油田采出水危害及处理技术

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延长油矿地处陕北干旱、缺水地区,属于低渗、特低渗透油田。

在油田开发过程中,为了提高油井产量和原油采收率,需要大量的水资源进行注水驱油;同时,随着原油的采出,地层水和注入水又会随着原油一起被采出,在地面进行油水分离后产生大量采油污水。

采油污水具有高含油、高机杂、高有机物含量、高矿化度和组成性质复杂且变化大的特点,对环境危害大且难以处理[1]。

1 采油污水危害
1.1 采油污水对植物的危害
采油污水常常具有高盐度的特征,对植物的生长产生一定的危害,造成植物生长不良甚至死亡。

这是由于产出水的灌溉增加土壤中的EC、SAR值,降低植物根系通气性,对植物正常生长产生影响。

高盐度的采油污水若直接排放,对本土耐盐性较低的植物造成伤害,外来耐盐物种会大量入侵,造成生态系统的破坏。

高盐度的采油污水对土壤长期灌溉后,产出水中的氯化钠、氯化钙、硫酸钠以及硫酸镁等盐类在土壤中大量赋存,当盐类物质达到一定程度后,土壤产生盐化。

产出水中的钠离子与碳酸根离子反应,增加土壤碱度,使土壤碱化。

碱化后的土壤在雨季可实现钠离子对钙、镁离子的置换,在缺水条件下,产生游离碳酸钠,增加土壤碱度。

1.2 采油污水对水文环境的危害
石油类污染物在进入水体后,会在水面上形成厚度不一的油膜。

据测定,每滴石油在水面上能形成0.25 m2的油膜。

油膜使水面与大气隔绝,使水中溶解氧减少,从而影响水体的自净作用,致使水底质变黑发臭。

油膜、油滴还可贴在水体中的微粒上或水生生物上,不断扩散和下沉,会向水体表面和深处扩展,污染范围愈扩愈大,破坏水体正常生态环境[2]。

2 水处理技术
目前常用采油污水处理技术主要包括反渗透技术、离子交换技术、化学法、蒸馏法等[3]。

2.1 反渗透技术
反渗透技术主要利用了选择性半透膜具有选择性,允许离子、微生物、有机物等通过的特性。

该技术的原理为,在含有杂质的水中施加比自然渗透压更大的压力,使得渗透向反方向进行,水分子流入渗透膜的另一端,分离出清洁的水,从而达到除去杂质的作用。

该技术受温度、酸碱性影响较小具有较高的脱盐效率,且成本低廉,缺点在于对水质要求较高。

2.2 电容法离子交换技术
电容法离子交换技术是采用电化学技术,利用溶液中离子与电极间静电引力将水中杂质清除。

该技术的优点在于:①可实现模块化操作,无需高压泵;②利用电荷离子与电极间静电引力去除杂质,不会产生结垢沉淀物;③无需其他化学添加剂,环保性好;④较易清洗。

该技术的缺点在于:对于水中不带电的杂质无法除去,如非离子型物质,因此在使用电容法离子交换技术时应事先除去水中的非离子型杂质。

2.3 化学法
通过化学氧化法能够将采油污水中的污染物转化,具体就是将污水中呈溶解状的无机物与有机物都转化成无毒物质或者是可以和水相分离的形态。

化学氧化法可以细化为3种类型,分别是氧化剂氧化、光化学催化氧化以及电解氧化。

其中,氧化剂氧化主要是使用氧化剂将采油污水中的油以及 COD 等污染物进行氧化分解,从而达到净化的目的;电解氧化主要是在采油污水里面插入电极,产生直流电,把油以及COD 等污染物电解,由此产生氧化性物质与水发生作用,从而达到净化的目的;而光化学催化则是用光导体材料来利用太阳光能或人造光能以达到净化采油污水的一种方法。

2.4 蒸馏法
蒸馏法可除去水中的硝酸盐、钠离子、有机物质以及重金属等,对杂质的去除率达到99%以上。

其原理是将水煮沸形成蒸汽,然后冷凝除去水中杂质。

若水中杂质与水的沸点相同,则无法除去该杂质。

此类杂质主要为一些有机物。

目前使用较多的快速喷雾蒸馏技术,是将产出水以雾状喷出,进而在高温条件下快速气化为水蒸气。

3 结束语
1)采油污水具有高含油、高机杂、高有机物含量、高矿化度和组成性质复杂且变化大的特点,对环境危害大。

2)目前常用采油污水处理技术主要包括反渗透技术、离子交换技术、电渗析技术、吸附处理技术等,不同处理方法具有不同的优缺点,油田采油污水处理将朝着低污染 、低成本、易操作、高效处理方向发展 。

参考文献
[1]乔炜. 吐哈油田油井采出水处理方法研究及应用
[D].中国地质大学(北京),2013.
[2]张逢玉,姜安玺,吕阳. 油田采出水处理技术与发展趋势研究[J]. 环境科学与管理,2007(10):65-68;80. 
[3]李明义. 油田采出水处理技术实践与发展[J]. 石油规划设计,2003(1):19-24.
油田采出水危害及处理技术
罗国清 高耀智
延长油田靖边采油厂 陕西 靖边 718500
摘要:伴随着石油开采的持续增加,油田生产进入中高含水期,采出水大量增加,如何实现对采出水的有效处理显得尤为重要。

本文对油田采出水的危害及处理技术进行了研究。

关键词:油田采出水 污水危害 水处理技术
Damage and Treatment Technology of Oilfield Water
Luo Guoqing,Gao Yaozhi
Yanchang Oilfield ,Jingbian Oil Production Plant ,Shanxi Jingbian 718500 Abstract:With the continuous increase of oil exploitation,it is very important for oil field production to enter the middle and high water cut stage and increase the amount of produced water. In this paper,the hazards of oil production and treatment technology were studied.
Keywords:oil field water,sewage hazard,water treatment technology
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