油田污水处理后回注及配聚试验

杨丽

摘要：通过对孤东采油厂二号联合站（以下简称2号联）含油污水进行物理沉降、化学除去钙镁等离子、机械除油后，用来回注或配置聚合物溶液，在实际生产中的试验结果发现，处理后污水回注或配聚对于地层没有明显影响，回注水质量有较大程度的提高，综合生产成本有一定程度的降低。

关键词：油田污水处理；回注；配制聚合物溶液；废物综合利用

油田在二次采油和三次采油中，不可避免的需要消耗大量的水资源，而在水资源匮乏的今天，节约用水合理用水科学用水显得尤为重要。而油田进入高含水开采期后，会产生大量的含油污水，怎样利用好这一部分水资源，同时不造成环境污染，是所有油田单位的一个重要课题。油田污水经处理后回注或配聚既可避免环境污染，又能节约生产成本[1]。但不合格的注入水不仅会伤害地层，导致注水压力升高，吸水能力下降，还会引起集输系统和井筒的腐蚀与结垢。配聚用污水水质不达标会影响聚合物溶液粘度。所以污水处理工艺的选择很重要[1]。

1 基本情况

孤东油田经过二十多年的开发，目前已进入高含水开采期。近年来由于受大规模注聚、热采的影响，采出污水处理难度加大，污水处理站出水水质变差，污水治理形势严峻。2号联污水处理站自2005.6开始，污水中聚合物含量由10mg/L升高到100mg/L左右，同时分水器出口含油量也由2005.7以前的500mg/L左右升高到5000mg/L以上，超出了污水处理站设计处理能力（设计进站含油量低于500mg/L），污水经过一次除油罐和二次除油罐后也难以沉降，出口含油量大幅提高，一次除油罐出口含油量达1000mg/L以上，各级除油设备出口含油量也明显上升，外输污水含油量最高达600mg/L以上，悬浮物含量在100mg/L以上，远远达不到回注水水质要求。水质差加剧了注水系统设备管线的老化腐蚀，降低了其使用寿命，同时又堵塞地层，使注水压力升高，采收率降低，影响原油产量[2-3]。

2 工艺流程

主要设备是辐流沉淀池，该池用来使药剂与污水混合并絮凝沉淀，上部内侧液面用两端不一样高的U形槽来收集浮油，外侧用溢流槽来收集清水，底部有排泥管道通往污泥池。

3 应用效果

该工艺流程在2号联附近的9#-1注聚站由旧流程改造后的水处理系统中得到应用，通过六个月的现场试验，得到了大量的实验数据。

5月份进行的是单配水试验。将9#-1站处理后的油田污水与9#站用清水配制的聚合物溶液按一定比例混合后注入到井下。油田污水处理前pH值在7.3左右，硬度在475mg/L（以1/2CaCO3计，后面均为同一标准）左右，碳酸氢根含量在445 mg/L左右，经过处理后pH值在10.3左右，硬度在126mg/L左右，碳酸氢根含量在0mg/L左右。

通过将9#站配聚清水与9#-1站处理后污水混合，可以近似得知9#-1站处理后的油田污水与9#站用清水配制的聚合物溶液混合后的性质。用自来水配制成5000PPM的聚丙烯酰胺溶液作为母液，然后用9#-1站处理前污水和处理后污水分别稀释母液至2500PPM，然后测熟化2小时和24小时后的粘度，可以得知9#-1站处理后污水与9#站用清水配制的聚合物溶液混合后的性质。实验数据如下：原母液用9#-1站处理后的污水稀释比用处理前的污水稀释粘度要高，特别是熟化两小时的粘度。无论是用处理前污水还是用处理后污水配制的聚合物溶液的粘度都不如用自来水配制的聚合物溶液的粘度，但用处理后污水配制的聚合物溶液的粘度要比用处理前污水配制的聚合物溶液的粘度要高得多，几乎为2倍多。

从6月份以后进行的是配聚试验。将9#-1站处理后污水与用9#-1站处理后污水配制的聚合物溶液按一定比例混合后注入到井下。从现场应用效果来看，处理后污水的平均指标达到了预定要求，处理后水质呈碱性，能抑制细菌的繁殖，反应生成的絮状物和细菌残骸能吸附乳化油和各种难溶微粒，并在重力作用下沉淀。

4 结果与讨论

该项水处理技术工艺简单，投资小，见效快，处理后的水质较稳定，有效地控制了腐蚀现象，减少了大量维修和腐蚀造成的损失，产生的大量污泥被用于油水井调剖，具有显著的经济效果和社会效益。

但是由于所来污水温度在37℃左右，且水中含有大量气体，导致大量絮状悬浮物吸附在气泡表面后漂浮在水面，严重影响了浮油的回收，溢流出的水中也含有大量悬浮物和油污。处理后污水可能造成水泵及管线一定程度的结垢，应在出水中投加适量阻垢剂。同时污水来水量及需水量不稳定，导致处理后的水质波动较大，应设污水缓冲罐及用水缓冲罐。另外目前的加药是通过计量罐计量，难以及时适应流量的变化，应该实现加药量与进液量的联动装置，以实现准确加药。出水罐可考虑增加酸中和流程，以调节出水的pH值达到标准要求。辐流沉淀池溢水槽内运行一定时间后有大量沉淀物，应有沉淀物清理设施。药剂计量罐应采用加原浓度药剂（30%）为宜，以避免计量罐加水稀释产生的沉淀。干化池（普通水泥池即可）应设置在地下，方便清泥，干化池上每25cm高度安裝放水闸阀，阀门大小以放水量适配。最后，排泥管线应采用直管线或曲率较小弯管线以防管道堵塞[4]。

参考文献

[1]曹怀山，姜红，谭云贤，王磊.胜利油田回注污水处理技术现状及发展趋势，油田化学，2009，26（2）：218-221.

[2]杨云霞，张晓健.我国主要油田污水处理技术现状及问题，油气田地面工程，2001，20（1）：4-5

[3]李雅楠.油田污水处理方法研究，湖南农机，2010，37（4）：14-17

[4]刘春博.油田采出水资源化利用一体化处理工程可行性研究报告，山东大学，2010

（作者单位：胜利油田盛嘉化工有限责任公司）