油田采出水处理技术及相关化学品发展现状与展望

＞10
水质好，设备投资少，无浮渣；滤床要反复冲洗
吸附法
溶解油
＜10
水质好，设备占地少；投资高，吸附剂再生困难
膜分离法 乳化油及溶解油
＜60
出水水质好，设备简单；膜清洗困难，运行成本高
混凝沉淀法
乳化油
＞10
效果好；占地大，药剂用量大，污泥难处理
生物法
溶解油
＜10
处理效果好，无二次污染，费用低；占地大
电解法
的水质各异，但又有共性。
表1 油田采出水的特征
指标
特
征
危
害
含油量 油含量高，一般在1000mg/L 以上
回注堵塞地层，外排造成 污染
悬浮物 悬浮物含量高，颗粒小，沉降缓慢
容易造成地层堵塞
矿化度 矿化度高，一般在1000mg/L 以上，最 加速腐蚀，给废水生化处
高可达200000mg/L
理造成困难
结垢离子 含有Ca2+、Mg2+、HCO3-、Ba2+、Cr2+ 容易在管道、容器中结垢 等
气浮装置等 ）
多级过滤处理
（核桃壳、纤维球、
精细过滤器）
注水
因各种方法都有其局限性，在实际应用中通常是两三 种方法联合使用，使出水水质达到回注标准。
2、常用处理工艺选择原则
❖ 对原水应进行物理化学性质分析、油珠粒径分 布测试、小型试验及模拟试验；
❖ 污水处理工艺在满足注水水质标准的前提下应 力求简单、管理方便、运行可靠；
＜3.0
＜ 3.0
＜3.5
＜ 4.0
＜6.0
＜8.0
＜8.0 ＜10.0
＜15.0
＜ 15.0
＜20.0
＜ 30.0
＜0.076
A1，B1，C1级：试片各面都无点腐蚀 A2，B2，C2级：试片有轻微点腐蚀 A2，B2，C2级：试片有明显点腐蚀
＜ 10
＜25
0 ＜10 ＜25
0
＜10 ＜25
n×102
端面及渗流孔道； ➢ 在运行条件下注水不应结垢。 ➢ 注入水对水处理设备、注水设备和输水管线腐蚀
性要小。
二、油田采出水处理技术的现状
1、油田目前注水处理工艺 目前，油田常用的水处理方法包括三个部分，及预处理段
+除油段+过滤段。
污水 来水
预处理段
（隔油、沉降、调节）
油水分离处理
（聚结除油器、旋流器、
油田 大庆油田 辽河油田 胜利油田
年注水量（万m3） 4000—5000 3800 26000
油田 大港油田 中原油田 新疆油田
年注水量（万m3） 1800 3250 1500
注水意义：
1、减少环境污染，提高油田经济效益的一个重要途径； 2、有利于驱油； 3、采油污水可以资源化再利用。
2、油田采出水的水质特征 由于采油方法、原油特性、地质等条件不同，油田采出水
a. 混凝除油－精细过滤
当采出水中油珠粒径较小时，可采用混凝除油加精细过滤 工艺，工艺流程如图1所示。目前大庆的龙连污水站、大港马 西污水站、华北岔北联、中原文东油田等均采用这种工艺流 程。
b. 水力旋流－精细过滤
当油水密度差较大时可采用水力旋流加精细过滤段工艺， 工艺流程如图2所示。该工艺已运用于大港南三站、塔中四联 合站、吉林新北采油厂联合站、新木采油厂联合站、彩南污 水站、新疆东河塘联合站等。
提纲
前言 油田采出水处理技术现状 注水化学品在油田中应用现状 采出水处理工艺及化学品应用存在的问题 油田采出水处理新技术和新工艺 油田采出水处理技术及化学品的发展趋势
陕西省工业水处理工程技术研究中心及相关化学品简介
一、前 言
1、油田污水处理后回注意义
随着我国油田开发规模越来越大，含油污水产出量越来越多每年污水处 理量约方为9亿、全年回注水达10多亿立方。
10 0.5
出水水质(mg/l)
操作压力
悬浮物 粒径 总铁 MPa
<0.5 <0.1 <0.05 0.1
0.32 0.82 <0.05
<1.0 <1 <0.05
3
2 <0.05
2、国内常用油田采出水处理工艺
2.1 常规油田回注水处理工艺
油田采出水回注处理技术与油田含油废水中所含 杂质的种类及性质、油层性质、原油性质等密切相 关。根据含油废水的粘稠性质可将油田采出水处理 技术大致分为常规油田采出水（即稀油废水）回注 处理工艺、稠油采出水回注处理工艺和含聚合物采 出水回注处理工艺。
乳化油
超声波法 分散油及乳化油
＞10 ＞10
效率高, 耗电量大, 装置复杂, 有氮气产生, 易爆
分离效果好, 装置价格高, 难于大规模处理
表3 目前几种高效过滤装置处理效果对比
技术名称
进水水质（mg/l）
悬浮物 粒径 总铁
UF膜
50 10 0.3
MF膜
10 0.2
陶瓷膜
10 0.2
弹性膨胀式精细 5 过滤器
❖ 对所采用的工艺必须进行经济技术比较，合理 选定。
表2 油田污水除油方法主要处理方法比较
方法名称 重力分离法
适用范围 浮油及分散油
去除粒径/μm ＞60
主要优缺点 效果稳定，运行费用低，处理量大；占地面积大
粗粒化法 分散油及乳化油
＞10
设备小，操作简便；易堵，有表面活性剂时效果差
过滤法 分散油及乳化油
c. 气浮浮选－精细过滤
当油水密度差较小时， 一般采用气浮浮选处理加精细过滤工艺， 工 艺流程如图3。采用这种工艺流程的有辽河油田署一联、洼一联、曙武联、 欢三联、欢丝链、兴一联、锦一联、新疆油田红浅联合站、大庆油田中 七联、中十六联、南六联、温米污水站、大港南一污水站、冀东油田柳 一联合站等。
控 平均腐蚀率 制 mm/a 指 标 点腐蚀
SRB菌 个·mL-1
铁细菌 个·mL-1
腐生菌 个·mL-1
A1 ＜1.0 ＜1.0 ＜5.0
0
＜0.1
0.1~0.6
＞0.6
A2
A3
B1Hale Waihona Puke Baidu
B2
B3
C1
C2
C3
＜2.0 ＜3.0 ＜3.0 ＜4.0
＜5.0
＜ 5.0
＜6.0
＜ 7.0
＜1.5 ＜2.0 ＜2.0 ＜2.5
有机物 含有原油及采油过程中的各种化学药剂， 有利于生物繁殖，造成腐
COD高
蚀和堵塞
微生物 常有铁细菌、腐生菌、硫酸盐还原菌等 容易腐蚀管线、堵塞地层
3、中石油低渗油田注水水质主要控制指标
注入层平均空气 渗透率/µm2
标准分级
悬浮固体含 量mg·L-1
悬浮物颗粒 直径中值，
µm
含油量 mg·L-1
n×103
n×104
n×102
n×103
n×104
4、回注水不合格对采油工艺的影响
❖ 造成油层渗透率降低； ❖ 吸水指数下降； ❖ 注水压力升高； ❖ 从而造成对地下油层的伤害；
5、回注水水质基本要求
➢ 水质稳定，与油层水相混不产生沉淀； ➢ 水注入油层后，不使粘土矿物产生水化膨胀或悬
浊； ➢ 水中不得携带大量悬浮物，以防堵塞注水井渗滤