浅议油田开发中废水处理技术 6页

浅议油田开发中废水处理技术摘要：油田开发废水主要包括采油废水和钻井废水，我国各油田地质条件、开发方式、注水水质和集输工艺等不同，采油废水和钻井废水的性质差异很大。本文主要探讨油田开发中的废水处理技术。关键词：油田开发废水处理工艺随着石油开采的不断深入，油田进入石油开采的中后期，需要注入油层的水量逐年增加，采出液中的含水率也随之增大。因此，采出的废水经处理后再回注到地下已成为减少环境污染、保障油田可持续开发、提高油田经济效益的一个重要途径。然而混合注入的水源如果不进行严格的处理或处理不当，就会形成严重的''结垢一一腐蚀一一伤害油层，油层伤害一一进一步腐蚀斗更严重的结垢”互为因果的恶性循环，导致水处理设备、管网、井筒更严重的结垢和腐蚀,地层堵塞也会日趋严重。一、油田废水主要来源及其特点油田废水的来源主要有三种：油田采出水、洗盐废水和洗井废水。其中，油田采出水是主要的废水污染源。由于各油田采出水水质情况不同，而且同一地区不同区块的水质也有一定的差异，所以不同油区、不同时期废水的成分也差别很大。由于采出水在地下时，与高温高压的油层相接触，溶进了盐类、原油、悬浮物、有害气体和有机物等，釆出原油n经脱水处理时，还要加入破乳剂和漂白剂。因而，油田废水中一般含有一定量的原油，无机离子，硫化物，有机酚，氧,细菌，固体颗粒以及水站原油处理中所投加的破乳剂，絮凝剂和杀菌剂等化学药剂，所以成分极为复杂。如不经处理，既无法达到采出水回注要求，也不能满足排放的水质指标，因此必须对采油废水进行有效的处理。石油的开发通过钻井、采油等生产过程将产生大量废水，主要有采油废水、钻井废水和洗井废水。在油田开采中常采用人工注水的方法来保持油层压力，从地层中随原油一起出来的含有原油的废水称为采油废水。这部分废水不仅携带有原油，而且在高温高压的油层中还溶进了地层中的各种盐类和气体；在采油过程中，又从地层中携带出许多悬浮固体；在油气集输过程中，掺进一些化学药剂。因此，采油废水是含有多种杂质的废水。在钻井过程中，由于起下钻作业时泥浆的流失、泥浆循环系统的渗漏、冲洗地面设备及钻井工具上的泥浆和油污而形成的废水，称为钻井废水。钻井废水的成分与钻井泥浆的使用有密切关系。使用PAM泥浆时，废水中的悬浮物、酚、铅、油超标；使用普通泥浆，含油量超标，悬浮物、酚、辂个别超标；钻探深井时，油、酚、鎔、悬浮物超标率增大。油田注水井进行反冲洗，以清除滤网上沉积的固体和生物膜，就产生了洗井废水。二、油田废水常用处理方法n油田废水经处理后，根据回注地层、热采锅炉给水和外排等不同出路对水质要求也不同。我国采油废水的处理净化水90%以上用于回注（包括稠油的热采锅炉给水），外排较少。废水处理主要控制指标是油类和悬浮固体含量。另外，水中含氧量高也会加速对管线及设备的腐蚀，同时还为腐生菌的繁殖提供了条件，腐蚀反应物和腐生菌都会造成油层堵塞，从而增大管线、设备的维护及水质处理的成本和工作量。为更好地进行注水油田开发，世界各国对注入水的水质都提出了严格的要求，尤其在机械杂质含量、总含铁量、细菌含量、含氧量、pH值等方面。故必须对水质进行处理。油田废水处理方法有物理法、化学法、物化法和生物法。1.物理法1.1过滤油田通常采用石英砂、无烟煤等滤料，使废水中的部分原油和固体颗粒被截留。废水过滤有以下三种作用：一是协同作用，油与悬浮物粘成一体，在悬浮物被去除的同时，附着的油随之除去；二是粗粒化作用，石英砂滤料使油珠变大吸附在悬浮物上；三是石英砂本身对油具有一定的截留作用。过滤过程开始时，一般来说，油滴颗粒越大越容易截住;油滴颗粒越小，截住机会越小，但是，随着操作运行时间的推移，被截留住的油滴越来越多，而且又不断地展开在过滤n介质表面，逐步形成一层油膜，废水必须先通过这层油膜才能到达介质的表面，使得油滴的去除被限制在介质表面上，油膜的存在形成了微细油滴的聚集中心，增加了油滴碰撞接触的机会，大大提高了分油效率，这一阶段称为过滤的成熟阶段，此阶段所需的时间与水中含油量及水温等因素有关。随着这层油膜厚度的增加，过滤阻力也急剧增加，有可能出现油膜被突破的危险，这就会使过滤效率随之下降，此时就要进行反冲洗，以清除介质表面的杂质及微小粘结的油泥。如果含油废水中的悬浮固定杂质过多，将会大大缩短过滤介质堵塞时间，促使过滤过程过早中断，所以，过滤法常是油废水处理的终端手段，即作为精分离用。1.2气浮法气浮法是将空气注入水中，用泵将油水混合物与空气混匀、加压，并由缓冲罐导向浮选池。在浮选池内高压降至常压，释放的气泡附着了悬浮的油粒和固体，从而减轻了悬浮颗粒的密度，使油向上运动，并在浮选池表面被撇除。利用油水相对密度差进行气浮分离是该技术的关键。气浮时间越长，分离浮油的效果越好。对于油田废水，原油的上浮规律符合斯托克斯（Stokes）公式。1.化学法主要是混凝沉淀法。油田含油废水中10um以下的乳化油通常占含油量的10%,是一种水包油型乳化油。细小油珠n外边包着一层水化膜且具有一定量的负电荷，水中还具有一定量的环烷酸等分散剂，使该乳化物呈稳定状态。要想达到油水分离的目的，首先要破乳，使滴颗粒径变大，发生凝集。常用混凝剂有硫酸亚铁(FeS04)、聚合氯化铝[(A1C13)m]等。混凝沉淀法是废水处理中常用的方法，通过向废水中投加混凝课剂，使细小悬浮颗粒和胶体微粒聚集成较粗大的颗粒而沉淀，得以与水相分离，使废水得到净化，它可以降低废水的浊度和色度，去除多种高分子有机物及某些重金属和放射性物质。1.生物法目前油田应用较多的方法有活性污泥法、生物转盘法、氧化塘法及厌氧生物处理法等。其中氧化塘法是利用天然或人工池塘的自净作用治理废水的一种方法，在我国土地宽阔的边远地区，例如新疆油田，这种方法被广泛采用。将污染环境中的污染物转化成无害物质，使环境恢复到污染前的状态。研究培养在含油废水中具有生存能力强、适应性强、能高效降解多种有机物质的菌种是其处理的关键。参考文献[1]张翼等编著.石油石化工业污水分析与处理[M].石油工业出版社，2006.7：90-92.[2]王云海，况均耀，周拮等.电化学催化氧化和电吸附脱盐技术处理采油废水.n作者简介：郑波，（1985—）男，山西省和顺人，汉族,本科学历，学士学位，于2008年7月毕业于重庆科技学院石油工程专业，毕业后进入长庆油田公司第一采油厂坪桥采油作业区技术岗，从事修井、井筒、注水管理工作，助理工程师职称。