油田污水处理技术在注水工艺的应用 摘要:开采油田时往往会有大量污水产生,不仅严重影响了油田开采工作的安全,同时还会严重危害作业区域的生态环境。为了始终贯彻人与自然和谐统一、共生共存的发展理念,并促使我国社会经济的稳定长久发展,务必要合理利用水资源,不断致力于对污水处理技术的革新和优化,采用科学合理、切实有效的污水处理技术,不断对污水处理质量进行优化,最大限度的提高油田污水的利用价值。

关键词:油田污水处理技术;注水工艺;应用措施

油田开发时所形成的污水又被称作“采出水”,“采出水”根据不同的开发储层被分为三叠系污水和侏罗系污水[1]。由于不同的油层物质性质不同,对三叠系污水和侏罗系污水的处理不可以进行同层回注,这样的话会造成地层结垢,甚至是直接堵塞地层。在油田注水过程中,均要按照严格的质量标准来处理各种污水,将污水的实际价值充分发挥出来。

1油田污水的主要特点

油田污水有着十分复杂的构成,时常混合着开采过程中所混入的药剂(比如清蜡剂、破乳剂、减阻剂)、地下采出液的相关成分以及开采后期所出现的种种悬浮固体杂质、细菌(比如铁细菌、SRB菌、腐生菌)等。另外在油田的驱油措施中大规模使用微生物驱、凝胶调驱等措施后,会显著提升油田污水中聚合物的含量[2]。用来对罐底作业废液、排污水、过滤器反洗水等进行收集的干化池,不仅包含着十分复杂的污水成分,并且在不同种类措施废液的作用下,会致使干化池里的污水性质产生各种各样不规律的变化。细菌的滋生会不断腐蚀管线,同时污水中所含有的碳酸根离子、碳酸氢根离子、铁离子等物质同样也会进一步腐蚀管道,对油田的安全生产构成了严重的威胁[3]。

2我国油田污水回注率的发展现状

相关研究显示,在开发石油的作业中有高达72%的水含量,这也代表了在生产过程中会出现大量的废水污水。低渗透油田的污水中往往会含有少量的放射性物质和大量的重金属、硫化物,如果不对其加以妥善的处理,将会严重污染作业区周边的土壤及水资源。想要使油田污水的处理效果得以进一步提升,就要投入更多的研发资金,引进先进的科学技术,不断优化和完善现有的处理技术,才能够为油田开采的健康持续发展提供有力保障。将回注技术应用于油田污水的处理,要参照工程建设的不同需求采取有针对性的处理控制措施。使用的处理设备主要包括自然沉降罐、重力沉降罐和气浮池等。当前主要使用的过滤器为双向过滤器、石英砂过滤器和双层过滤器等[4]。为了使水油分离的效果有效提升要合理使用缓蚀剂与絮凝剂,但是在使用这些药剂时存在着较大的局限性。因此,开采人员应该以此为依托,不断引进先进技术,并合理结合本地作业环境的特点,来不断促进污水处理技术的升级换代,保证其科学合理性。

3油田污水处理技术在注水工艺中的具体应用

3.1气浮处理技术

气浮处理的原理是使用不同方法使污水出现众多的小气泡,这些小气泡在上浮时会充分接触并吸附污水中的原油成分以及悬浮颗粒杂质等,有效的分离污水中的液态物质和固态物质,促使浮油上升至污水表层,而固态物质则下沉到污水底部,以达到净化污水的目的。气浮处理法有着相当大的操作难度,而且工艺复杂,要求相关技术人员具备高超的技术水平。对于那些很难被分离沉淀的低浊水,气浮池有着非常好的处理效果,另外各种重力式沉降罐都可以交叉使用,也会节约大量的建设成本,大量的氧在气浮处理时会被溶解,这会对污水的后续处理工作带来非常大的便利。同时对于混凝反应,气浮处理技术对其也有着较低的要求,会大大减少固态分离的操作时间。但同时也存在着多方面的因素限制气浮法对油田污水的处理效果,比如微气泡的大小、絮凝体颗粒直径范围等。使用气浮装置所产生的微小气泡在经过大量的试验研究后表明,其直径大概在20至100微米之间,微气泡直径与悬浮颗粒直径最为接近时,将会达到最佳的污水处理效果[5]。如果气泡尺寸太小或者太多会导致其吸附效果不佳,主要是因为压力过大而增加了耗能,因此达不到理想的吸附效果。

3.2膜生物反应器

随着科技的不断发展,油田污水处理技术也得到了很大程度的提升,膜生物反应器就是在这一背景下产生的,属于当前最为先进的污水处理技术。膜生物反应器将膜分离单元与生物处理单元有机的结合在一起,通过对膜组件的有效应用,代替了传统的末端二沉池处理工艺,可以在生物反应器中维持污泥浓度的高活性,从而有效提升生物有机负荷,使剩余污泥量在很大程度上得以降低,同时污水处理面积也随之大幅度减少,因此处理效果非常理想,同时获得了很大的经济效益。膜生物反应器能够有效去除油田污水中混杂的固态杂质,与以往所使用的沉淀分离固液相比,膜生物反应器的分离效果更为突出,另外分离出来的水能够直接再回收利用,在回流时还可以有效阻隔微生物,进而彻底分离污泥和水,并且有着较为灵活的操作方式。在油田污水处理过程中将传统技术与膜生物反应器有机结合在一起,能够有效规避传统中复杂的三级处理流程,这样不仅仅使土地的使用面积大幅缩减,同时还使得污水处理成本得以降低。膜生物反应器与以往活性污泥处理工艺相比,在处理低废弃污泥量污水方面有着较大难度,但是也有着很大的优势,比如排泥周期长及操作弹性较大、低公害、低噪音等。此外,还能够使用PLC技术设计膜生物反应器的控制系统,因此在控制上更为便捷化、自动化,同时维护起来也比较方便。总之,在处理油田污水时使用膜生物反应器,能够大幅提升处理后的污水质量,摆脱了以往繁琐的污水处理工艺的限制,对于水资源利用价值的最大化以及污水处理效率的提升都有着非常积极的影响。

3.3微生物反应池

通过将特种联合菌群加入到油田污水中,来增加菌群对相应物质的分解能力,可以在污水中迅速生成促进蜡类、萘类、烃类、苯系类等有机污染物有效降解的生物群,从而有效促使难降解化学物、有机酸以及有毒有害物质的去除。这种微生物的繁殖率非常高,通过还原、氧化、活化、合成等作用,将有机物变复杂为简单,并最终转化为二氧化碳和水。微生物反应池的技术特点主要有以下几点:(1)对于不同的油田污水可选用有针对性的特殊微生物来净化,常规的生物活性一般为每克104~106个,而生物活性每克大于1012~1015个时最为容易促使优势菌群的形成,对于含盐量较高的污水通常仅用10~15天就可完成净化;(2)针对污水的可生化性能进行提高,能够促使处理效率的大幅提升,而且会产出相对稳定的水质;(3)又很强的抗冲击性能及抗毒性能,并且处理效果会随运行时间的增长而提升;(4)无需使用化学药剂,处理成本低,不存在重复污染的现象。

4结束语

总而言之,在处理油田污水的时候,保证处理流程的规范化、质量控制的严谨性、处理工艺的科学化,不仅可以保证油田污水回注量的大幅增长,实现水资源最大的利用价值,同时还可以降低环境污染,为油田企业的可持续发展创造有利条件。

参考文献

[1]刘类刚,姚东升,刘倩,等.浅谈油田污水处理技术在注水工艺中的应用[J].河北企业,2016(6):190-191.

[2]李绍兴.生化处理技术在油田污水处理中的应用[J].工业,2016(4):00059-00061.

[3]刘富有,赵庆凯,李强,等.海上油田回注水超滤工艺的研究及应用[J].石油工程建设,2016,42(4):62-65.

[4]邱斌.浅谈油田污水处理新技术[J].科技创新与应用,2016(17):103-103.

[5]成琳,薛科创,苟耀邦.油田污水处理方法的研究现状[J].当代化工,2016,45(10):2476-2477.

作者:刘先巍 单位:大庆油田有限责任公司第三采油厂第五油矿北二三注水变电队