华北油田污水处理现状及展望

试验·研究

1污水处理的意义

华北油田含油污水主要包括：采出原油经过处

理站脱水脱气处理后分离出来的水，在油田开采过

程中所产生的污水。含油污水一般具有以下特点：

含油量高，含有多种离子如Ca2+、Ba+2、Mg2+等，

含有多种气体如H2S、O2等，含有多种悬浮体，含

有细菌。随着注聚合物三次采油在油田开发后期的

广泛应用，采出油污水中含有大量的聚丙烯酰胺残

留物，这给油田污水的处理带来了很大的难度。随

着油田开采年限的延长，采出液的含水率不断上

升，这些含油污水已成为华北油田的主要污水回注

水源，油田污水处理的水质提高，将给污水回注带

来较大的经济效益。

2污水处理技术原理

油田污水回注时，一般要经过物理方法、化学

方法、物理和化学相结合的方法处理后回注地层，

对回注水质有着严格的要求，一般执行SY/T

5329—1994《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析

方法》，对污水中的悬浮固体、含油、粒径中值、

矿化度、细菌含量、腐蚀速率、Fe2+等多项指标要

进行严格的控制，防止其对注水管线腐蚀和污染、

伤害地层。

3污水处理技术现状

华北油田主要通过改造收油和排污装置，形成

了两级沉降+两级过滤处理工艺及配合投加药剂、

分段控制水质指标的管理模式；用负压排泥、浮筒

收油、过滤器半自动反冲洗等工艺实现污水处理。

流程一般为“沉降+过滤”，主要是除去原油和

悬浮物，在各污水处理站广泛应用，投产初期效果

较好，后期变差，水质不达标。随着油田深入开

发，采出液水质发生一定变化，同时低渗透油田对

水质要求进一步提高，目前此工艺不能完全满足回

注水质要求。

按照SY/T5329—1994标准，2010年底对华北

油田55座污水处理站进行检测，单项指标达标

率：悬浮物达标率22%；含油达标率80%；平均腐

蚀率达标率80.9%；腐生菌达标率98.2%；硫酸盐

还原菌达标率20%；溶解氧达标率40%；矿化度达

标率为0，所有站均超过1000mg/L。约20%的站腐

蚀比较严重，部分油田地层水中存在钡、锶离子，

导致地层结垢严重。

4污水处理技术急需解决的主要问题

4.1污水处理工艺技术

华北油田虽然在污水处理方面取得了一定的成

绩，但还存在一些问题，污水处理系统没有密闭，

自动化程度低，工艺老化。化学药剂成本高，特别

是药剂用量大，药剂费用居高不下，与油田降本增

效矛盾较大，影响到处理水质的指标和系统保护。

注水管线腐蚀依然比较严重，地层结垢严重，污泥

华北油田污水处理现状及展望

王一婷1周俊2郭建东1赵尚柱3贾永良1

（1.华北油田采油工艺研究院；2.华北油田公司注水科；3.华北油田采油五厂）

摘要详细介绍了华北油田污水处理技术的现状，分析了急需解决的问题，并指出今后污水处理发展的趋势。华北油田污水处理重点攻关方向是含聚合物污水的处理技术，通过引进和

开发新的处理技术及先进的设备，来提高污水处理的自动化程度，确保油田污水的高效处理和

合格回注。

关键词油田污水处理技术新工艺新技术发展趋势

DOI:10.3969/j.issn.2095-1493.2011.09.001

第一作者简介：王一婷，2004年毕业于河北工业大学，工程师，从

事化学采油研究工作，E-mail：cyy_wangyt@，地

址：河北省任丘市华北油田采油工艺研究院，062552。

Testing &Research

处理技术有待解决。4.2

低温含油污水处理技术

主要针对华北二连油田，采出液温度较低，在40℃下原油破乳剂效果不好，致使废水含油浓度增大，这给常温集输工艺带来了一定的困难。4.3

聚合物驱、二元复合驱采油污水处理技术在油田开发后期，为了提高原油的采收率，向地层中注入一定浓度的聚合物，如聚丙烯酰胺、表面活性剂等，导致采出污水中含有一定量的聚合物。含聚污水成分复杂，具有黏度高、乳化稳定性强和可生化性差，油、水、泥难分离的特点。这是目前油田污水处理中主要面临的难题。

5污水处理发展趋势

华北油田污水处理急需解决的问题除大力引进

新技术、新工艺、新设备，加大对油田污水系统改造的投入外，关键是依靠科技进步，加强科技攻关。针对油田出现急需解决的难题开展研究，开发一批实用新技术，满足油田开发的需求。5.1

压力组合除油装置

主要是防止氧进入含油污水处理系统，国内外研制了大量的压力式组合除油装置。这些装置都是在上述粗粒化及斜板除油技术基础上发展起来的，在装置后一段加石英砂过滤段，这样可以起到混凝除油除悬浮物作用，降低了水中的溶解氧含量，降低悬浮物含量，防止对管线的腐蚀率，提高水质质量。5.2

新型水处理药剂的研制和开发

据华北油田的污水处理现状，研制性能优良的低温稠油破乳剂是急需要解决的问题，还要开展生物破乳剂、絮凝剂、防垢剂、杀菌剂，低污染或无污染的水质处理剂的研究和开发，形成适合不同温度、区块特点的高效、多效、低成本的水处理剂系列，以满足油田不同污水处理的需要。5.3

开展防腐蚀、防垢治理研究

急需开展系列防腐剂和防垢剂的研究工作。根据不同油田采用不同防腐剂、防垢工艺，物理化学方法相结合，在源头上筛选化学药剂，防止沿程污染、腐蚀管线、地层结垢。5.4

开展污泥低成本无害化处理工艺研究完善沉降罐、隔油罐、污水池等排泥工艺，根据含油污泥的特性引进适合工艺和技术，变废为宝。5.5

开展降低污水矿化度技术研究

采出水矿化度高与地层结垢、管线腐蚀有着密切的关系，要根本解决油田污水防腐、防垢，需要将矿化度降到1000mg/L 以下，有针对性地选用低成本处理技术。5.6

膜分离技术的研究及推广

集成膜分离技术是将膜分离与传统的油田水处理技术相结合，可以弥补各自的缺点，并最大限度地发挥各自的优势，如与生物处理技术相结合的膜生物反应器，与化学絮凝、沉淀技术相结合，以及将不同级别孔径的过滤膜相结合的分级过滤等。这种膜组件减少了多单元处理模式，具有高效、动态、破乳特性的功能膜。这些技术都将使各种污水处理技术各尽所长，以达到最好的处理效果和最佳经济效益。目前过滤的微孔膜、折叠滤芯、预涂膜、改性金属丝过滤，应该会有一定的发展前景[1]。5.7

含聚合物的污水处理技术

降解聚合物的方法包括机械降解、热降解、化学降解和生物降解。微生物降解聚合物效率高、对环境无污染，必将成为解决含聚合物的污水处理技术的重要手段。微生物经固定化后，对有毒物质的承受和降解能力明显提高，其中包埋法有较好的综合性能，应用也最广泛。微生物固定化技术在处理油田含聚污水领域有着良好的前景。目前，超声波技术等一些降解聚合物的新技术也已经得到应用[2]。

随着聚合物驱在油田开采中的广泛应用，油、水分离和含油废水处理的难度加大，而且利用常规水驱含油污水处理工艺技术难以达到回注水质要求；因而，开发含聚合物污水回注处理工艺目前也是研究的热点。5.8

油田采出水达标排放技术

根据国家环保要求，对油田外排污水的主要污染物，尤其是COD、氨氮两项指标都做出了严格的规定。应用目前的处理设备和工艺技术难以达到水质要求。急需引用新工艺和技术，将采油过程中产生的大量油田污水，经过深度处理后达到饮用或灌溉的水质标准，从而缓解我国某些地区水资源严重缺乏的问题，将具有非常重要的现实意义[3]。参考文献：

［1］侯腱膨,陈东明,付晓.油田污水处理技术现状和新进

展［J ］.内蒙古石油化工,2010（10）:55-57.

［2］刘江红,潘洋.油田含聚污水处理技术研究进展［J ］.化

学与生物工程,2011（1）:1-3.

［3］李平平.油田污水处理技术发展现状及展望［J ］.内江科

技,2009（7）:79-80.

(收稿日期：2011-08-28)