劉宏彬 盧曉平 夏福軍 張靜偉

1大慶油田工程有限公司

2大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠

3化工有限公司技術(shù)開發(fā)研究院

為了提高聚合物驅(qū)油的經(jīng)濟(jì)效益，大慶油田開展實(shí)施了先導(dǎo)性注入抗鹽聚合物驅(qū)油劑驅(qū)油試驗(yàn)[1-4]。由于目前驅(qū)油先導(dǎo)性試驗(yàn)選擇的井?dāng)?shù)較少，沒有大規(guī)模地實(shí)施應(yīng)用，其驅(qū)油后采出液處理過程中產(chǎn)生的采出水采用摻入已建聚合物驅(qū)采出水處理站的方式進(jìn)行處理，而摻入的抗鹽聚合物[5]驅(qū)采出水是否對(duì)現(xiàn)有采出水處理工藝產(chǎn)生影響，已建的聚合物驅(qū)[6]采出水處理設(shè)備能否滿足抗鹽聚合物驅(qū)采出水處理要求，需要通過實(shí)際現(xiàn)場試驗(yàn)研究予以確定，并通過試驗(yàn)研究給出摻混比例，從而指導(dǎo)實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)行，確保已建采出水處理設(shè)備及系統(tǒng)工藝處理后的最終出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

1 聚中112污水站采出水處理適應(yīng)性分析

聚中112轉(zhuǎn)油放水站所屬區(qū)塊包括水驅(qū)采油井47 口和計(jì)量間4 個(gè)，采出液量為1 930 m3/d；抗鹽聚合物驅(qū)采油井61 口和計(jì)量間5 個(gè)，采出液量為6 790 m3/d。所有井的采出液全部進(jìn)入該站進(jìn)行油氣水三項(xiàng)分離，其中二段脫水有部分油進(jìn)入北Ⅰ-1進(jìn)行進(jìn)一步脫水。

1.1 工藝及運(yùn)行參數(shù)

聚中112 污水處理站[7-10]采用的處理工藝流程為：一次自然沉降→二次混凝沉降→一次石英砂過濾→凈化水。目前該站實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷為設(shè)計(jì)負(fù)荷的27.5%，總沉降時(shí)間為20.7 h，比設(shè)計(jì)沉降時(shí)間12 h 延長了8.7 h，其設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)行參數(shù)對(duì)照見表1。其中抗鹽聚合物驅(qū)采出污水占77.8%。

1.2 現(xiàn)場實(shí)際處理效果監(jiān)測分析

現(xiàn)場試驗(yàn)連續(xù)進(jìn)行3天，每天上午、下午（同一個(gè)時(shí)間）各取1 組水樣，分別對(duì)聚中112 污水處理站的一次自然沉降罐進(jìn)水和出水、二次混凝沉降罐出水，以及一次石英砂過濾后的出水取樣進(jìn)行分析化驗(yàn)，主要測試含油量、懸浮固體含量、濾后水中懸浮物粒徑中值、污水聚合物質(zhì)量濃度和黏度，其測試結(jié)果見表2。

由表2 可知，聚中112 污水處理站處理來水含油量較高，平均為1 360 mg/L，相比現(xiàn)有的聚合物驅(qū)采出水污水處理站進(jìn)站污水含油量高（生產(chǎn)管理要求小于500 mg/L），濾前含油量大于100 mg/L，濾后水含油量平均為53.8 mg/L；處理來水懸浮固體含量相對(duì)較高，平均為89.5 mg/L；最終濾后出水含量平均為36.2 mg/L，沒有達(dá)到聚合物驅(qū)采出污水高滲透率油層回注水水質(zhì)控制指標(biāo)小于20 mg/L的要求；而最終濾后出水中的懸浮固體顆粒粒徑中值平均為3.375 μm，達(dá)到了聚合物驅(qū)采出污水高滲透率油層回注水水質(zhì)控制指標(biāo)小于5 μm的要求。

上述分析結(jié)果表明：當(dāng)現(xiàn)有聚合物驅(qū)采出污水處理工藝中摻混抗鹽聚合物采出污水所占比例較大時(shí)（77.8%），且聚合物質(zhì)量濃度在480 mg/L 左右時(shí)，如果采用聚合物驅(qū)采出污水的處理工藝和設(shè)計(jì)參數(shù)，現(xiàn)有的處理工藝不能適應(yīng)其產(chǎn)生的影響和滿足其處理需要，最終處理后的水質(zhì)將很難達(dá)到聚合物驅(qū)采出污水高滲透率油層回注水水質(zhì)控制指標(biāo)的要求，需要進(jìn)行相應(yīng)的處理工藝改造及運(yùn)行設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)整。

1.3 減少抗鹽聚合物驅(qū)采出水占比后處理效果分析

為了確保聚中112污水處理站摻入抗鹽聚合物采出污水最終處理后的水質(zhì)指標(biāo)，現(xiàn)場調(diào)整了抗鹽聚合物采出污水的摻入比例，即小于50%，并連續(xù)現(xiàn)場取樣分析。其測試結(jié)果見表3。

由表3 可知，聚中112 污水處理站將摻入的抗鹽聚合物采出污水的比例降至50%之后，被處理水中的含油量和懸浮固體含量都發(fā)生了變化，沉降之后的濾前含油量盡管大于100 mg/L，但也有所降低；濾后水的含油量平均為19.6 mg/L，懸浮固體質(zhì)量濃度平均為19.5 mg/L，均達(dá)到聚合物驅(qū)采出污水高滲透率油層回注水水質(zhì)控制指標(biāo)小于20 mg/L的要求；在降低摻入抗鹽聚合物采出水的比例的同時(shí)，也降低了污水的含聚濃度，從而實(shí)現(xiàn)了抗鹽聚合物采出污水的有效達(dá)標(biāo)處理。說明該站降低摻入抗鹽聚合物采出污水的比例，其現(xiàn)有的處理工藝及運(yùn)行參數(shù)能夠滿足生產(chǎn)的需要。

表1 聚中112污水處理設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)行參數(shù)Tab.1 Design and practical operation parameters of sewage treatment in Juzhong 112

表2 污水處理站系統(tǒng)處理工藝各段處理后出水水質(zhì)分析化驗(yàn)結(jié)果Tab.2 Analysis and test results of effluent water quality after treatment of each section of treatment process in sewage treatment station system

表3 聚中112污水處理站系統(tǒng)處理工藝各段處理后出水水質(zhì)分析化驗(yàn)結(jié)果Tab.3 Analysis and test results of effluent water quality after treatment of each section of treatment process in Juzheng 112 sewage treatment

2 喇400污水站采出水處理適應(yīng)性分析

2.1 工藝及運(yùn)行參數(shù)

喇400 轉(zhuǎn)油放水站所屬聚驅(qū)采出液井124 口，其中抗鹽聚合物驅(qū)采出液井47口，分別進(jìn)入5座計(jì)量間。124口采出液井全部進(jìn)入該站進(jìn)行油氣水三項(xiàng)分離。喇400 污水處理站采用的處理工藝流程為：一次自然沉降→二次混凝沉降→一次石英砂過濾。該站設(shè)計(jì)處理量為30 000 m3/d，實(shí)際處理量為24 000～26 000 m3/d，其中抗鹽聚合物采出水量為5 300 m3/d 左右，非抗鹽聚合物采出水量在10 000 m3/d左右，另有喇-Ⅱ聯(lián)聚合物驅(qū)采出水量為10 000 m3/d左右。污水處理站實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷為設(shè)計(jì)負(fù)荷的86.7%，總沉降時(shí)間為18.0 h，比設(shè)計(jì)沉降時(shí)間延長了2.4 h，其設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)行參數(shù)對(duì)照見表4。

2.2 現(xiàn)場實(shí)際處理效果監(jiān)測分析

試驗(yàn)持續(xù)3天，現(xiàn)場監(jiān)測內(nèi)容及監(jiān)測點(diǎn)同聚中112污水處理站，其監(jiān)測測試結(jié)果見表5。

由表5 可知，盡管喇400 污水處理站的來水含油量較高（平均為2 441 mg/L），比現(xiàn)有的聚合物驅(qū)采出水污水處理站進(jìn)站污水含油量高（生產(chǎn)管理要求小于500 mg/L），但濾前含油量小于100 mg/L（平均為73.2 mg/L），濾后水含油量平均為20.2 mg/L，接近聚合物驅(qū)采出污水高滲透率油層回注水水質(zhì)控制指標(biāo)小于20 mg/L 的要求；來水懸浮固體質(zhì)量濃度平均為55.6 mg/L，濾后水含量平均為16.8 mg/L，處理后污水中的懸浮固體顆粒粒徑中值平均為2.438 μm，懸浮固體含量和顆粒粒徑中值分別達(dá)到了聚合物驅(qū)采出污水高滲透率油層回注水水質(zhì)控制指標(biāo)小于20 mg/L和小于5 μm的要求。

表4 喇400污水處理設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)行參數(shù)Tab.4 Design and practical operation parameters of La 400 sewage treatment

表5 喇400污水處理站系統(tǒng)處理工藝各段處理后出水水質(zhì)分析化驗(yàn)結(jié)果Tab.5 Analysis and test results of effluent water quality after treatment of each section of treatment process in La 400 sewage treatment

上述水質(zhì)分析結(jié)果表明：采用該污水處理站現(xiàn)有處理工藝處理摻有含抗鹽聚合物的采出污水，其最終處理后的水質(zhì)含油量、懸浮固體含量及顆粒粒徑中值，均能夠達(dá)到聚合物驅(qū)采出污水高滲透率油層回注水水質(zhì)控制指標(biāo)的要求。分析其原因是由于該站摻入了喇Ⅱ聯(lián)低含聚采出污水，導(dǎo)致含抗鹽聚合物采出污水的摻入比例減?。ㄕ?1.2%），且聚合物質(zhì)量濃度在380 mg/L左右，使污水的沉降特性發(fā)生變化易于油水沉降分離，從而提高了各單體處理設(shè)備的處理效果及最終出水水質(zhì)。

3 結(jié)論

抗鹽聚合物驅(qū)采出污水，采用摻入“一次自然沉降→二次混凝沉降→一次石英砂過濾→凈化水”的現(xiàn)有聚合物驅(qū)采出水處理工藝中進(jìn)行處理的方法，當(dāng)聚合物質(zhì)量濃度在380 mg/L左右時(shí)，摻混比例占總處理量的20%左右，其最終處理后的水質(zhì)能夠達(dá)到聚合物驅(qū)采出污水高滲透率油層回注水水質(zhì)控制指標(biāo)的要求；當(dāng)聚合物質(zhì)量濃度在480 mg/L左右時(shí)，應(yīng)當(dāng)控制抗鹽聚合物驅(qū)采出污水的摻混比例界限小于50%，并調(diào)整相應(yīng)處理設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，可確保處理后的水質(zhì)能夠達(dá)到聚合物驅(qū)采出污水高滲透率油層回注水水質(zhì)控制指標(biāo)的要求。