油田采出水处理技术
油田采出水成分及处理技术分析
油田采出水成分及处理技术分析摘要：目前我国绝大多数油田已进入开发中后期，三次采油技术得到广泛应用，大量的聚合物及表面活性剂等与油田回注水一同进入深层地下，并随着原油开采进入油田采出水中，造成油田采出水的水质特性变得更为复杂，处理难度增大，同时增加了潜在的生态环境风险。
随着我国生态环境保护力度的加大，油田采出水外排标准及作为回注水使用的标准也将日益严格，仅依靠现有的油田采出水成分分析数据及处理技术将无法满足生态环境保护要求。
基于此，对油田采出水成分及处理技术进行初步分析，为下一步油田采出水的深度处理及环境监测提供研究思路。
关键词：油田采出水；油田助剂；生态毒理；生物处理引言：石油资源的开发与利用为我国工业行业发展带来了无限机遇，工作人员在对石油进行开发利用时需要经历一个复杂的过程，石油提炼是非常重要的一个环节，油田采出水处理在其中发挥着重要作用。
因此，相关工作人员在进行油田采出水处理工作时需要在工作技能与环保意识上有所提升，采用最新型、最有效的工作方式，进而促进工业行业稳定、持续发展。
1油田采出水成分分析与其他工业废水相比，油田采出水具有含油量高、悬浮物含量高、矿化度高、温度高的特点[2]，且因各油田地层物质多样性、地下水污染、油井使用年限以及化学助剂的大量应用，导致油田采出水成分具有多变性的特点。
1.1油类物质普通油田采出水中油类物质的质量浓度大约为1000~2000mg/L，高的可达5000mg/L以上，其中90%以上为油珠粒径20~150μm的悬浮油和分散油，5%~8%为油珠粒径小于20μm的乳化油，还有少量的溶解油[7]。
溶解油和分散油的主要组分是碳氢化合物的混合物，主要包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、多环芳烃以及酚类化合物[8]。
对于三元复合驱采出水而言，还存在含油乳化程度高、小油滴含量高、油水分离困难的特点[9]。
1.2悬浮固体及微生物油田采出水中含大量的悬浮固体，颗粒细小，粒径一般为1~100μm，如黏土、石蜡、多种细菌、泥沙、非溶解性有机质等，容易造成集输管线和注水系统的结垢及腐蚀[2，7]。
油气田采出水深度处理和利用技术简析
2019年08月油气田采出水深度处理和利用技术简析王志军1朱煜1李俊汉2（1.中国石油长庆油田分公司陇东天然气项目部，甘肃庆阳745100；2.中国石油长庆油田分公司长北作业分公司作业一区，陕西榆林719000）摘要：改革开放以来，伴随着我国经济水平地不断发展，工业化程度也有了极大地提高，而石油、天然气作为主要的能源，是国民经济的重要支柱，石油天然气开采行业的发展关系到国民经济的发展，关系到国家安全，而且与人们的生活息息相关。
未来油气勘探发展的总趋势：一是从中新生界向古生界转移，二是从中国东部向西部转移，三是从陆地向海洋转移，四是从石油向天然气(含非常规天然气)转移，五是从中浅层向中深层转移，六是快速发展非常规油气领域，七是开发利用国外油气资源。
为了保证天然气产量，我国大力发展气田事业，由于采油气工艺的原因，在开采过程中会产生大量的采出水，会对周边环境造成极为严重的污染，根据相关统计数字显示，气田采出水的排放量每年都有一定地增长，为了贯彻环保理念，必须采取一定的技术手段对气田采出水进行深度的处理，从而降低其对环境的破坏，并实现再利用。
而文章对气田采出水的处理技术以及过程中应用的仪器进行了总结分析，为以后的工作提供一定的理论指导。
实践证明：采用高效、经济的水处理工艺技术对于气田环境保护、创建绿色气田方面具有十分重要的意义。
关键词：油气田；采出水在目前的工业社会中，油气资源是最为重要的原料之一，在工业中机械设备的运转以及运输工具的驱动等都由油气驱动，另外在工业上还常利用油气进行发电，因此石油又被称作“黑色金子”，对于一个国家的经济发展来说，起着举足轻重的作用，甚至可以毫不夸张地说油气资源与国家工业的发展以及人们日常生活都有着密不可分的关系。
因此为了保证油气的开采量，我国大力发展气田事业。
在我国鄂尔多斯盆地的西南部探明了天然气储量丰富的陇东气田，东与陕西毗邻，西与宁夏接壤，肩负着“气化庆阳”和支撑“陇东实现1000万”的光荣使命，积极实践科学发展观，全面贯彻落实“上得快、管得好、效益高、可持续”发展要求，创新管理模式，强化人员责任履行，提高管理水平，为打造“项目优质、人员廉洁”型采气厂而努力奋斗，为了降低油气田采出水对环境的污染，以及实现水资源的二次利用，需要采用一定的技术手段对气田采出水层层深度处理，从而将污水中大量的杂质去除，使其满足行业内所提出的相关的标准，更好地贯彻目前国家提倡的安全环保理念，并促进气田事业可持续发展。
油气田采出水深度处理和利用技术
油气田采出水深度处理和利用技术当前随着油田事业的大力发展，油田采出水的排放量在逐年上升。
油田采出水主要是指在采油过程中生产的大量污水，而这些污水如果不加以深度处理就进行排放，将会对周边环境等产生极大的影响。
因此本文我们基于此现象主要来分析探究油气田采出水的深度处理对策以及处理之后的再利用方式等问题。
标签：油气田；采出水；处理再利用油气田采出水一般来说未经处理是不允许进行排放的，而只有经过层层处理之后，将污水中所含有的污染源清除干净才能够进行排放或再利用。
深度处理能够将油气田采出水中杂质进行净化，使其符合农田用水、饮用水等使用标准。
除此之外，油气田的采出水还能够应用于回注，促进我国油气田事业的可持续发展。
1 油气田采出水的来源探究目前我国在进行油田开采事业发展过程中，所采用的采油技术都是依靠向井口灌水使井内原油压力上升而进行采油过程，也就是说我们在采油的过程中将部分的水分注入到了油井当中。
当油田开采的时间不断上升，在油田中所开采出来的原油含有的水分会愈来愈高，当水分达到一定程度之后，油田就近乎枯竭了。
采出水就是指原油开采出来之后，附带的含有原油的水分。
这部分水分主要有以下几个来源：采油产生的污水，这部分污水一般都存在于油罐的底部，其含有的杂质量是非常高的；其次是洗井污水，一般来说在油田石油开采发展过程中需要定期的对井口进行洗井工作，以保证井口的正常运行，预防井口出现堵塞现象，而在洗井完成之后，所排出的大量水分中将含有一定的原油、碱类杂质等，这部分也称之为采出水。
2 油气田采出水深度处理技术探究前面我们对当前油气田采出水的来源进行了全面分析，油气田采出水主要由采油污水、洗井污水和钻井污水组成。
一般来说，对采出水的处理工艺包括物理沉降方式，过滤等操作，物理沉降分为自然沉降与混凝沉降两种。
就目前的发展来看，想要使采出水达到回注的标准，需要采用深度处理方，下面我们来探究几种深度处理采出水的技术。
溶气气浮技术简述溶气气浮技术主要区别全流程加压溶气气浮技术所需空间小，成本较低回流式溶气气浮技术适用于含水量高的采出水深度处理部分原水溶气气浮技术与全流程加压溶气气浮相似压气式溶气气浮技术适合对杂质含量高的采出水处理。
油田脱水及采出水处理工艺技术
油田脱水及采出水处理工艺技术介绍油田脱水和采出水处理是油田开发中非常重要的工艺环节。
脱水是指通过一系列处理工艺将从油井中产出的油水混合物中分离出油和水。
采出水处理是指对分离出的水进行处理，以达到环保要求或实现再利用。
本文将介绍常用的油田脱水和采出水处理工艺技术。
油田脱水工艺技术1. 重力分离重力分离是最常用的油田脱水工艺技术之一。
油水混合物经过沉箱或旋流器，由于油和水的密度不同，通过重力分离使油和水分离出来。
分离效果受到温度、压力和物料性质的影响。
2. 机械分离机械分离是利用机械设备，如离心机、油水分离器等，将油水混合物进行离心分离来实现脱水。
机械分离的优点是分离效果好，能够处理大量油水混合物，但也存在设备成本高和能耗大的问题。
3. 化学脱水化学脱水是通过添加化学药剂来改变油水混合物的表面性质，使其易于分离。
常用的化学药剂有表面活性剂、絮凝剂等。
化学脱水能够提高脱水效果，但需要考虑药剂的成本和环境影响。
采出水处理工艺技术1. 沉淀过滤沉淀过滤是将采出水通过沉淀池，利用重力沉淀固体颗粒，然后通过过滤器将固体颗粒从水中去除。
这种工艺技术适用于处理大颗粒固体污染物，操作简单，但处理效果有限。
2. 活性炭吸附活性炭吸附是通过将采出水经过活性炭床，利用活性炭的吸附能力去除水中的有机物和颜色。
活性炭吸附工艺技术适用于处理有机物污染物和含色采出水，但需要定期更换活性炭。
3. 膜分离膜分离是一种高效的采出水处理工艺技术。
常用的膜分离方法有微滤、超滤、反渗透等。
通过不同孔径的膜将采出水中的固体颗粒、有机物和溶解物质分离出来，实现高纯度的水的回收利用。
结论油田脱水和采出水处理是油田开发过程中必不可少的环节。
在选择工艺技术时，需要考虑分离效果、成本、能耗和环境影响等因素。
常用的脱水工艺技术有重力分离、机械分离和化学脱水。
采出水处理工艺技术包括沉淀过滤、活性炭吸附和膜分离。
综合考虑各种因素后，选择适合的工艺技术可以实现高效、经济和环保的油田脱水和采出水处理。
油田采出水处理工艺介绍
排气管
进水管 反冲洗 排水管 反冲洗 进水管
出水管
搅拌电机
配水室 配水系统 搅拌器 阻力圈 排水系统
三、压力过滤罐 3.3.1滤料的选择
➢ 具有足够的机械强度，以防冲洗时滤料产生磨 损和破碎现象。
➢ 具有足够的化学稳定性，以免滤料与水产生化 学反应而恶化水质。
➢ 有一定的颗粒级配和孔隙率。 ➢ 希望外形接近于球状，表面比较粗糙而有棱角。
油田采出水处理的典型工艺
原水 自然除油罐
混 凝 剂
混凝除油罐
缓冲罐
升压泵
过滤罐
油泵
油罐
回收水泵
回收水池
外输泵 外输罐
反冲洗水罐 反冲洗泵
气浮选+过滤流
程
沉降罐
气浮选机
压
力
缓
滤
冲
罐
罐
油罐
Hale Waihona Puke 外输罐反冲洗罐 反冲洗泵目录
容器类
机泵类 辅机类
容器类
1 •沉降罐 2 •气浮选装置 3 •过滤罐 4 •升压缓冲罐 55 •外输（反冲洗）罐 6 •回收水池
凡满足下列要求的固体颗粒，都可以作为滤料。
3.1.2过滤罐的作用
采用过滤去除水中杂质，所包含的机理很多。 从性质上一般可分为物理作用和化学作用。过滤 机理可分为：吸附、絮凝、沉淀和截留四方面。
三、压力过滤罐
3.2水处理工艺压力过滤罐主要控制指标
水驱工艺过滤罐
聚驱工艺过滤罐
气浮工艺过滤罐
进水： 含油≤ 40mg/L 悬浮固体含量≤ 20mg/L
出水：含油≤ 40mg/L
悬浮固体含量≤ 20mg/L
沉 降 时 间： 有效停留时间≤ 2h
陈忠喜——大庆油田采出水处理工艺及技术(最终稿)
两级过滤流程，主要应用于老区油田，该流程占所有采出 水深度处理站的36.0%
高渗水处理站来水
至注水站
一次过滤 二次过滤
老区两级过滤深度处理流程
1.3 聚驱采出水处理工艺流程
聚驱采出水处理工艺流程
序号
1 2 3
采用的工艺流程
分布密度,%/ μ m
0.1
ห้องสมุดไป่ตู้
1
粒径, μ m
10
100
造成现有沉降、过滤工艺很难与之适应
2.3 颗粒明显变细，相互聚并及沉降分离困难 悬浮固体颗粒粒径与数量变化情况
年代 1995年 1999年 颗粒总数个/50μ l 0.8～1.0×105 1.2～2.0×105 ≤2.0μ m的体积占总体积百分数 50%～60% 50%～62%
乳化严重，沉降分离困难！！
2.2
采出水中硫酸盐还原菌、硫化物的含量普遍增
高
由于采出水中大量硫酸盐还原菌的存在，将污水中的 SO42-中的S6+还原成S2- ，S2-造成设备容器腐蚀，同时产生大量 的硫化物。硫化物的颗粒比较细小，一般集中在1～10μ m之间
4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0.01
3.1.2 沉降罐连续收油和排泥技术
3.1.2.1 连续收油技术
通过沉降罐罐群收油调节堰的控制和联动，实现了污油回收泵 对沉降罐的连续收油，解决了沉降罐顶部油层厚度大、收油困难的 问题，确保了沉降罐的有效沉降时间，进而提高了沉降罐分离效果
3.1.2.2 静压穿孔管排泥技术
静压穿孔 管处理工 艺流程示 意图 静压穿孔管
3、提高主要设备效率的技术措施 3.1 提高沉降罐分离效率的技术措施
微生物法油田采出水处理技术研究
微生物法油田采出水处理技术研究摘要：随着我国社会和经济实力的迅速提高，并且对石油的需求也逐年增加。
微生物法油田出水处理技术是石油勘探中非常重要的技术，对提高油田产量起着非常重要的作用。
本文的主要内容是微生物法对采出水的相关处理技术的研究和分析，希望对微生物法对采出水的处理技术的应用做出一定的贡献。
关键词：石油微生物；采油污水；生物降解；石油企业；工艺流程；工艺原理当前我国石油产量的增加，油田的开发进入了非常困难的时候。
我国的石油勘探公司已经从传统的高渗透率开采转变为可渗透和超低渗透层。
此外，当将低渗透率层和超低渗透率层与高渗透率层进行比较时，储层的水渗透率低并且物理性质非常差。
原油通常以浮油，分散油和乳化油的形式存在，原油主要是分散油和浮油，约占90％，其余为乳化油。
目前，很难将乳油从使用最常见的凝聚和沉淀处理工艺产生的水中分离出来，这导致大多数油田中注水油的含量增加，悬浮物的含量和细菌的含量都远高于标准指标，从而它对油田的采收率影响很大。
需要注意的是在低渗透油田的开发中，低渗透油藏必须符合《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》(SY/T5329-1994）中指定的A1级注水标准，这也很重要。
机油含量应低。
在5 mg / L时，含量应小于1 mg / L，中值粒径应小于1μm。
在我国已被证实的大多数低渗透率和超低渗透油田的水质均未达到水浸标准，水浸标准对油层水浸法的发展有重大影响。
一、微生物法优势传统的油田开采方法主要使用沉淀过滤工艺，目前此工艺无法满足石油开采公司当前的采矿标准，从而导致诸如设备容量降低，污水沉积周期延长以及水质不兼容等问题。
微生物方法具有非常广泛的耐环境性能，一旦产生了生物膜，它就可以非常紧密的粘附在载体上。
这种微生物可以利用污水中包含的有机物质和无机盐进行日常活动，这样可以确保生物膜得到更新，并且员工将不再对其进行处理，这避免了二次污染的问题，并降低了污水处理站的运行成本。
二、油田采出水处理的主要处理方法当前，有两种典型的油田生产水处理工艺。
浅谈油田采出水处理工艺
2017年01月浅谈油田采出水处理工艺王雷曹鹏程孙钿翔（长庆油田第十二采油厂，甘肃庆阳745400）摘要：目前我国油田生产水驱采油已成为一种重要的油田开采方式。
随着油田注入水增加，相应油田采出水越来越多。
采出水杂质含量多，含油多，腐蚀性大等原因造成注水管线及井筒腐蚀堵塞。
因此就有必要采取相应的工艺方法对采出水进行有效处理，尽可能降低水中含油及杂质，使油田采出水达到回注标准。
关键词：采出水；处理工艺；回注油田采出水具有水质复杂、处理难度高等特点。
因此合理的处理方法一直是油田采出水面临的问题。
本文针对油田采出水的特点，介绍近年来长庆油田采出水处理技术，主要包括：分离技术、过滤技术。
1采出水特点长庆油田第十二采油厂主要开采长3、长6、长8层位。
采出水来源于原油分离后的产水。
水温40℃，含油大于200mg/L ，悬浮物含量大于150mg/L ，SRB 含量大于1×104个/L ，由于原油脱水加入的有破乳剂，采出水中还含有少量原油破乳剂。
综合以上数据，采出水有以下特点：①悬浮物含量、含油量超标现象严重；②结垢和腐蚀共存，SRB 等细菌含量超标，硫离子和铁离子共存导致水体发黑；③污水静置后，其悬浮物稳定存在，沉淀量小，外观颜色变化不大。
以上几种特征决定了水质差，悬浮物，含油超标以及易结垢的特点。
2水质差，易结垢原因分析2.1悬浮物特征分析分析表明，污水中含大量粒径范围在500～1000nm 之间的颗粒物。
该颗粒物属于稳定性极强的胶体颗粒。
受胶体电位排斥影响，胶体颗粒不沉降。
2.2成垢离子分析ICP 分析仪分析表明，污水中成垢离子含量较高，同时含有钙镁、钡锶离子。
污水具有较强的结垢趋势，属于成垢离子集群特征。
这种特殊的二价离子群氛围，是导致形成上述胶体溶液的重要原因。
2.3不稳定性物质分析对样品污水中的S 2-、Fe 2+、Fe 3+等不稳定离子以及化学耗氧量分析表明，进出口污水中不同程度含有这些离子。
油田采出水处理技术及应用
油田采出水处理技术及应用油田采出水处理是指对从油田井口采集到的含油、含固体和含化学物质的废水进行处理，以达到环保排放标准或实现水资源的再利用。
油田采出水处理技术及应用主要包括物理处理、化学处理、生物处理和膜分离处理等。
物理处理是将采出水进行初级处理的一种方法，常用的物理处理方法包括沉淀、过滤、筛分和气浮等。
其中，沉淀是利用颗粒物体因其比重较大而在重力作用下自然沉降的过程，通过添加沉淀剂可加速颗粒的沉淀速度，从而去除悬浮物。
过滤则是通过过滤介质（如砂、石英砂等）来去除颗粒物体。
筛分是根据颗粒的大小进行分离，常用的设备有振动筛和旋流器。
气浮是利用气泡在水中附着悬浮物质并使其浮起的过程，通过控制气泡尺寸和浓度来实现颗粒物的去除。
化学处理是对采出水进行除碱、除硬水、除铁、除锰、除硫和除重金属等处理的方法。
除碱是将采出水中的钙、镁离子与硫酸钠和石灰一起反应生成钙、镁盐沉淀的过程。
除硬水是通过添加鞣剂将钙、镁离子与鞣酸形成难溶性的鞣盐，从而使水中的硬度物质减少。
除铁、除锰是利用泡沫法或氧化法来处理采出水中的铁、锰物质。
除硫则是通过添加氧化剂或还原剂使采出水中的硫化物转化为硫酸盐和硫酸氢盐，并形成沉淀物。
除重金属是通过添加络合剂、还原剂或沉淀剂来将重金属离子与其形成沉淀物。
生物处理是利用微生物降解有机物和氮、磷等污染物的过程。
常见的油田采出水生物处理方法有生物滤池、活性污泥法、固定化生物膜法和人工湿地等。
生物滤池是一种利用生物膜吸附和降解污染物的生物处理设备，能够有效去除水中的COD和氨氮等有机物。
活性污泥法是将有机物与活性污泥充分接触并降解，通过氧化还原反应实现水质的净化。
固定化生物膜法是在碎石、滤棉或塑料填料等载体上附着生物膜，利用生物膜对有机物和氮、磷等污染物进行降解。
人工湿地则是通过植物吸收和微生物降解等作用，对油田采出水中的污染物进行处理，同时能提供风景、生态等功能。
膜分离处理是利用半透膜对悬浮物质、胶体物质和溶解物质进行分离的技术。
浅谈油田采出水处理新技术与新工艺
摘要： 目前 ， 我 国油 田采 出水 的处理 工艺 ， 还 是属 于初 级处 水 质量 ， 属于 一种比较有效的采 出水 处理技术 。 理 的老三 套（ 混凝一 沉 降～过 滤 ） 。还停 留在技 术 比较 单 一的 ２ ． ３全物理性膜分离技术
层 面， 缺乏 深度处理技 术 。本 文通过分析 油 田采 出水 处理 存在 改变原 油成膜表 面的成分 合成 ， 在原技术 基础之 上加入具 的 问题 ， 解析 油田采 出水处理 新技 术 与新 工艺 ， 希望 能给从 业 有破乳功 能的材料 ， 使得 污水分离 ， 这就 是合成膜 技术 ， 又称 全 人 员提供参考 。 物理 性膜分 离技术 。这种技术在 处理油 田采出水 时 ， 相 当于在 关键词 ： 油 田； 采 出水 处理 ； 新技 术 ； 新工 艺 传 统过滤 模式 的基 础上 ， 集 膜分 离技 术和表 面技 术为 一体 ， 加 油田在开采过程 中， 采 出液中含有含油污水 ， 即油田采出 入能够破 乳 的分 离材料 ， 省略使 用化 学试剂 的处 理 ， 从而 实现 水。含油污水中含有较多的溶解杂质和悬浮杂质。经过数十 高 效节能 的污水处理 和全物理破 乳过程 ， 使得 油 田采出水的 管 年的开采， 我国大部分油 田都 已经进入高含水开采阶段， 油田 理更 为便捷 。 中采 出液含水 已经严重超标 ， 有的甚至 已经超过 ９ ０ ％以上 。然 ２ ． ４水 力旋流 技术 而 我 国油 田采 出水的 处理 工艺还 在沿 用原 有的 初级处 理阶 段 水力旋流 技术是利 用水密 度和油密 度不 同的 原理 ， 用一定 的老 三套 （ 混 凝一沉 降～ 过滤 ） ， 技 术 比较 单一 ， 缺乏深 度处 理 的压 力让 油田采 出水受到高速旋 转离心 力的作用 ， 而 以较快 的 技术 ， 从 而导 致管理 水平 低下 、 工作效 率不 高以 及成 本偏高 等 速 度在圆筒的器壁上实现油水分离 ， 水在外 圈而油在旋流 中央 ， 问题。如何降低成本 ， 以更环保、 更高效的方式处理油田采出 分 离效果 显著 。这种技 术 曾被 美国西部 的油 田应 用过 ， 效果 明 水， 使其 达到 外排 和 回注 的标 准‘ ， 是 我国 各大油 田企 业亟 待解 显 ， 通过水利旋 流技术代 替传统 的浮选和 隔油方式 对油 田采 出 决的重要课题 。 水进行处理后 ， 油田采出水能够被蒸汽锅炉采用 ， 不 仅能够节省 水 资源 ， 也能对 环境产生 保护作用 。我 国相 关人 员 曾经在大 庆 １油 田采出水处理 目前存在的问题 油田利用该种水利旋流技术对油田采出水进行过现场试验， 结 目 前油 田采出水处理存在 的问题主要有以下几个方 面 ： 果表 明 ， 水利旋 流技术能有效降低油 田采 出水混 合物的浓 度 ， 使 １ ． １ 处理 水 质不稳 定 、 适 应范 围有 限 、 处理 剂效 果不 明显 ， 得油水分 离的效率超过 ９ ０ ％以上， 取得了较好的效果 。 易产生结垢和腐蚀； ． ５ 超声波技术 １ ． ２ 处理 设 备 比较 落后 ， 生产成 本过 高 ， 工 艺复 杂 ， 整 体性 ２ 超声 波技术是 一种机械 波 ， 在传播 的过程 中不仅具 有机械 较差 ， 配套性低下 ， 已经不 能满 足油田高含水后期 的开发需求 ； 作用 ， 还具 有热作用 和空化作 用 。超 声波技术在 处理 油田采 出 １ ． ３ 聚合物分子在 聚合物 驱采出水 中的含量过 高 ， 导致污水 水的 过程 中 ， 利用 机械 振动 的原理 让油跟 水 等其 他介 质释 气 、 太黏稠 ， 从而形成比较稳定的乳化油 ， 使得 油水分离难上加难 ； 破乳 和凝 聚 。即油滴 和水 滴以 及其他 介 质会随 着机 械振 动的 １ ． ４由于管理水 平的限制 ， 加 上缺 乏高 程度的 自动化控 制 ， 过程 而 不断移 动 ， 从而 促使 小水 滴汇聚 成大 水滴 ， 小油珠 汇聚 生 产效益提升不上去 ； 在 汇聚的过程 １ ． ５没有及时 对 国外领 先的精 细化过滤 技术进行 学 习借 鉴 成大 油珠 。由于水滴和 油珠 自身的重 力不一样 ， 水 滴 下沉 的 现 象 ， 从 而完 成 油 水 破 乳分 和 技术 引进 ， 现 有处 理技 术较 为落后 和单 一 ， 缺 乏深度 处理技 中会 呈 现油 珠 上 浮 、 离。 另外 ， 降低超 声波的界 面张 力也 能对油 田采 出水 进行破乳 术， 直接表现 就是成效过于 低下。 分 离 。超 声波技术还 能利用 强烈的空化 作用 ， 粉碎 油 田采 出水 ２ 油 田采出水处理新技术与新 工艺 中含 有的机 械介 质 ， 降低 固体 颗粒 的含有 量 ， 从而 使水 质得 到 ２ ． １生化技 术 很大的改善 。 利 用微生 物 的新 陈代谢 来对 油 田采 出水 中含有 的有机 物 结语 进行 降解的方法 ， 称 为生化技 术。生化 技术是 基于初级处 理技 ３ 综上 所述 ， 油 田采出水处理 技术 与工艺正随 着科 学技术的 术 的二级 处理 技术 ， 由于其 拥有 的特殊 性 ， 已经在 工业污 水处 发 展而不 断提 高 ， 在进 行综 合治理 的 目标下 ， 应该 结合新 技 术 理和 城市污水 处理方面 被广泛应 用 。而且 ， 近 几年也 已经逐渐 和传 统工 艺 ， 对 工艺流 程和 配套技 术进 行优 化整 合， 使 油 田采 应 用到油 田采 出水的 处理 中， 取得 了不错的效 果 。通常 进入生 出水 处理技 术朝着易操 作 、 高效 、 低污染和 低成本 的方 向提高 ， 化 技术处 理之 前 ， 油 田采 出水 的含油 量要保 证在 ５ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ 左右， 这 样生 化技 术才 能发挥 出比较好 的预 期效 果 。从 目前 的发 展 从而 使油田采 出水的效 益达 到最大化 。
油田采出水处理技术
素。
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十、采出水处理站流程举例
混凝沉降重力处理流程
34
旋流分离处理流程
35
谢谢
36
浊度 是水对光吸收和散射的光学性质，由浊度计测量，表示污水 的浑浊程度。
生化需氧量（BOD）水中有机污染物经微生物分解所需的氧量， 以mg/L计。n天生化需氧量以BODn表示，常以5天作为测定生化 需氧量的标准时间，以BOD5表示。
化学需氧量（COD） 在酸性条件下，用化学氧化剂将水中有机污 染物氧化为CO2和H2O所需的氧量，以mg/L计。常用COD为指 标，监控排放废水的水质。
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（一）立式除油罐
八、采出水治理设施
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（二）过滤罐
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Nutshell胡桃壳过滤器
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（三）油水旋流分离器
21
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23
（四）气浮机
在污水内设法形成许多小气泡，并使油珠和悬浮物粘附于 气泡上，就可加速水和杂质的分离过程，提高水的净化质 量，这一工艺称为气浮。
24
按污水内形成气泡的方法，气浮大体上可分为四大类：溶气气浮法、 诱导气浮法、电解气浮法和化学气浮法，
10
结垢 腐蚀Байду номын сангаас
四、污水杂质引发的问题
组分
典型溶解度，mg/L(1)
硫酸钙，CaSO4(2) 硫酸锶，Sr SO4 碳酸钙，CaCO3(3) 硫酸钡，BaSO4
1500~6000 300~600 10~80 3~60
(1)常压常温下；(2)有三种形式：CaSO4·2H2O， CaSO4·1/2H2O，
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斜板除油罐
油田采出水处理工艺技术进展
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TOTAL CORROSION CONTROL VOL.33 No.02 FEB. 2019
经验交流 Experience Exchange
地层中携带出许多悬浮物固体；在油气技术集输过 都已经普遍应用离心分离技术。主要原理是靠高速
程中，掺进一些化学药剂；由于采出水中含有大量 射流的采出水在设备内部高速旋转产生离心力，其
摘 要：随着油田开发进入中后期，采出液的含水率越来越高，采出水的处理量也随之增
加，如果对采出水处理不当，回注后会造成注水管网腐蚀结垢，对地层造成污染，影响水驱效
果。通过介绍油田采出水的组成成分，整理了目前主要处理方法和工艺流程的技术及应用情况，
并针对存在的问题提出了今后采出水处理的研究方向。
关键词：采出水处理 物理法 化学法 膜过滤
重的密度差进行油水分离，分离时间依据水质特点
油滴在水中的上升速度是和油滴直径的平方成
技
而定，一般采用经验来预估沉降时间，分离出的浮 正比的。
术
油和分散油在上部流入集油槽后流出，滤后采出水
同向凝聚理论：使细小颗粒凝聚长大的作用是
经下部的集水管线流出进入下一处理设备。
因流体扰动使颗粒之间碰撞而结合的结果称之为同
变化，只是将油滴进行数量级的由小变大，更容易
应用自然或重力沉降等工艺进行分离，属于分离前
的预处理过程，粗粒化材料要采用亲油疏水材料，
如石英砂、无烟煤、蛇纹石、树脂等材料。根据
Stock定律
Vt = kD2
式中：Vt—油滴在水中的上升速度，m/s；
k —常数（与水温，油黏度等因素有关）；
D—油滴的直径，10-6m。
混凝沉降罐主要通过外加压力进行沉降，同时 向凝聚。碰撞聚结是通过油滴的物理碰撞，产生更
胜利油田采出水处理技术【VIP专享】
胜利油田采出水处理技术一、采出水处理现状 多年来，胜利油田在采出水资源化方面作了大量工作，找到了一条回注油层、化害为利的有效途径，至1997年底，已有52座处理站运行，总设计能力为106.35×104m3/d，实际处理水量76.74×10 4m3/d，污水处理率100%，污水回注率（利用率）达98 6%。
胜利油田的各类采出水处理站中，按流程中除油段设备选型不同，基本上可归纳为五类：重力流程、浮选流程、压力流程、旋流器流程及组合流程；按流程中过滤段设备选型不同，可分为石英砂过滤、核桃壳过滤、二级核桃壳过滤、一级核桃壳过滤加一级双滤料过滤等形式。
上述处理流程及设备代表了油田采出水处理的工艺技术水平，它不仅保护了环境，使油田环境质量得到改善和提高，而且，经济效益十分可观，每年可节省水资源费1700万元，每年回收原油30余万吨，价值1.5亿元。
此外，缓解了黄河水源季节性供水不足的矛盾，还大大减轻了油田水系统负荷，节省了大量供水工程建设费用。
油田采出水处理系统已成为胜利油田有效而可靠的第二水源。
二、工艺流程探讨及发展 1.工艺流程探讨 根据胜利油田采出水水质特点和注水水质要求，经不断的研究和探索，已逐步形成了为中、高渗透油田注入净化水水质处理的三段处理工艺，即常规处理流程。
第一段为缓冲调节段：主要构筑物是调储罐，它不但对来水进行均质处理，为后续段提供稳定的水质，均衡的水量，而且对来水的浮油和大颗粒的悬浮物进行初步分离。
第二段为沉降分离除油段：按其设备不同又分为重力沉降除油（}昆凝沉降罐、斜管沉降罐等）、压力沉降除油（粗粒化罐、压力斜板除油罐及二者组合装置等）、气体浮选除油及旋流器分离除油等。
油田采出水中大约20% 溶解油、乳化油及分散油的浮浊液和80%泥质、粉质悬浮固体具有较好的稳定性，必须采用化学、物理方法，借助沉降分离装置而去除。
第三段为压力过滤段：它将沉降分离段不能截留的微粒杂质，乳化油分离出来，是常规处理流程的关键环节，也是水质能否达标的主要设备。
大庆油田采出水低温处理技术
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和实施 了相 应 的技 术对 策 ，实 现 了低 温 工况 下 的油
田采 出水 达标 处理 。
图 １ 过 滤 压 差 变化 曲线
１ 温 度 的降 低 对 污 水处 理 的影 响
５ ｏ ４ ｏ
益 、完 善成 熟 的地 面 系 统 低 温 运 行 节 气技 术 体 系 ，
并使 该技 术的适 用 范 围逐 渐从 单 井 、计 量 站 、转 油 站扩 大 到 了油 田地 面 工程 系 统 的最 大单 元一 ～ 联合 站 系统 … 。其 中 ，低 温污 水 处 理 是 整 个 系 统 的 重要 环 节 ，通 过 温度 对 污水 处 理 系统 的影 响 分析 ，制定
可 以看 出 ，反 冲洗后 的过滤 起 始压 差 与试 验前
由于 采 出液 低 温集 输规 模 的扩 大 及 温度 界 限 的 相 比明显 增 高 ，说 明 由于滤 料再 生 不彻 底 ，使得 滤 罐 的起始 压 差逐 步 升高 ，同时 ，在 经过 一个 周期 的
第 一 作 者 简 介 ：宋 承 毅 ，教 授 级 高 级 工 程 师 ， １ ９ ８ ２ 年 毕 业 于 华 东 石 油 学 院 油 气 储 运 专 业 ，获 学 士 学 位 ， ｌ ９ ９ ７ 年 毕 业 于 大 庆 石 油 学 院 化 Ｔ 机 械 专 业 ， 获 硕 士 学 位 ， 中 国 石 油 天 然 气 集 团 公 司 高 级 技 术 专 家 ， 长 期 从 事 采 出 液 低 温 集 输 与处 理 工 艺 技 术 研 究 工 作 ，Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ｓ ０ ｎ ｇ ｃ ｈ ｎ ｇ ｙ ｉ ＠ｐ ０ ｃ ｈ ｉ ｎ ０ ｍ． ｃ ｎ，地 址 ： 黑 龙 江 省 大 庆 市 让 胡 路 区 西
油田采出水回注处理技术现状及展望
油田采出水回注处理技术现状及展望摘要:在对油田采出水水质特点及回注水水质标准分析的基础上，针对油田采出水水量大、成分复杂、水质水量波动大等特点，综述了目前国内外应用广泛、油水分离效果较好的回注处理工艺，包括重力分离法、气浮法、水力旋流技术、粗粒化技术、过滤法、混凝沉淀法、化学氧化法、生物处理法和膜分离技术等，并对比分析了各种处理方法在工程应用中的优缺点。
同时介绍了2种国内研发的采出水处理新装备，分别是应用于海上油田的小型化管道式油水分离器和应用于陆地油田高含水期的一体化预分水装置。
最后展望了油田采出水处理技术装备的发展趋势，低成本、高效率、小型化、自动化是今后采出水处理技术及设备发展的方向。
关键词:油田采出水;回注;处理技术油田采出水是指将从地下开采出的含水原油(即采出液)经油、气、水分离工艺后，所得到的油田污水，通常包括油藏中原有的地层水和开发油藏所需的回注水。
随着油田的不断开采及油田开发技术的不断提高，油田采出液的含水率逐年升高，目前我国大部分油田都已进入开发中后期，采出液含水率高达90%以上。
另一方面，为了保证原油产量，需要不断加大开采力度，造成采出水的产量逐年升高。
据统计，2011年我国油田回注水处理总量达22.6×108m3。
采出水在地层的高温高压环境下，溶解了多种无机离子和有机类物质，以及大量的悬浮类物质、油脂和多种细菌，通常需要多级处理甚至深度处理才能达到排放标准。
另一方面，为了维持地层压力以满足油气田开发需要，通常要向地层注入大量回注水。
因此，将采出水处理后作为回注水使用，是解决采出水的有效途径。
本文中总结了目前国内外常用的油田采出水回注处理技术，分析对比了各工艺特点，以期对油田采出水回注应用提供借鉴参考。
1油田采出水水质特点及回注标准1.1水质特点及处理难点油田采出水因各油田地质条件、开采时期及现场条件等因素的影响，具有废水量大、成分复杂、水质水量波动大的特点。
相比于其他工业废水，水质具有以下明显的特点。
油田采出水处理及回注地面工艺技术探讨
油田采出水处理及回注地面工艺技术探讨油田采出水是指从石油开采过程中产生的水，其含有石油、盐类、重金属和有机物质等成分，对环境造成严重的影响。
为了保护环境，降低水资源浪费，现代油田开采系统中采用了一系列的采出水处理技术，将采出水进行处理后再回注到地下，减少了对地下水资源的影响，也达到了节约水资源、保护环境的目的。
一、油田采出水的来源油田采出水是石油开采工程中产生的含有石油、盐类、重金属和有机物质等成分的水。
一般来说，每吨原油生产出约产生1-3吨的采出水，所以采出水的处理是一个重要的问题。
采出水的处理越彻底，达到排放能够满足环境保护要求，符合企业经济效益。
二、油田采出水处理技术1. 传统的油田采出水处理技术传统的油田采出水处理技术包括物理处理和化学处理两种方法。
物理处理包括沉淀、过滤、吸附等方法，而化学处理则包括氧化、还原、沉淀等方法。
这些方法虽然可以有效地去除采出水中的有机物和悬浮物，但对于水中的盐类和重金属物质去除效果很差，而且处理后产生的污泥也需要额外处理，成本高昂。
2. 现代的油田采出水处理技术现代的油田采出水处理技术主要包括生物处理技术和膜分离技术。
生物处理技术是利用微生物对有机物质进行分解，达到净化水质的目的。
生物处理技术因其处理效果好，成本低廉，广受应用。
膜分离技术是利用特殊的膜过滤技术进行处理，可以有效地去除水中的盐类和重金属物质，产水质优。
这些技术的引入极大提高了油田采出水的处理效率，达到了环保与经济效益的统一。
三、油田采出水回注地面工艺技术1. 油田采出水回注的意义油田采出水的回注是指将处理后的采出水再回注到地下，达到循环利用的目的。
回注可以减少对地下水资源的影响，避免废水直接排放对周围环境的影响，实现资源的再生利用，对环境保护有着积极的作用。
2. 油田采出水回注地面工艺技术油田采出水回注地面工艺技术是指在将采出水处理后进行回注到地下的过程中所采用的技术。
这项技术主要包括储存、输送、注入、监测等几个步骤。
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生化需氧量（BOD）水中有机污染物经微生物分解所需的氧量， 以mg/L计。n天生化需氧量以BODn表示，常以5天作为测定生化 需氧量的标准时间，以BOD5表示。
化学需氧量（COD） 在酸性条件下，用化学氧化剂将水中有机污 染物氧化为CO2和H2O所需的氧量，以mg/L计。常用COD为指 标，监控排放废水的水质。
油田采出水处理技术
净化采出水的要求
化学组分稳定，不形成悬浮物； 严格控制机械杂质和含油； 有高洗油能力，提高采油率； 腐蚀性小； 尽量减少采出水处理费用。
油田采出水处理技术
三、污水性质
酸度 也称酸性，表示中和碱性物质的能力，它表明水溶液 中氢离子的过剩程度。
碱度 也称碱性，表示中和酸性物质的能力。 含盐度 也称总矿化度，为水溶液中溶解矿物盐类的总量，
油田采出水处理
油田采出水处理技术
在油气田生产过程中必然要产生一些废液（含油污水、污 油）、废渣（含油污泥、水垢）和废气（加热炉烟囱排放 气、甘醇再生塔顶气、立式固定顶储罐蒸发的油气、应急 放空天然气等）。
这些“三废”如不加以治理，随意排放，必然对环境造成严重 污染，破坏生态平衡。
油田采出水处理技术
油田采出水处理技术
碳酸氢盐
HCO3－
原子量或基团量 23.0 39.1 40.1 24.3 55.8
54.9
137.4
87.6
27.0 35.5 96.0 60.0 61.0
水样1， mg/L
902.0
7.01 4.40
水样2， mg/L 28543
14010 2470
610.0 4.83~9.61
油田采出水处理技术
七、处理流程
污水处理常采用三段常规处理流程。根据各油田原水和注 水目的层的特性，在三段常规处理流程基础上做出某些变 化以达到净化水水质要求。
三段常规流程
油田采出水处理技术
若常规三段处理流程不能满足净化水水质要求，考虑采用 精细过滤流程。
精细过滤流程 ：在常规三段流程基础上，加一级精细过滤 段以满足注水水质的要求。精细过滤段可用双滤料过滤、 改性纤维球（束）过滤、陶瓷膜过滤、烧结管过滤等。
（二）采出水治理方法
物理治理方法：过滤、浮选、重力分离、离心分离、蒸 发和活性炭吸附等；
化学治理方法：去除污水中胶体和溶解性物质，包括； 混凝沉淀、化学氧化和还原、离子交换等；
物理化学治理法：加混凝剂的浮选法、离子交换法、反 渗透法和电渗析法；
生物治理法：利用微生物的生物化学作用；好氧治理法 和厌氧治理法。
油田采出水处理技术
洗井水： 为保持一定的注水量，注水井要定期进行反冲洗，清除 滤网上沉积的固体和粘液膜，从而产生洗井污水。这类 水的特点是：(1)色度高，呈黑褐色。（2）悬浮物浓度 高。（3）pH值高，一般呈碱性。（4）含有六价铬 （Cr6+）和油。全国各油气田年平均产生的洗井污水 在640万吨以上，是第二大污水源。
96.0
1172.0
75500 432
502
污水中，还有悬浮于水中呈微粒状的无机和有机非溶性（或 微溶性）物质
非溶性无机物
有机物
碳酸钙、硫酸钙、粘土、砂、铁、 氧化镁、
氧化铝、硫化铁、硫酸钡、硅土* 等
细菌、酵母、藻类、原生动物、硅藻、 腐生物、
丹宁酸、脂肪酸盐类、聚合物、油等*硅土既可为水中悬浮物， Nhomakorabea可溶解于水内
一、污水来源
油田综合含水率达90%以上，油井产物内的水量 远大于油量。
含油污水或原水：油水分离后污水。 洗井水：注水井反冲洗产生的污水。 每年从污水中回收原油40万吨。
油田采出水处理技术
油田污水的特点是： （1）污水中含有一定数量的油。 （2）水温较高，在40℃~60℃之间。 （3）含有各种盐类，含盐度差别很大，少的可低于5000 mg/L， 多的可高于22×104mg/L。污水中还含有非溶性固体悬浮物，俗称 机械杂质或机杂。 （4）含有细菌，主要是硫酸盐还原菌、铁细菌和粘液菌等，这些细 菌促进金属腐蚀。 （5）在密闭集输系统中，污水内基本不含溶解氧，含铁量也很低， 但一般含有H2S和CO2。在开式污水系统中，污水内含有与大气相 平衡的溶解氧含量。这些溶解气体也促进金属腐蚀。
CaSO4；(3)CaCO3溶解度正比于水中CO2的溶解浓度。
油田采出水处理技术
五、净化采出水的水质
油田采出水处理技术
净化水外排排放标准
油田采出水处理技术
六、采出水治理方法
（一）采出水污染物 悬浮固体和胶体：泥砂、各种菌、胶质沥青质等。 油：分散油、乳化油和浮油。 溶解物质；钙镁离子等
油田采出水处理技术
油田采出水处理技术
水中污染物
组分
水是极强的溶剂，对大多数
钠
无机物和许多有机物都有一
钾
定的溶解度，因而在自然界
钙 镁
中不存在“纯”水，实际上都是 铁
水溶液。 锰
化学符号 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Fe2+
Mn2+
钡
Ba2+
锶
Sr2+
铝
Al3+
氯化物 硫酸盐
Cl― SO42―
碳酸盐
CO32―
油田采出水处理技术
二、净化采出水的回注与排放
（一）净化采出水回注
目的是保持油藏压力。 （回注有两种：单注与混注）
注水开采的优点： ➢ 含有表面活性剂，具有洗油功能； ➢ 注入的含盐净化采出水与油层的泥土接触，泥土与颗粒不会膨胀， 不降低油层渗透性。 ➢ 密度高，容易在井底形成较高的压力； ➢ 较高温度的净化采出水具有洗油功能； ➢ 防止地表污染。
以mg/L为单位。可用Cl－离子浓度或NaCl浓度表示含盐 度 pH值 pH值与酸度、碱度有一定的内在联系。 ）溶解固体总量(TDS) 把水中所有溶解阴、阳离子的总和 称溶解固体总量，以mg/L计。
油田采出水处理技术
悬浮固体总量(TSS) 水中不溶悬浮固体的总量，以mg/L计。常用 孔径0.45μm的塑料膜过滤器测试。油田污水处理中，减少TSS是 一项主要任务，以减少注水目的地层被堵塞的危险。
油田采出水处理技术
结垢 腐蚀
四、污水杂质引发的问题
组分
典型溶解度，mg/L(1)
硫酸钙，CaSO4(2) 硫酸锶，Sr SO4 碳酸钙，CaCO3(3) 硫酸钡，BaSO4
1500~6000 300~600 10~80 3~60
(1)常压常温下；(2)有三种形式：CaSO4·2H2O， CaSO4·1/2H2O，