公用工程设计部910室，710018