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2 6 2 0 0 5年 3月 油气田环境保护 治理技术 ────────── 徐大树，毕业于西安石油学院石油工程系石油工程专业，石油大学（华东）油气田开发专业硕士生研究生（在职） ，江苏油田试采一厂采油十一队队长 兼党支部书记, 工程师。通讯地址江苏江都真武镇试采一厂，2 2 5 2 6 5 油气田污水资源化处理现状及对策 徐大树 张 军 任向阳 张 霞 高后正 （江苏油田试采一厂） 摘 要 在油田开发后期，采出液将进入高含水、高腐蚀期。随着可持续发展战略的实施，对油田污水处 理提出了新的要求。污水资源化可采取如下策略采用阴极保护法，以延缓铁质处理罐的使用寿命；应用非金 属管材技术，增强管线的耐腐蚀性；加强生产助剂研究，减少二次污染；改进工艺，提高系统效率。 关键词 污水处理 管道 防腐 注水 油田开发 0 引 言 油田开发后期采出液将进入高含水、高腐蚀期。 随着可持续发展战略的实施， 对油田污水处理提出了 新的要求。近年来，油田污水深度处理技术越来越受 到重视， 江苏某开发 2 0 多年的老油田, 试验将处理后 的污水作为驱油介质， 实现了污水资源化处理及污水 零排放。 1 油田采出水处理现状 1 . 1 采出水 江苏油田污水具有“含油量高、矿化度高、微生 物含量高、机杂高、腐蚀率高、处理难”的等特点。 通常情况下，该油田初处理时污水含油量在 5 0 0 ～ 1 0 0 0 m g / L ，矿化度在 1 0 0 0 0 ～1 1 0 0 0 0 0 m g / L ，硫酸盐 还原菌和铁细菌量常大于 1 0 0 0 0个/ m L ，杂质量在 5 0 ～1 1 0 0 m g / L ，富含 C a 2 、M g 2 、B a 2 、C O3 2 - 、S O4 2 - 等 离子, 还含有硫化物，腐蚀率在 0 . 5 ～1 1 . 7 5 m m / a ，据 水质资料及现场分析， 污水处理罐中沉积物成分复杂 且浓度偏高，主要为出砂较重的油井采出的油泥、油 砂，流程中一些无机垢剥落物，还有部分细菌代谢产 物，如硫细菌、铁细菌、硝酸盐还原菌代谢后的垢 状物。 油田污水远远超过国家规定的水质标准； 油井综 合含水率大于 9 0 ％，而且难于控制油井含水，污水 经处理后，难以达到排放标准。 1 . 2 注入水的选择原则 目前该油田注水工艺水资源选择原则 在油田产 出污水量大时，优先选择油层产出污水为水源，加大 污水处理工艺的投入，保证水质达到地质配注要求； 当油层产出污水供应不足时，可以采用清污混注，并 随着油层产出污水量增加逐渐提高污水的注水比例， 最终实现完全注污水； 在注污水和清污混注条件都不 满足时，可以采用清水作为注水水源，通过注改性清 水的办法补充地层能量。 1 . 3 污水处理工艺 1 . 3 . 1 防 腐 该油区污水腐蚀性强，在生化腐蚀、化学腐蚀、 电化学腐蚀， 再加上应力腐蚀等局部性腐蚀的共同作 用下，加大了腐蚀速度，钢制设施寿命从 3 ～5年缩 短为 1 ～3 年。该油区共有注水井 8 6 口，近两年出现 1 1井次油管脱落，有的管柱呈蜂窝状，由于套管破 损严重而被迫关、停的注水井就有 9 口。这种现象在 高含水、高腐蚀性的油区更为突出，这已成为制约油 田开发后期污水处理工作的重要因素之一。 该油区油气处理集输站的储油罐、 水处理罐盘管 出现穿孔，由于设备老化、穿孔严重导致油水混凝、 分离时间偏短，影响了油水分离等，导致混凝处理效 果差，污水含油率急剧上升，造成部分污水处理罐难 以正常使用。 1 . 3 . 2 工艺分类 由于不同油区污水水质差异较大，因此，处理工 艺有所区别。该油田污水处理工艺，大致可分为重力 式、压力式、浮选法和旋流法等处理工艺，主要有重 力式和压力式两种。 ◆ 重力式 重力式污水处理除油工艺为自然除油 混凝除油过滤注水泵房配水间注水井。 原 油处理系统来水首先经过自然除油， 起到初步沉降和 治理技术 油气田环境保护 第 1 5卷 第 1期 2 7 ˙ 稳定水质的作用，再投加混凝剂进行混凝沉降，然后 经过缓冲、 提升、 过滤， 过滤后的污水再加入杀菌剂， 出水为资源化利用的合格回注污水。 该工艺处理效果 稳定，对污水含油量、水量变化波动适应性强。 ◆ 压力式 旋流 或立式除油罐 除油压力式聚 集分离压力式沉降过滤注水泵房配水间 注水井。原油处理系统来水若压力较高，可直接进入 旋流除油器；若压力适中，可先进入除油罐。采用旋 流除油后进行压力沉降。 根据地层注水水质要求可设 置一级过滤和二级过滤净化。 压力式处理工艺净化效 率较高，含油污水在处理流程中停留时间较短，提高 了水处理效率。该系统机械化、自动化水平高于重力 式处理工艺，现场预制工作量大大降低，可充分利用 处理污水来水水压，减少系统二次提升。但该工艺适 于处理水质、水量波动能力较小的污水。 2 油田开发后期污水资源化对策 2 . 1 采用先进技术 采用牺牲阳极的阴极保护法， 以延缓铁质处理罐 使用寿命，同比延长寿命 2 . 5 倍以上。针对油、套管 破损等问题，应用优质氮化防腐管材；采用悬挂小套 管井 1 5口；应用软性密封剂保护油套管 7口；修复 废弃井 5 口；这些技术效果都较好，缓解了油、套管 破损问题，提高了有效注水率，保证了注水效果。 2 . 2 应用非金属管材 针对腐蚀等问题，筛选、采用了玻璃钢管道，从 应用效果看比较好。玻璃钢管道与传统钢管相比水 力坡降只有钢管的 5 0 ％；耐腐蚀性好，使用寿命是 钢管的 5 倍以上；比强度（拉伸强度与密度比）为钢 管的 2 . 5 倍， 比模量 （模量与密度比） 为钢管的 4 倍, 还具有重量轻、不易结蜡、结垢等优点。 2 . 3 改进工艺 该油区污水集输站有两座三相分离器， 进入开发 后期出现分离器“大马拉小车”的现象。为此，提出 改造流程的建议，实施后取得满意效果，对比生产报 表，在外输脱底水时，分离器出口污水含油及原油含 水稍有变化，如果将储油罐脱底水速度控制在 3 0 m 3 / h ，并适当多增加破乳剂用量，三相分离器主要生 产指标控制基本不变。 这样可有效应用三相分离器的 剩余能力，避免原油外输脱底水时，易造成注水罐含 油大幅度上升的情况。 在改进“沉降、浮选、过滤”等工艺的基础上， 对高效水力旋流器、油气水分离器应用变频技术，提 高设备自动化水平，完善污水处理过程中的隔氧措 施，探索并开发组合工艺及设备集成技术，使系统效 率提高了 2 7 . 5 9 ％。 2 . 4 加强生产助剂研究 针对生产助剂容易产生二次污染的情况， 加强生 产助剂的攻关研究， 增强油田助剂的针对性、 适应性、 匹配性，降低了二次污染，为油田发展做好相关技术 储备。 3 结 语 ◆ 实现了该油区在无新井的情况下，靠提高有效注 水量，增加地层能量的办法，使该油区延缓了原油递 减速度，实现了又稳产 5年的目标，累计注水增油 1 0 . 9 5 1 0 4 t 。 ◆ 油田开发后期污水处理难度虽大，但经过系统分 析并进行有针对性的研究，污水能够进行资源化利 用，实现污水零排放。并为新油田开发提供可借鉴的 经验，提供技术、人才及管理方面的支撑。 参 考 文 献 [ 1 ] 陆柱等. 油田水处理技术. 北京石油工业出版社，1 9 9 0 [ 2 ] [ 美] H . H . 尤里克、R . W . 瑞维亚. 腐蚀与腐蚀控制. 北京石 油工业出版社，1 9 9 4 [ 3 ] 徐根良. 含油废水处理技术综述. 水处理技术. 1 9 9 1 ， 1 7 1 [ 4 ] 何有强. 玻璃钢管道在江苏油田的应用. 油气田地面工程， 2 0 0 2 , 2 1 （2 ） [ 5 ] 朱平等. 江苏油田注水技术管理手册. 北京∶石油工业出 版社，2 0 0 4 ，1 0 （收稿日期 2 0 0 4 - 1 0 - 2 7 ） （编辑 李 娟） 6 0 V o l . 1 5 N o . 1 E N V I R O N M E N T A L P R O T E C T I O N O F O I L oily wastewater; sewage disposal; A/O technique Reinjetion Technology for Wastewater Containing Sludge in Linnan Oil Field 2 4 Gao Peng Guo Donghua Zhang Wei D e p a r t m e n t o f E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n i n S h e n g l i O i l F i e l d ABSTRACT The technology for waste mud reinjected into high- permeability reservoir is applied in Linnan Oil Field, which reduces the pollution of solid mud for environment. The field test in Xia52- 414 Well shows that the injection pressure can be kept to 11 million Pascal when the concentration of sludge in waste mud is ten percent. At present, the treating amount of waste mud is from 150 cubic meters to 200 cubic meters per day, which meets the requirement of waste mud treatment in Linnan Station. The waste mud can be suspended in wastewater while keeping continuous injection into reservoir. KEY WORDS Linnan Oil Field; waste mud; high- permeability reservoir; reinjection technology Sewage Disposal Status in Oil- Gas Field and Improvement of Treating technology 2 6 Xu Dashu Zhang Jun Ren Xiangyang Zhang Xia Gao Houzheng N o . 1 O i l P r o d u c t i o n P l a n t o f J i a n g s u O i l f i e l d ABSTRACT In the late period of oilfield development, the produced liquid has high water cut and corrosive property. The sustainable development of oilfield has a high requirement for sewage disposal. The wastewater can become available resources by using some new s. The cathodic protection is used to extend service life of ferrous treating tank. The non- metallic pipe can enhance the corrosion resistance of pipeline. The treatment technology should be improved to enhance the treatment effectiveness. KEY WORDS sewage disposal; pipeline; corrosion resistance; water injection; oilfield development Gas- field Produced- Water Treatment in Xu’ er Gas Reservoir of Zhongba Gas Field in North- western Sichuan Province 2 8 Xu Jufang N o r t h - w e s t e r n S i c h u a n G a s - f i e l d o f S o u t h - W e s t e r n O i l - G a s F i e l d C o m p a n y ABSTRACT The water quality of Xu’ er gas reservoir in Zhongba gas field of north- western Sichuan Province is investigated. The characteristics and feasibility of four s for treating gas- field water are described. The pre- treating equipments are set up in this reservoir in order to keep the normal production and reduce environment pollution. The gas- field water treated by pre- treating equipments can be reinjected into different ations. The quality of produced- water treated by using this technology is agreeable to the design requirement. Some suggestions for applying this technology are presented in this paper. KEY WORDS Zhongba Gas Field; Xu’ er gas reservoir; produced- water treatment technology; environmental protection Laboratory Experiment on Drilling Sewage Disposal with Chemical Flocculation 3 0 Wei Pingfang1 Zhang Boyan2 Li Weiping 3 Zhang Ou1
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