张唐琳
大庆油田水务公司中引水厂
摘要：目前，我国主力油田大都已进入特高含水开发后期，油田注水量和产水量不断增加。污水处理已成为油田开发中极其重要的技术环节，但是，随着聚合物驱、三元复合驱等三次采油新技术的推广应用，油田采出污水的性质发生了很大变化，粘度增加、乳化严重、悬浮颗粒变细、硫酸盐还原菌大量繁殖，处理难度增加，处理水质差。普通污水处理技术难以达到净化效果，采用深度处理技术快速、高效的处理油田污水具有重要意义。
关键词：油田污水；深度处理
1 前言
随着油田的不断开发，采出液含水量逐步加大，常规工艺流程中油井采出液预分离的处理量也相应增加，各级处理站规模逐步扩大，原油开采成本大大提高，因此，在油田含油污水深度处理中应当采用快速、高效的新技术、新工艺及其配套技术。
2 油田污水现状
目前，油田主要有四种形式污水:普通油田采出水、洗盐污水和洗井水，另一种就是三采污水，它们都是原油生产工艺过程中产生的。
全国油田基本都采用注水开发方式，即注入高压水保持油层压力，驱动原油从油井中开采出来。但经过一段时间注水后，注入水将伴随原油被开采出来。随着开采时间的延长，原油含水率不断上升，油田产出的水量随含水率的不断上升而增加。油田生产的原油在外输或外运之前都必须经过脱水净化，合格原油含水率为0.5%。油井采出水为油田含油污水的主要来源，注水开发的油田一般前2-3年采出液中不含水，以后含水率一般以每年0.%5-2.0%的速度递增。如大庆喇嘛甸油田仅开发15年含水率就上升到75%以上，即采出1t原油生产3t采出水，目前，大部分油井的含水率都超过90%以上。稠油油田开发是从油井向地层注入高压水蒸汽，注入一段时间后水蒸汽将稠油减粘，原油与水蒸汽冷凝水混合在一起从油井开采出来，这种水也称采出水。其采出液含水率也达5既以上。未经任何处理的含油污水成为含油污水原水，简称原水。原水与污染物的种类、含量、性质以及原油性质、油层性质、注水性质和原油集输条件、脱水工艺等因素有关，是一种含有固体杂质、液体杂质、溶解气体和溶解盐类等较为复杂的多相体系。
3 油田污水普通处理技术
目前，油田只对普通油田污水进行处理，主要目的是回注。而对洗盐污水和洗井水不加任何处理，就地排放，易造成环境污染。国内油田比较成熟的几种工艺流程有:
（1）自然除油-混凝除油-压力过滤流程。原水经自然除油罐除油后，可使原水含油从5000mg/L降至500mg/L以下，经混凝除油罐后，油含量降至50~100mg/L。该工艺流程的效果较好，对原水含油量变化适应性强， 缺点是当设计规模超过1x104m3/d时，压力罐数量多，流程相对复杂一些。
（2）混凝除油-单阀滤罐过滤流程。它是上述三部处理流程中两个除油过程合二为一，有时需要加混凝剂。该流程的优点是流程比较简单、适于设计水量较大的处理站，也可做到污水不外排，但缺点是对原水水质变化适应较差。
（3）粗粒化-混凝除油-单阀滤罐过滤流程。它是上述流程的改进。该流程基建投资稍有节省，但当原水中泥沙含量高时，易堵塞粗粒化罐。
（4）自流处理流程。该流程可节省基建投资，占地面积和能源。在大庆、辽河油田有此类工艺。
（5）自然除油-粗粒化-压力除油-压力过滤流程。
此四步处理流程净化水质相当好，适于低渗透油层回注，但基建投资大，适于一些特殊目的的处理技术。
4 油田污水深度处理技术
4.1 物理处理技术
（1）膜分离法。膜分离法是利用特殊膜所具有的选择透过性， 对污水中某些微粒或离子性物质进行分离和浓缩的方法。近年来， 加大了膜处理技术的发力度。采用改性的PVC 合金超滤膜法对油田采出水进行了深度处理， 处理后水质达到了榆树林油田特低渗透油层要求的回注水水质指标。因此， 各种膜处理方法的结合， 或与其他方法的相互结合以及复合膜的研发是该方法的发展趋势。
（2）吸附法。吸附法是利用吸附剂的多孔性和较大的比表面积， 将油田污水中的溶解油和其他溶解性有机物吸附在表面， 达到油水分离的目的。常用于含油污水的深度处理。其最新研究进展体现在高效、经济吸附剂的开发与应用。磁吸附分离法是其最新研究成果。用炼钢厂排放的烟气和气溶胶凝聚物， 通过静电除尘后的“红土”状细粉作磁性物质载体处理含油污水， 除油率可达80 %～ 90 %。
（3）浮选法。浮选法又称气浮法， 应用广泛，一般与絮凝法结合使用。气浮法还具有充氧的功效， 能提高微生物的生化降解性能， 可作为生化法的预处理技术。目前中外对气浮法的研究多集中在气浮装置的革新、改进以及气浮工艺优化组合方面。
（4）水力旋流法。水力旋流法是国外20世纪80年代末开始开发和应用的高效除油法， 在陆上和海上油田均有应用， 是油水分离技术的发展趋势。
4.2 化学法
（1）水解酸化法。水解酸化法是在水解菌的作用下， 难降解的大分子有机物发生开环裂解或断链， 最终转化为易生物降解的小分子有机物， 从而提高油田污水的可生化性， 减少后续处理负荷。该方法需要和生化法结合使用， 形成水解酸化—生化处理工艺。
（2）化学氧化法。化学氧化法是在催化剂作用下，用化学氧化剂将污水中呈溶解状态的无机物和有机物氧化成微毒或无毒物质， 使之稳定化或转化成易与水分离的形态， 以提高其可生化性。包括臭氧法、UV/O3氧化法、UV/H2O2氧化法和催化氧化法等，一般作为预处理技术或与其他方法联用。超临界水氧化技术因其快速和高效的优点， 近年来得到了迅速发展。
（3）化学絮凝法。化学絮凝法普遍应用于各油田，一般作为预处理技术与气浮法联合使用。常用的絮凝剂有无机絮凝剂、有机絮凝剂(合成类有机高分子和天然改性类有机高分子絮凝剂)和复合絮凝剂。有机高分子絮凝剂具有用量少、效率高、处理速度快和产生污泥量少等优点， 因此近年来研究发展迅速，在油田污水处理中研究及运用较多。
4 .3 生化法
生化法利用微生物的生物化学作用使污水得到净化， 包括厌氧生物处理法和好氧生物处理法(即活性污泥法、生物膜法、接触氧化法、纯氧曝气法等)。对含油污水分离和筛选优势菌种的研究是生化法的发展方向。
5 结束语
我国油田污水处理技术方法较多且使用较为广泛，这些传统的方法在处理污水的同时不可避免地存在许多缺点和不足。在对比分析油田污水处理方法的基础上，提出发展新型处理药剂、研究新设备与新技术，以提高污水的处理效率、降低处理成本，对于油田可持续发展具有重要意义。
参考文献：
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[2] 周孙彪，康宜化，牛斌. 油田采油污水回注处理技术回顾与展望[J].石油机械，2002， 30 (12): 38-41.