陈忠喜——大庆油田采出水处理工艺及技术(最终稿).
大庆油田采出水处理工艺及技术
陈忠喜，舒志明（大庆油田建设设计研究院，黑龙江大庆163712）大庆油田采出水处理工艺及技术从1969年东油库含油污水处理站建成以来，大庆油田经过多年建设，已建成各类水处理站200余座，日处理能力超过200×104m 3。
在油田采出水处理工艺上，已经形成了高含水后期含油污水处理工艺、低渗透油田含油污水处理工艺、聚合物驱含油污水处理工艺、三元复合驱含油污水处理工艺4大技术系列。
大庆油田已经进入特高含水精细挖潜阶段，随着三次采油技术的推广应用，油田采出水水质特性发生了很大变化，处理难度逐渐加大，部分水处理设施处理效率下降，为此，大庆油田开发应用了提高沉降分离效率、改善过滤效果和反冲洗质量等多项技术措施，满足了油藏开发生产的需要。
1油田采出水处理站工艺技术根据油田开发需要，大庆油田建设的采出水处理站分为4大类：常规污水处理站、深度污水处理站、聚驱污水处理站、三元污水处理站。
下面介绍油田采出水处理站采用的工艺流程情况。
1．1采出水常规处理工艺流程大庆油田目前采出水常规处理工艺主要有6种形式，具体如表1所示。
摘要：针对大庆油田目前已经形成的高含水后期油田采出水处理工艺、低渗透油田采出水处理工艺、聚合物驱油田采出水处理工艺、三元复合驱油田采出水处理工艺，论述了目前采出水处理工艺所面临的问题，针对这些问题，从提高沉降分离效率、改善过滤效果和反冲洗质量等方面提出了多项技术措施，从而达到了提高已建油田采出水处理设施的效率的目的，满足了油藏开发生产的需要。
关键词：油田采出水；污水处理；聚合物驱；三元复合驱中图分类号：TE992.2文献标识码：A文章编号：%1009－2455（2014）01－0036－04Process and technology of produced water treatment in Daqing oilfieldCHEN Zhong－xi ，SHU Zhi－min g（Daqing Oilfield Construction Design and Research Institute,Daqing 163712,China ）Abstract ：Based on the treatment processes for produced water from late period of high water cut stage of oilfield,low permeability produced water,polymer flooding produced water and ASP flooding produced water,the current status and existing problems of produced water treatment processes were elaborated,and then,many technical measures such as increasing settlement separation efficiency,improving filtration efficiency,perfecting backwashing efficiency and so on were proposed,so as to reach the aim of improving the efficiency of existing oilfield produced water treatment facilities and meeting the requirement of petroleum reservoir exploitation and production.Keywords ：oilfield produced water;sewage treatment;polymer flooding;ASP flooding表1采出水常规处理站工艺流程Tab.1Process flow of conventional treatment station ofproduced water序号采用的工艺流程数量／座备注1自然沉降→混凝沉降→压力过滤352自然沉降→混凝沉降→重力过滤1杏Ⅱ-2污3混凝沉降→气浮选机→压力过滤64混凝沉降→压力过滤25横向流聚结除油器→压力过滤66气浮选→压力过滤2合计52→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→技术与经验表2采出水深度处理站工艺流程Tab.2Process flow of advanced treatment station ofproduced water序号采用的工艺流程数量／座1常规处理后来水→双层滤料过滤→双层滤料过滤31合计8623常规处理后来水→单层石英砂→单层石英砂常规处理后来水→核桃壳过滤→双层滤料过滤45常规处理后来水→双向过滤→双向过滤常规处理后来水→压力颗粒滤料过滤→改性纤维球过滤67常规处理后来水→双层滤料过滤罐常规处理后来水→核桃壳滤罐→核桃壳滤罐89油系统来水→自然沉降→混凝沉降→一次压力过滤→二次压力过滤油系统来水→横向流聚结除油器→一次压力过滤→二次压力过滤1011油系统来水→混凝沉降/曝气沉降→气浮选→一次压力过滤→二次压力过滤其它88342213627表3聚驱采出水处理站工艺流程Tab.3Process flow of polymer flooding produced watertreatment station序号采用的工艺流程数量／座1自然沉降→混凝沉降→压力过滤23合计2823横向流聚结除油器→压力过滤一级沉降→二级沉降→三级沉降→压力过滤41表4三元复合驱采出水处理站工艺流程Tab.4Process flow of ASP flooding produced watertreatment station序号采用的工艺流程数量／座1曝气沉降→高效油水分离→双滤料过滤→双滤料过滤5合计102曝气沉降→横向流聚结气浮→双滤料过滤→双滤料过滤134曝气沉降→气浮→双滤料过滤→双滤料过滤序批式沉降→双滤料过滤→双滤料过滤13从表1中可以看出，目前大庆油田已建的水驱采出水处理站工艺主要以两级沉降与压力过滤三段处理流程为主，共计35座站，占全部采出水常规处理站的67．3％。
大庆油田水处理及注水工艺技术
大庆油田水处理及注水工艺技术1. 背景介绍大庆油田是我国最大的油田，也是全球最大的陆上油田之一。
由于油田开采过程中需要大量的注水来提高采收率，但是注入的水源多为地下水或者河水，经过一系列处理后才能被用于注水。
因此，水处理及注水工艺技术对于大庆油田的生产非常重要。
2. 水处理技术2.1 地下水处理大庆油田储层地下水水质复杂，含有沙、泥等颗粒物质，多数含盐、碱、石油类物质。
对于地下水的处理，大庆油田主要采用反渗透淡化技术，该技术是利用反渗透膜将盐和其他无害物质分离，有效地净化了水源，以满足注水要求。
2.2 河水处理大庆河水污染较严重，处理难度较大，需要经过多道处理工艺。
一般情况下，河水处理工艺包括：预处理、混凝沉淀、过滤、消毒等环节。
处理后的水可以作为注水用水，满足注水质量标准。
3. 注水工艺技术3.1 常规注水工艺常规注水工艺主要包括：高压水注入、成组注水、井底滤芯注水等。
这些传统工艺的缺点是：水质不易得到保证、储油层注水效果无法得到优化等。
3.2 新型注水工艺滤床压裂注水、储层堵剂注水、储层水平井注水等新型注水工艺，走向低成本、高效益等方向。
其中，滤床压裂注水能够兼顾注水效果和注水时间，极大地提高了注水质量；储层堵剂注水则能够通过堵塞不良产水层降低水压力，在不干扰油水分离的情况下提高注水效果。
4.水处理及注水工艺技术是大庆油田生产中不可缺少的环节，不断的技术创新和实践经验的积累，给大庆油田的注水工艺带来了新的发展方向和更高的效益。
随着技术的不断革新和优化，相信大庆油田注水生产会更加科学、高效。
油田采出水水处理工艺
油田采出水水处理工艺摘要: 油田采出水的组成比较复杂，我国原有的老三套处理工艺(混凝一沉降一过滤)技术单一，基本属于初级处理．缺乏深度处理技术与工艺应用。
综述了当前油田采出水处理新技术与新工艺的研究与进展，对现阶段面临的问题进行了讨论并提出相应的解决方案。
1 油田采出水处理新技术与新工艺1．1 水力旋流技术水力旋流技术是指含油污水在压力下以高速沿切向进入圆筒的器壁，在圆筒内形成高速旋转的运动。
由于油的密度比周围的水小，因此在高速旋转产生的离心力下油聚集于旋流中央，而水在外圈，从而实现油水分离的技术。
美国德克萨斯州西部的Permian Basin油田将水力旋流器引入处理流程。
替代传统的隔油与浮选单元，可以将硬度为2 000 mg／L、硫化物为500 mg／L、 TDS为10 000 mg／L、油质量浓度为200 mg／L的采出水处理为蒸汽锅炉用水。
其工艺流程见图1。
图1 Permian Basin油田采出水处理工艺流程王尊策等用自行研制的动态水力旋流器分别对大庆第一采油厂聚中一联合站和503中转站采出水进行了室内与现场试验，结果表明，样机能将油水混合液中油的质量浓度从1．0o一1．80 g／L降至0．02 g／L左右，油水分离效率达95％。
1．2 射流气浮(喷射气浮)技术射流气浮技术是利用射流泵在射流器前后产生负压，吸气后产生微气泡，微气泡携带油滴、悬浮物上浮至水面，实现净化水的技术。
影响其处理效果的因素主要包括：生成气泡的直径和分布：气泡与油类和杂质的结合。
喷流气浮装置是一种新型的除油技术设备．在华北油田两个污水处理站现场的应用结果表明C8)，其运行稳定可靠，提高了生产效率，除油效率达 85％，悬浮物去除率可达76％左右，且性能稳定、成本低，操作安全、适应范围广。
1．3 超声波技术超声波是一种机械波，它在介质中传播时，具有机械作用、空化作用和热作用。
其中，机械振动对油和水等介质产生凝聚、破乳、释气等作用，随着油滴和水滴的位移振动，使小油珠和小水珠凝聚成大的油珠和水珠。
大庆油田低渗透油藏采出水处理技术
十五是 ，油 系统来水 一 自然沉 降 一悬 浮污泥 过滤 （ Ｓ Ｓ Ｆ） ，数 量 ２ ；十六 是 ，油 系统 来 水 一 气 浮 一一 次 压力 过 滤 一二 次 压 力 过 滤 ，数 量 １ 。 老区油 田的低渗透采 出水处理工艺主要为 ：采 出水站处理后的水 ，再经过两级压力过滤 ，该流程
１ ． １ 注水 水 质 指标
一
特 殊 要 求 ， 形 成
目前 ，大庆油 田低渗透油藏采 出水 注水 水质主 要控制指标见表 １ 。
表 １ 低渗透油藏采出水注水水质指标
了满 足低渗 透油藏注水水质 指标要求 的处理工艺 ： 是 ，常规 处理 后 来 水 一 双层 滤 料 过 滤 一双 层 滤 料 过滤 ，数量 ３ ｌ ；二是 ，常规处理后来水 一单层石英 砂 一单层石 英砂 ，数量 ８ ；三是 ，常规处理后来水 核桃壳过 滤一双层滤料 过滤 ，数量 ８ ；四是 ，常 规处 理后来水 一双向过滤 一双向过滤 ，数量 ３ ；五
２ ． １ ． ３ 连 续 自动砂 滤技 术 采 用 逆 向过 滤 ，充 分 利 用 不 同规 格 滤 层 的截 留
作用 ，使污物深度 阻截在滤料 中；滤料反洗与过滤 同步进 行 ，底部污染滤料经压缩空气提至洗砂器 ， 通过气 水搓洗再生后 ，落入滤层顶部。可代替两级
过 滤 ，过 滤 与反 洗 同 时进 行 ，滤 料 无板 结 ，纳 污能
目前正在组织工程设计 。 ２ ． １ ． ４ 曝 气 除硫 技 术 向待 处 理 采 出水 中 直接 充 人 大 量 空 气 ，利 用 空 气 中氧 的氧化作用去除采出水 中低价态硫 ，并通过 气 浮与收油工艺提高油 、水分离效果 ，从而达到去 除硫 化 物 的 目的 。 同时 ，微气 泡 与水 中 的油 滴 相 结 合上浮 至液面 ，从 而加 速 了油珠 的去 除 。当气 水 比为 ５： １ ，采 出水 在 曝气 罐 内的停 留 时 间为 ８ ｈ ， 硫 化物 的去 除率 为 ９ ６ ％，硫 酸盐 还 原 菌 的去 除率 为 ９ ８ ． ４ ％，含 油 、悬 浮 固体 、去 除率 也 很 高 。采 出水 中 硫 化 物含 量 可 由 ５ ０ ｍｇ ／ Ｌ降 至 １ ｍ ｇ ／ Ｌ以下 。
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
油田采出水处理设计规范 2007
油田采出水处理设计规范规范号：GB 50428—2007发布单位：中华人民共和国建设部/中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局前言??? 本规范是根据建设部建标函(20053 124号文件《关于印发“2005年工程建设标准规范制订、修订计划(第二批)”的通知》要求，由大庆油田工程有限公司(大庆油田建设设计研究院)会同胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司、中油辽河工程有限公司、西安长庆科技工程有限责任公司及新疆时代石油工程有限公司共同编制而成的。
??? 本规范在编制过程中，编制组总结了多年的油田采出水处理工程设计经验，吸收了近年来全国各油田油田采出水处理工程技术科研成果和生产管理经验，广泛征求了全国有关单位的意见，对多个油田进行了现场调研，多次组织会议研究、讨论，反复推敲，最终经审查定稿。
??? 本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。
??? 本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由石油工程建设专业标准化委员会设计分委会负责日常管理工作，由大庆油田工程有限公司负责具体技术内容的解释。
本规范在执行过程中，希望各单位结合工程实践，认真总结经验，注意积累资料，随时将意见和有关资料反馈给大庆油田工程有限公司(地址：黑龙江省大庆市让胡路区西康路6号，邮政编码：163712)，以供今后修订时参考。
??? 本规范主编单位、参编单位和主要起草人：??? 主编单位：大庆油田工程有限公司(大庆油田建设设计研究院)??? 参编单位：胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司??? ??????????中油辽河工程有限公司??? ??????????西安长庆科技工程有限责任公司??? ??????????新疆时代石油工程有限公司主要起草人：陈忠喜?王克远?马文铁?杨清民?杨燕平?? ?????????????孙绳昆?潘新建?高?潮?赵永军?舒志明??? ????????????李英嫒?程继顺?夏福军?古文革?徐洪君??? ????????????唐述山?杜树彬?王小林?杜凯秋?任彦中??? ????????????何玉辉?刘庆峰?张?忠?李艳杰?刘洪友??? ????????????张铁树?何文波?张国兴?于艳梅?王会军??? ????????????马占全?张荣兰?张晓东?张?建?裴?红??? ????????????夏?政?周正坤?祝?威?洪?海?郭志强??? ????????????高金庆?罗春林附录A 站内架空油气管道与建(构)筑物之间最小水平间距表A 站内架空油气管道与建(构)筑物之间最小水平间距建(构)筑物最小水平间距(m)建(构)筑物墙壁外缘或突出部分外缘有门窗3.0无门窗1.5场区道路1.0人行道路外缘0.5场区围墙(中心线)1.0照明或电信杆柱(中心)1.0电缆桥架0.5避雷针杆、塔根部外缘3.0立式罐1.6注：1 表中尺寸均自管架、管墩及管道最突出部分算起。
油田采出水处理技术
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
大庆油田三元复合驱采出水处理工艺技术
大庆油田三元复合驱采出水处理工艺技术古文革;陈忠喜;赵秋实;徐德会;杜丹【摘要】三元复合驱采出水处理工艺技术一直是制约三元复合驱发展的瓶颈问题之一.针对三元复合驱采出水水质成分复杂、油水乳化严重、分离效果差、处理工艺复杂等一系列问题,大庆油田经过10年多的科研攻关,最终形成了较为实用的三元复合驱采出水处理工艺.研制了分离效果更高的序批式沉降分离设备,创新形成了"序批式沉降+两级双滤料过滤"处理工艺,筛选出过滤效率更高的海绿石滤料,并应用滤料气水联合反冲洗和滤料提温热洗技术以及污泥稠化(减量化)技术,配合水质稳定剂的投加,实现了对三元采出水的有效处理,并在大庆油田14座污水处理站中推广应用.%ASP flooding produced water treatment technology is one of the problems restricts the develop-ment of ASP compound flooding system. In view of the characteristics of the ASP flooding produced water such as: complicated components, serious oil-water emulsification, poor separating effect, complex treatment process, and so on, a feasible ASP flooding produced water treatment technology was finally developed by Daqing oilfield through over 10 years of scientific research. Sequencing batch settling separation equipment with higher separa-tion efficiency was developed, technical progress of "sequencing batch settling-two stage double filter material filtration" was formed,and the glauconite filter material with higher filtration efficiency was selected.By applying filter material air-water combination backwashing technique, filter material warm washing technique, sludge re-duction technique, and dosing water quality stabilizer, ASP produced water could be effectively treated. The saidtechnology was adopted by 14 sewage treatment stations of Daqing oilfield.【期刊名称】《工业用水与废水》【年(卷),期】2018(049)002【总页数】6页(P48-53)【关键词】三元复合驱;采出水处理;大庆油田【作者】古文革;陈忠喜;赵秋实;徐德会;杜丹【作者单位】大庆油田工程有限公司,黑龙江大庆163712;大庆油田工程有限公司,黑龙江大庆163712;大庆油田工程有限公司,黑龙江大庆163712;大庆油田工程有限公司,黑龙江大庆163712;大庆油田工程有限公司,黑龙江大庆163712【正文语种】中文【中图分类】X741.031随着大庆油田的开发，三元复合驱油技术作为有效的驱油措施之一，进行了多个区块的推广试验［1］，而三元复合驱采出水处理技术一直以来都是制约三元复合驱发展的瓶颈问题之一［2］。
油田采出水的处理工艺与技术分析
油田采出水的处理工艺与技术分析摘要：随着近几年来油田企业生产作业的不断发展，大部分油田的油井采出水量也在不断地攀升。
采出水主要是由于油田在进行采油生产作业过程中产生的大量的污水，这些污水中往往含有一些原油以及杂质，因此要经过严格的处理后才能向外界排放，否则会对环境造成极大的污染。
文章主要对油田采出水的处理工艺以及技术进行了深入的分析，并提出了一些进行油田采出水深度处理的措施和方法。
关键词：油田生产作业；采出水；处理回收引言一般情况下，油田的采出水再没有经过严格的处理时是不允许直接向自然环境中进行排放的，因为油田的采出水中含有大量的污染源，如果直接排放会造成自然环境的污染。
经过严格的处理后，采出水中的污染源就会被清除出去，这样就可以用直接向自然环境中进行排放或者进行回注作业。
而经过深度处理的采出水甚至可以直接作为农田灌溉水或者饮用水来使用。
为了实现油田采出水的循环利用，实现油田开采的可持续发展，必须要对油田的采出水进行深度的处理。
1 油气田采出水的来源分析我国的油田目前大部分都处在油田开发的后期阶段，注水驱油是一种较为常用的提升油田采收率的手段，但是随着油田开发时间的不断进行，油田的采出液中的含水率也在不断地升高，而油田开采生产过程中开采出来的原油中含有的水就是油田的采出水，也常被称为含油污水。
采出水实际的来源主要有以下几个方面：首先是油田的开采出来的采油污水，这部分的采出水中含有大量的原油以及一些有机物质，在各种原油的储罐的罐底水；其次是在油田在进行井下洗井作业过程中产生的污水，也叫洗井污水，这些采出水中常常含有原油以及一些酸碱等具有污染作用的物质；再次是在油田的钻井作业过程中产生的污水以及在进行油井的注水作业时产生的冲洗水，常常含有一些原油以及岩屑等杂质。
由此可见，不同类型的油田采出水中含有的杂质是不相同的，因此在进行油田采出水的处理时要根据采出水的杂质情况来选择合理的处理措施[1]。
2 油气田采出水深度处理技术分析由上述的部分的分析可知，油气田采出水主要的来源就是采油污水、洗井污水以及钻井污水等几部分组成。
一种化学驱油田采出水的深度处理系统及处理方法[发明专利]
![一种化学驱油田采出水的深度处理系统及处理方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/fc35f2ed90c69ec3d4bb7575.png)
专利名称：一种化学驱油田采出水的深度处理系统及处理方法专利类型：发明专利
发明人：赵秋实,古文革,陈忠喜,舒志明,房永,徐德会,杜丹
申请号：CN201911353296.4
申请日：20191225
公开号：CN111018251A
公开日：
20200417
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种油田化学驱采出水的深度处理系统及处理方法，包括气浮沉降罐、微生物一体化反应器、斜板溶气气浮装置、三级过滤罐等主要处理设备组成，再配以计量装置、缓冲罐(池)等附属配套设备。
该深度处理系统是一套具有操作简单、技术可靠，安全平稳等特点的深度水成套处理系统。
利用该深度处理系统可使得化学驱采出水最终处理后满足油田含聚污水低渗透层回注水水质指标，即出水含油量≤5mg/L，悬浮固体含量≤5mg/L，悬浮颗粒直径中值≤2μm，直接回注地下或作为深度水配制驱油剂注入体系。
申请人：大庆油田有限责任公司,大庆油田工程有限公司
地址：163453 黑龙江省大庆市让胡路区中原路99号
国籍：CN
代理机构：北京尚诚知识产权代理有限公司
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油田采出水的特性及处理技术
油田采出水的特性及处理技术邓述波1 周抚生1 余刚1 蒋展鹏1 陈忠喜2 张瑞泉2 马文铁2(1.清华大学环境科学与工程系,北京 100084;21大庆油田建设设计院,黑龙江大庆 163712) [摘要]总结了油田采出水的特性及现场采用的水处理工艺流程,比较不同处理方法的适用范围及优缺点。
指出目前油田现场采出水处理存在的问题,特别是对大庆油田聚合物驱和三元复合驱采出水进行了深入分析,阐明了污水处理难度大的原因是聚合物增加污水粘度,表面活性剂使污水严重乳化,并指出处理该污水的有效途径。
[关键词]油田采出水;油田污水;三次采油 [中图分类号]TE35716 [文献标识码]A [文章编号]1005-829X (2000)07-0010-03Speciality of oil 2field produced water and its treatment technologyDEN G Shu 2bo 1,ZHOU Fu 2sheng 1,YU G ang 1,J IAN G Zhan 2peng 1,CHEN Zhong 2xi 2,ZHAN G Rui 2quan 2,MA Wen 2tie 2(1.Depart ment of Envi ronmental Science and Engi neeri ng ,Qi nghua U niversity ,Beiji ng 100084,Chi na ;2.Daqi ng Oilf iel d Const ruction Design and Research Instit ute ,Daqi ng 163712,Chi na )Abstract :The article summarizes the speciality of oil 2field produced water and wastewater treatment craft flow in oil 2fields and compares applied scopes ,advantages and disadvantages of different treatment methods.It also points out problems of oil 2field produced water in oil 2fields ,and especially analyzes the produced water of polymer flooding and three compounds flooding in Daqing Oilfeld.The causes for the difficulties treatment are that the polymer increases wastewater ’s viscodity and surfactant strengthen emulsification ,and at the end the article points out the effective approaches to this wastewater treatment.Key words :oil 2field produced water ;oil 2field wastewater ;tertiary recovery 随着油田的不断开采,采油技术不断发展。
油田采出水处理设计规范GB 50428修订的主要内容及其说明
油田采出水处理设计规范GB 50428修订的主要内容及其说明陈忠喜;舒志明;何玉辉【摘要】In view of problems and developing needs, the code for design of oil field pro-duced water treatment (GB 50428-2007) was improved and revised, some main content of the new industry standard specification was added, too. The new code for design of oil field produced water treatment (GB 50428—2015) was formed in which 16 items were add-ed and 3 items were canceled. There are 3 aspects need to be paicl more attention:strictly comply with mandatory provisions;clear the relationship between design scale and design water quantity calculation;correctly calculate the design filter speed of the filter. As a na-tional standard,this code is significantly for designs and construction of produced water treat-ment in the production practice.%针对《油田采出水处理设计规范(GB 50428—2007)》实施中发现的不足及技术的发展要求,对该规范进行了完善和修订,同时补充近年来行业标准规范中新制定的一些主要内容,形成了《油田采出水处理设计规范(GB 50428—2015)》.新规范新增了16个条目,取消了3项条款,新规范在实施过程中应注意三方面问题:必须严格遵守强制性条文;明确设计规模与设计计算水量的关系;正确计算过滤器设计滤速.该规范是油田采出水处理工程设计的国家标准,对于做好油田采出水工程设计与建设具有重要作用.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2016(035)008【总页数】5页(P1-5)【关键词】油田采出水;水处理;设计规范;修订【作者】陈忠喜;舒志明;何玉辉【作者单位】大庆油田工程有限公司;大庆油田工程有限公司;大庆油田工程有限公司【正文语种】中文根据住房和城乡建设部《关于印发2013年工程建设标准规范制订修订计划的通知》（建标［2013］6号）的文件要求，国家标准《油田采出水处理设计规范（GB 50428—2007）》［1］（简称原规范）的修订编制工作，在石油工程建设专业标准化委员会设计分标委的指导下，由大庆油田工程有限公司主编，会同中国石化石油工程设计有限公司、中国石油辽河工程有限公司、西安长庆科技工程有限责任公司、新疆石油勘察设计研究院，于2015年共同完成规范修订工作并通过审查。
大庆油田水处理及注水工艺技术分析
措施五：过滤罐专业修保
2011年开始，制定滤料清洗和滤罐维修流 程和制度，由内部队伍实施专业化施工
年 投 入 资 金 3000 万 元 ， 清 洗 维 修 730 座 ， 有 效 运 行 率 从 72.3% 提 高 到95%，出站水质达标率提高4.3%
洗前滤料
洗后滤料
洗前筛管
洗后筛管
问题3：细菌控制难
用升温水对过滤罐反冲洗，提高反洗效果
常规反洗，顶部常有约5cm污染
层，滤料抱团、粘连；升温反洗
顶部只有一层薄油，滤料松散 现场应用5座水处理站
常温洗后滤料粘连 升温洗后滤料松散
（min）
措施三：过滤罐气水反冲洗技术
通过气泡对滤料的扰动和搓洗，加速滤料表面污染物的剥离， 提高滤料再生质量
与单纯水反冲洗再生相比， 提高清洗效率30%以上，节 省自耗水量40%
2010年大庆注水系统能耗损失分布
MPa
废
措施一：增建预处理池及配套工艺
液
回
需建废水预处理池70座，其中在用17座，规划3
收
年内改造13座、新建40座。
预
措施二：载体絮凝磁分离技术
处
理
磁种作为载体参与絮凝过程，在外加磁场作用下，
技
实现固液分离。具有操作简单、适应性强的特点。已
术
建成6 座处理站。
三年累计洗井114854井次，干支线冲洗17134km，井口 水质合格率逐年上升，由2010年45.3%提高到2012年67.4% ， 累计增加注水988.6万立方米
杀菌率达到99.0%以上 可实现站内达标 现场应用98座水处理站
措施二：二氧化氯杀菌技术
二氧化氯氧化细胞内巯基酶，抑制微生物蛋白质的合成， 起到杀菌作用
油田采出水处理工艺技术
第四节 水处理典型工艺
一、采出水常规处理工艺流程
※ 混凝沉降、气浮选机、一级或二级压力过滤流程：已建在用６座
气浮选机 缓冲沉降罐 缓 冲 罐
压 力 滤 罐
油罐
外输罐
反冲洗罐 反冲洗泵
第四节 水处理典型工艺
一、采出水常规处理工艺流程 ※ 横向流除油器、一级或二级压力过滤流程：已建在用６座
横向流除油器
第二节 采出水的组成
⑥ 乳化油及老化油：油珠粒径小于10 -3～10 μm的油滴，此部分油在污水中所占的比例一般为 10 %～70 %，变化范围比较大，与油站投加破乳 剂的量有关。这部分油含量直接影响到除油设备的 除油效率，仅仅靠自然沉降是不能完全去除的。在 油水处理过程中，由于在沉降分离设备中停留时间 较长而产生的，不容易油水分离的，乳化程度较强 的原油乳状液，称为老化油，这种物质在油水界面 之间形成后，容易造成处理过程中的电脱水器跳闸， 而进入事故罐在油水系统反复循环，危害生产。
第二节 采出水的组成
⑦ 溶解油：小于10 -3μm，不再以油滴形式存在, 污水中此部分油仅占总含油量的1%以下，它不作 为污水处理的主要对象，在净化水中主要含此部分 油。
第三节 采出水的特点
油田地质条件比较复杂，油层埋藏深度也不一 样，盐层温度、压力也不一致，油层地下水流经地
层矿床各异，与矿床接触时间也不相同，主要离子
三次采油：通过向油层中注入化学剂、热介质或能与原油
混渗的流体，改变油层中的原油物性并提高油层压力，从 而提高油田最终采收率，这种开采方法称为三次采油，也 称强化采油。最终采收率一般可达50％～70％。
二、油田采出水来源
油田开采过程中产生的含有原油的水，简称采出水，或称 为含油污水。它是油田回用的重要水源。其主要来源如下： ※ 采油污水：原油集输脱水站（联合站）及站内各种原油 储罐的罐底水。水温较高，矿化度较高，常呈偏碱性，溶解氧 较低，含有腐生菌和硫酸盐还原菌，油质及有机物含量高，并 含有一定的破乳剂成分。 ※ 洗井污水：采油井下作业洗井和注水井的定期洗井。 主要含有石油类、表面活性剂及酸、碱等污染物。 ※ 钻井污水与干线冲洗水：钻井过程产生的污水或定期 冲洗地面注水干线的污水。主要含有石油类、钻井液添加剂、 岩屑等。
大庆油田采出水回注处理工艺技术的创新及应用
大庆油田采出水回注处理工艺技术的创新及应用1油田采出水回注处理工艺技术现状目前，油田采出水回注处理工艺主要由预处理和深度处理两部分组成，其中预处理包括自然沉降、混凝沉降、水力旋流、气浮等；深度处理主要为过滤技术，其中包括石英砂过滤、海绿石过滤、陶珠过滤、膨胀滤芯过滤、纤维球过滤、活性炭过滤、核桃壳过滤、精细过滤等。
回注水的水质标准是由地层的渗透率决定的，不同的地层渗透率采用不同的水质标准及处理工艺。
大港王徐庄油田属中渗透油层，南一污水处理流程为：油田采出水→粗粒化器→浮选→核桃壳过滤器→双滤料过滤器→注水站。
中原文东油田属低渗透油层，其污水处理站采用工艺为：油田采出水→聚结分离器→混凝分离器→三滤料过滤器→精细过滤器→注水站。
新疆东河油田为低渗透油层，其采出水处理流程为：油田采出水→水力旋流→深床过滤器→注水站。
大庆低渗透油层、特低渗透油层，其常用采出水处理流程有两种，一种为：油田采出水→一级沉降（自然沉降）→二级沉降（混凝沉降）→二级砂滤→注水站；另一种为：油田采出水→横向流装置→二级砂滤→注水站。
目前采出水回注处理工艺处理后水质能达到低渗透油田回注水的“8.3.2”（含油量≤8mg/L、悬浮物固体含量≤3mg/L、悬浮物粒径中值≤2μm）标准，技术较为成熟。
但对于特低渗透油层要求的“5.1.1”（含油量≤5mg/L、悬浮物固体含量≤1mg/L、悬浮物粒径中值≤1μm）标准，国内还没有成熟技术。
本项目根据目前国内外油田污水处理技术的发展趋势，开发了新型油田污水过滤工艺，经过本工艺处理后回注水达到“5.1.1”标准。
2创新工艺2.1工艺流程针对目前回注水处理工艺无法满足特低渗透油层回注水水质要求问题，结合国内外油田污水处理技术发展趋势，大庆高新区百世环保科技开发有限公司与大庆油田有限责任公司第十采油厂进行联合开发，在为期两年的试验研究基础上，确定了一套特低渗透油田含油污水处理新工艺。
在油田采出水处理新工艺中首次将高效衡压浅层气浮技术与中空超滤膜分离技术应用于含油污水的预处理及深度处理中。
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
物化法处理油田外排含聚含油污水
物化法处理油田外排含聚含油污水
陈忠喜;舒志明;金国双;冯晓敏;李长利
【期刊名称】《油气田地面工程》
【年(卷),期】2005(024)009
【摘要】采用"微电解-Fenton联用"工艺进行了大庆油田含油、含聚合物污水处理的试验研究.试验表明:在适宜的反应条件下,"微电解-Fenton反应"可有效地去除含油污水中的有机污染物,系统稳态运行的CODCr去除率≥85%,HPAM去除率≥90%,含油去除率≥98%,出水水质达到国家二级排放标准.
【总页数】2页(P15-16)
【作者】陈忠喜;舒志明;金国双;冯晓敏;李长利
【作者单位】哈尔滨工业大学市政环境工程学院;大庆油田工程有限公司;大庆油田工程有限公司;大庆油田工程有限公司;大庆油田工程有限公司;大庆油田工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE3
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1.GD油田含聚含油污水复配絮凝剂体系实验研究 [J], 张颖苹
2.油田含油污水达标外排生物处理影响因素研究 [J], 姜海洋;陈进富
3.SZ36-1油田含聚外排污水深度处理技术的应用 [J], 郑秋生;霍志坚
4.油田含聚合物污水外排处理技术室内模拟研究探讨 [J], 鄢玲俐;侯作富
5.油田含聚合物污水外排处理技术室内模拟研究 [J], 王海峰;包木太;陈庆国;汪卫东;李阳;王江涛
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采用真空法脱除CO_2气技术处理含油污水
采用真空法脱除CO_2气技术处理含油污水
陈忠喜;孙宪波;程继顺
【期刊名称】《油田地面工程》
【年(卷),期】1993(12)5
【摘要】在注CO_2三次采油地面工程中,由于采出水中含有大量的CO_2气,因此对钢材的腐蚀率高达0.15mm/a以上。
目前国内还没有处理这种含油含CO_2污水技术。
这里主要论述了采用真空法脱除CO_2气的原理和工艺流程,以及现场试验结果。
【总页数】2页(P29-30)
【关键词】二氧化碳;含油废水;废水处理
【作者】陈忠喜;孙宪波;程继顺
【作者单位】大庆油田设计院
【正文语种】中文
【中图分类】X740.3
【相关文献】
1.采用生物活性炭法对含油污水进行深度处理 [J], 车春波;苏荣军;聂千
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3.气浮法含油污水处理技术简介 [J], 付海晔;王淑梅;等
4.高效无药气浮法处理含油污水技术实验研究 [J], 刘子龙;王蓉莎;谢水祥;许毓
5.天然气处理厂脱除油田伴生气中CO_2技术分析与应用 [J], 戴海林;于景化;张相兵;徐东梅;陈国才;靖海强;冉霞
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处理
油 气 系 统 油井
返输干气
油油田田气气处处理理站站
计量间 (集油间)
转油站
脱水站
原油稳定厂
轻轻烃烃库库 原油库
用户 化化工工厂厂
炼油厂
水
系
地下水源
统
地面水源
含油污水处理站 地下水处理站
地面污水处理站
注水站 配水间
注水井
大 庆 油 田 注 水 水 指 标 准
不含聚合物注入水水质控制指标
序号
检测项目
紫外前 紫外后
应用效果
大庆油田从2002年开始 通过采取以上述技术为主的措施
目前 90%以上
和加强管理，使油田采出水处理
设施效率显著提高，满足了油藏
开发生产的需要 2002年水质达标率60%
结语
大庆油田已建油田采出水处理站，数 量众多、设施庞大，如何对已建的处理设施， 通过局部技术改造，以较少的工程投资，使其 处理效率发挥到最大，是当前面临的主要问题， 今后将针对这个问题开展技术攻关，满足油田 生产需要 !
静压穿孔管排泥
静压穿孔管
主
工艺简单
要
排泥迅速
特
不需助排液
点
改造投资省
3.2 改善过滤效果和反冲洗质量技术措施
3.2.1 微絮凝过滤技术 微絮凝过滤技术是将混凝和过滤过程在滤罐内同
步完成的一种新型接触式絮凝过滤工艺技术： ★滤前加药可以明显改善水质
★在总加药量不变的情况下，滤前加药为原来混 凝沉降罐加药量的1/3左右，没有增加处理成本
出水含油量对比
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
0.1～0.3
0.3～0.6
1 悬浮固体含量，mg／L
≤5.0
≤10.0
≤15.0
2 悬浮颗粒直径中值，μ m
≤2.0
≤3.0
≤3.0
3 含油量，mg／L
≤5.0
≤10.0
≤15.0
4 腐生菌（TGB），个/mL
n×lO2
n×lO2
n×lO3
5
铁细菌，个／mL
n×lO2
n×lO2
n×lO3
6
硫酸盐还原菌（SRB），个 /mL
●增加了污水粘度：0.60～0.65mPa.s
0.8mPa.s以上
●油珠颗粒细小：粒径中值35μ m
10μ m；
●污水Zeta电位增大： -10mv
20.0mv以上；
● 降低了油珠浮升速度：速度变成了水驱的十分之一左右；
●悬浮固体粒径变细：粒径中值 1～4μ m左右
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
≤3.0
≤5.0
≤5.0
≤2.0
≤2.0≤3.0≤80≤10.0≤15.0
n×lO2
n×lO3
n×lO3
n×lO2
n×lO3
n×lO3
≤25
≤25
≤25
≤0.076
＞0.6 ≤10.0 ≤3.0 ≤20.0 n×lO4 n×lO4
≤25
含聚合物注入水水质控制指标
序号
检测项目
<0.1
注入层渗透率，μ m2
3.3 提高杀菌效果技术措施
紫外线杀菌技术工艺特 点 紫外线杀菌技术与化学剂杀菌相比，可以减少运行成本
80％以上
杀菌率高达99%以上，与化学杀菌联合使用，可保证杀菌 效果持续到井口
10000 1000 100 10 1
取样日期
紫外线对硫酸盐还原菌的杀灭效果图
硫酸盐还原菌，个/mL
8月30日 9月8日 9月17日 9月26日 10月5日 10月14日 10月23日 11月1日 11月10日 11月19日 11月28日 12月7日 12月16日 12月25日 1月3日 1月12日 1月21日 1月30日 2月8日 2月17日 2月26日 3月7日 3月16日 3月25日
采出水常规处理工艺流程
采用的工艺流程 自然沉降→混凝沉降→压力过滤 自然沉降→混凝沉降→重力过滤
混凝沉降→压力过滤 混凝沉降→气浮选机→压力过滤 横向流聚结除油器→压力过滤
气浮选→压力过滤 合计
数量 35 1 2 6 6 2 52
两级沉降与压力过滤 三段处理流程为主， 共计35座站，占全部 采出水常规处理站的 67.3%
★微絮凝法产生的絮体矾花，不堵塞滤层，不使 过滤压力明显升高
3.2.2 气水反冲洗技术
进入高含水后期开发以后，随着聚合 物驱、三元复合驱逐步推广，过滤器 反冲洗出现再生效果差、过滤效果不 好和频繁跑料等问题，为此，开发了 气水反冲洗技术
该技术利用原有过滤 器的大阻力布水系统 实现了气水反冲洗的 布气、布水功能
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
分布密度,%/μ m
4 3.5
3 2.5
2 1.5
1 0.5
0
0.01
0.1
1
10
100
粒径,μ m
造成现有沉降、过滤工艺很难与之适应
1
悬浮固体含量，mg／L
2
悬浮颗粒直径中值，μ m
3
含油量，mg／L
4
腐生菌（TGB），个/mL
5
铁细菌，个／mL
6
硫酸盐还原菌（SRB），个/mL
7
平均腐蚀率，mm/a
注：表中 0≤n≤10。
≤0.02 ≤1.0 ≤1.0 ≤5.0 n×lO2 n×lO2
25
注入层渗透率，μ m2
0.02～0.1 0.1～0.3 0.3～0.6
3.1.1 污水沉降罐加气浮技术
通过增设管式反应器、穿孔管、溶气 泵，使原有沉降罐增加了气浮选功能
改造后，含油去除率提高25%以上， 悬浮固体去除率提高20%以上
该技术是在现有沉降罐基础 上进行的技术改造，结构简 单、耐冲击负荷，解决了现 有沉降罐处理效率低的问题
提高效率25%
不加 气浮
加 气浮
满足了油藏开发生产需要
喇萨杏油田动用地质储量占 85.43%，可采储量占91.46%
投产油水井10337口 采出井：63382口 注入井：36955口 综合含水92.42% 年注水64606万方
注入站
油田采油工艺
采出水 污水 油水分
处理站
离装置
原油处理
注 水 井
储层
采 油 井
油田生产总流程图
收集
≤lO2
≤lO2
≤lO2
7 平均腐蚀率，mm/a
≤0.076
8 污水含聚最低界限
聚合物含量≥20 mg／L
注：表中 0≤n≤10；三元复合驱含油污水注水指标暂时执行表2所列指标。
＞0.6 ≤20.0 ≤5.0 ≤20.0 n×lO4 n×lO4
≤lO2
1、油田采出水处理站工艺技术
1.1
序号 1 2 3 4 5 6
随着油田开发的不断深入，油田采出水中悬浮固体颗 粒粒径明显变细、颗粒总数增多，这种颗粒细小的悬浮固体， 稳定性好，沉降特性差，在水中呈悬浮状态。同时有少量的悬 浮固体随着油珠浮升，而被带到沉降罐的顶部，造成沉降罐下 部的悬浮固体少于顶部的悬浮固体含量的现象
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
合计
数量 31 8 8 3 4 2 2 13 6 2 7 86
备注
外围8座 外围6座 外围2座
目前已建的水驱采出水深度处理站有两种工艺流程:
两级沉降、两级过滤流程，主要用于外围油田，该流程为 普通水处理和深度处理合一流程
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
一次过滤
二次过滤
老区两级过滤深度处理流程
至注水站
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 自然沉降→混凝沉降→压力过滤 横向流聚结除油器→压力过滤
一级沉降→二级沉降→三级沉降→压力过滤
合计
数量 23 4
1
28
随着聚合物驱油技术的大面积推广，目前全油田已 建成28座聚驱采出水处理站，其中23座为二级沉降与一级压 力过滤流程，占全部聚驱采出水处理站的82.1%。
1.4 三元复合驱采出水处理工艺流程
三元复合驱采出水处理站工艺流程
序号 1 2 3 4
采用的工艺流程 曝气沉降→高效油水分离→双滤料过滤→双滤料过滤 曝气沉降→横向流聚结气浮→双滤料过滤→双滤料过滤 曝气沉降→气浮→双滤料过滤→双滤料过滤 序批式沉降→双滤料过滤→双滤料过滤
合计
数量 5 1 1 3 10
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 2000年 2002年后
颗粒总数个/50μ l 0.8～1.0×105 1.2～2.0×105 1.9～3.1×105 4.5×105以上
≤2.0μ m的体积占总体积百分数 50%～60% 50%～62% 55%～89% 60%～96%
目前全油田已建成10座三元复合驱采出水处理试验站。 该工艺在低三元含量的情况下，处理后水质能够达标；含量 高时需投加水质稳定剂或净水剂方可达标。