油田采油污水回注处理技术回顾与展望.pdf

专题综述“ 油田采油污水回注处理技术回顾与展望 周孙彪 康宜华 （华中科技大学） 牛斌 （长庆油田分公司第一采气厂） 摘要目前，国内外处理采油污水的方法主要有隔油处理法、气浮法、凝聚过滤法、化学处 理法、生物处理技术、吸附法、膜分离技术、井下油水分离技术和三相旋流分离器技术。国内各 油田对采油污水普遍采用的隔油除油 混凝 过滤三段处理工艺存在较多问题，给油田生产和环 境保护造成一定困难。为此，设想了采用井下油水分离器、三相旋流分离器和膜分离 “ 项新技术 的采油污水处理工艺流程，并就油田采油污水处理问题进行了前景展望。 关键词含油污水污水回注污水处理综述 在油田开发进入中、后期以后，油层压力下降 很大，注水采油是用来维持油层压力的重要手段。 采出原油经脱水处理后，水中一般含有一定量的 油、硫化物、有机酚、氰、细菌、固体颗粒以及所 投加的破乳剂、絮凝剂和杀菌剂等化学药剂。大量 的采出水外排既造成了环境污染，又浪费了宝贵的 水资源。因此，采油污水经处理后回注成为减少环 境污染，保障油田可持续开发，提高油田经济效益 的一个重要途径。 污水中的悬浮物和油是采油污水回注中导致注 水井和油层堵塞的两个重要因素，而在除油处理工 艺中往往伴随着悬浮物的去除，因此采油污水除油 问题就成为污水回注处理的一个重要研究课题。 采油污水处理技术综述 经过多年的研究应用和发展，国内外针对采油 污水中油存在的形态，主要有以下几种处理方法。 隔油处理法 ［］ 隔油处理法主要去除游离态和机械分散态油， 靠自然上浮分离。常用的处理构筑物类型有平流式 隔油池、平板式隔油池和斜板式隔油池等。 （）平流式隔油池（）-“,9 转 。 （收稿日期88 8; 8；修改稿收到日期88 8- ） 万方数据 化学处理法主要用于去除乳化油。一般是直接 用化学药剂来削弱分散态油珠的稳定性。通常是投 加无机混凝剂，常为铝盐 “（ * ; ’, 4567，临界有效值为 * 油田采出水处理工艺流程 1 吸附法 吸附法是利用亲油性材料来吸附水中的油。活 性炭是常用的吸附材料。此外，煤炭、吸油毡、陶 粒、石英砂、木屑、硼泥等也可作为吸附剂。 活性炭吸附法由于处理成本高、再生难，使用 上受到一定的限制。近年来国外已逐渐用它来对含 油污水进行深度处理，以满足日益严格的污水排放 标准要求。日本是较多采用粒状活性炭进行深度处 理的国家，现在大约有 ’, 套工业装置。美国目前 正进行采用粉末活性炭投加到生化曝气池中处理含 油污水的技术研究。国内也开展了使用粒状活性炭 处理采油污水的研究与实践。在很低的含油量条件 下，活性炭除油效果非常显著，可高达 0/-以上。 A1 膜分离技术 ［］ 近年来，越来越多的膜分离技术开始用于油田 采出水处理。膜分离技术是利用膜的选择透过性进 行分离和提纯的技术。当采油污水中油粒子粒径为 微米量级时，可用机械方法进行前处理。膜法处理 可根据废水中油粒子的大小，合理地确定膜截留分 子量，且处理过程中一般无相的变化，常温下操 作，有高效、节能、投资少、污染小的特点。 常应用于采油污水处理的 / 种膜分离技术为反 渗透（B） 、超滤（C） 、微滤（D） 、电渗析 （E）和纳滤（F） 。 91 井下油水分离技术 近年来，出于环保和经济两方面的考虑，国外 许多大的石油公司开发研究诸多高效油水分离设备 以减少过高成本和处理采出水费用，如加拿大工程 研究中心（* G EB）开发研究出井下油水分离系 统将水力旋流分离器与经过改进的多流井下泵送 系统配套使用，完成产油、油水分离及实现采出水 同井回注。这项新技术在加拿大东部艾伯塔省阿莱 恩斯油田得到良好的应用。 国外已开发出用于井下的水力旋流器型和重力 分离器型两种分离系统。重力分离器型的日处理量 , 4’，只能与杆式泵配用；而水力旋流分离器型 的日处理量可高达 ,, 4’，且能与电潜泵、有杆 泵和螺杆泵相配用。大多数井下油水分离系统 （H）都安装于注水层上方的生产层中。H 系统可用于注水，还可以用于遏止底水锥进，减少 水流侵入生产层。 目前北美有 ’A 口油井装有 K 0’,, 年第 ’, 卷第 期周孙彪等油田采油污水回注处理技术回顾与展望 万方数据 等人通过对两相旋流分离器的流场研究，在 “ 7 型阀。当压力从套管中释放时，会激活锁紧部件，永久性地将开启阀锁定在关闭位置。若需要在多次循 环非锁定时应用，则有另外一种膨胀阀可供选用。当封隔器的膨胀组件是用水泥来膨胀时，可使用带孔短节膨胀阀 （专利产品） ，这种阀具有较大的流通面积。 赵炜译自 73，,,，10（.） “1 “0,, 年第 , 卷第 “ 期周孙彪等油田采油污水回注处理技术回顾与展望 万方数据