許建峰
摘 要:目前,延長油田已進(jìn)入二次采油階段,其原油具有組分成分復(fù)雜,含水量高等特點(diǎn),經(jīng)過聯(lián)合站生產(chǎn)處理后會(huì)產(chǎn)生了大量的采油廢水。為了減少污水對環(huán)境的污染,減少地表資源的消耗,通常采用污水回注,而含油污水與地層配伍性好,采用該方法不僅將污水合理的利用,還減少了對地層的傷害,具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞:油田污水;污水處理;處理方法
隨著油田開發(fā)進(jìn)入二次采油階段,原油含水不斷上升,產(chǎn)生的污水也逐漸增加。由于污水回注具有補(bǔ)充地層能量,不傷害地層等優(yōu)點(diǎn),因此我國油田大多選擇污水回注。采出水組分較為復(fù)雜,往往攜帶大量Fe3+、Ca2+、HCO3-及有機(jī)雜質(zhì),如果將此類污水直接回注,會(huì)導(dǎo)致注水管道產(chǎn)生結(jié)垢腐蝕。因此必須對含油污水進(jìn)行處理,待水質(zhì)合格再通過注水管道注入地層。
1 油田污水的特征及危害
含油污水組分復(fù)雜,不僅含有原油成分,還有大量的懸浮固體雜質(zhì)及無機(jī)鹽類,在原油脫水處理過程中,會(huì)添加破乳劑等化學(xué)藥劑。對含油污水進(jìn)行水質(zhì)化驗(yàn)可知,其主要特征有:細(xì)菌含量大,這些細(xì)菌會(huì)導(dǎo)致管線腐蝕及結(jié)垢,污染環(huán)境,對安全生產(chǎn)造成威脅;有機(jī)物含量高,油田污水中有多種有機(jī)物,如揮發(fā)酚等;礦化度高,油田污水中含有大量的Fe3+、Ca2+、HCO3-等離子,這些離子大大促進(jìn)了電化學(xué)反應(yīng),加快了管道的腐蝕。
如果將含油污水直接注入地層,不僅會(huì)對生產(chǎn)設(shè)施造成嚴(yán)重危害,甚至?xí)斐傻讓佣氯?。含油污水中的各類離子會(huì)促進(jìn)電化學(xué)反應(yīng),加速管道的腐蝕,同時(shí)造成管道結(jié)垢,引起油管及注水管道堵塞;含油污水中的硫化物,在水中會(huì)生成弱酸,加大水的腐蝕性;當(dāng)采油清水+污水混住,機(jī)械雜質(zhì)與地層水中的石油成分會(huì)相互吸附結(jié)合結(jié)塊,進(jìn)而堵塞地層。
2 主要污水處理技術(shù)
2.1 氣浮技術(shù)
通過向污水中注入大量的微小氣泡,利用微小氣泡與原油成分和其他懸浮顆粒充分接觸而發(fā)生的吸附作用,使其形成絮狀浮油浮到污水表面,從而達(dá)到水中固液分離的凈水方法被成為氣浮法。
氣浮法的主要缺點(diǎn)是對維護(hù)人員要求高,工藝復(fù)雜,但其優(yōu)點(diǎn)也特別突出:一是氣浮池固液分離時(shí)間較短,且對混凝反應(yīng)要求不高,可與各站重力式沉降罐共同使用,節(jié)省了建設(shè)投資;二是在氣浮過程中向污水水體中溶解了大量的氧,有助于后續(xù)工序的進(jìn)行;三是處理效果好,尤其是對處理難以被沉淀分離的低濁水效果極佳。
2.2 微生物反應(yīng)
我國自上個(gè)世紀(jì) 80 年代引入國外的生物法污水處理技術(shù),隨著我國科技技實(shí)力的不斷壯大,經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷發(fā)展,社會(huì)環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng),生物法污水處理技術(shù)作為一種先進(jìn)環(huán)保的污水處理技術(shù)在我國得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)具有成本低,操作維護(hù)簡單,污水處理效果好,處理量大等優(yōu)點(diǎn)。其應(yīng)用范圍十分廣泛,是一種已經(jīng)十分成熟的油田污水處理技術(shù)。
2.3 濾罐過濾
目前國內(nèi)各油田采用的主要是填充式過濾器中的多層濾料過濾器、纖維過濾器和核桃殼過濾器。核桃殼過濾器由于其接觸面積大、吸附和截污能力強(qiáng)的特點(diǎn),在各個(gè)油田污水處理站得到了廣泛應(yīng)用。
濾罐過濾工藝目前在國內(nèi)各大油田應(yīng)用廣泛,采用的是多層濾料(石英砂、磁鐵礦)過濾器和核桃殼過濾器。是油田污水處理的重要工序。該工藝具有以下缺點(diǎn):一是濾后水達(dá)不到低滲透油田回注水對懸浮物含量及顆粒直徑指標(biāo)的控制要求;二是由于濾料粒度小易破碎,在反沖洗過程中易造成流失,需時(shí)刻關(guān)注濾罐中的濾料量,及時(shí)補(bǔ)充濾料;三是當(dāng)污水中稠油及瀝青和膠質(zhì)含量較高時(shí),濾料極易出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象,致使設(shè)備無法正常運(yùn)行,使整個(gè)污水處理流程癱瘓。
2.4 陶瓷膜超濾
膜分離技術(shù)是污水處理新技術(shù),與常規(guī)的分離技術(shù)相比,膜分離技術(shù)具有處理效果極佳、設(shè)備裝置簡單、運(yùn)行操作方便等優(yōu)點(diǎn)。陶瓷膜是以無機(jī)陶瓷材料經(jīng)過特殊工藝制作而成的非對稱膜。通常結(jié)構(gòu)為管狀或者多通道狀,微孔密布于管壁之上。陶瓷膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,具有良好的耐高溫和耐腐蝕性,機(jī)械強(qiáng)度高,耐微生物侵蝕,使用壽命較長。
該技術(shù)適用于常規(guī)污水處理工藝達(dá)不到處理要求或常規(guī)處理工藝可以達(dá)到但成本極其高昂的超低滲透及特地滲透油藏等對回注水質(zhì)要求極高的回注水處理。但陶瓷膜材料的膜通量穩(wěn)定性還不夠好,對于較為復(fù)雜的水質(zhì)條件,不能平穩(wěn)高效地工作。同時(shí)陶瓷膜的耐污染性能有待提高,較短的運(yùn)行周期導(dǎo)致頻繁的更換陶瓷膜也增加了運(yùn)營成本。表1為陶瓷膜技術(shù)部分參數(shù)表。
3 結(jié)論
含油污水組分復(fù)雜,通常單一的污水處理技術(shù)并不能很好的將水質(zhì)處理到要求的范圍,因此,在實(shí)際使用過程中,通常會(huì)將幾種處理方法結(jié)合使用,進(jìn)而大大提高污水處理質(zhì)量。