维普资讯 http://www.cqvip.com ＩＳＳＮ １ＯＯ８—９４４６ ＣＮ１３—１２６５／ＴＥ 承德石油高等专科学校学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｎｇｄｅ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｃｏｌｌｅｇｅ 第９卷第３期，２００７年９月 Ｖｏ１．９，Ｎｏ・３，Ｓｅｐ・２００７ 冀东油田含油污水的处理现状及发展方向 浦鹏程 （唐山冀东油田设计工程有限公司，河北唐山０６３００４） 摘要：油田污水处理的主要目的是去除水中的油、悬浮物、添加剂以及对注水系统腐蚀、结垢的不利成分。高 尚堡作业区、柳赞作业区、老爷庙作业区以及其他区块的水质成分复杂，水量变化大，处理后回注水的水质要 求达到Ａ２级标准，因此选择的处理工艺要求处理效果好、耐冲击。研制新型设备和药剂，开发新工艺，应用 新技术成为冀东油田污水处理发展的新方向。 关键词：油田污水；污水处理；新型设备和药剂 中图分类号：Ｘ７４１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００８—９４４６（２００７）０３—０００１－０３ Ｐｒｅｓｅｎｔ Ｓｔａｔｅ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｔｒｅｎｄ ｏｆ Ｏｉｌｙ Ｗａｓｔｅ Ｗ ａｔｅｒ Ｄｉｓｐｏｓａｌ ｉｎ Ｊｉｄｏｎｇ Ｏｉｌｉｅｌｆｄ ＰＵ Ｐｅｎｇ—ｃｈｅｎｇ （Ｄｅｓｉｇｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ．，Ｊｉｄｏｎｇ Ｏｉｌｉｆｅｌｄ，Ｔａｎｇｓｈａｎ ０６３００４，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｗｏｒｋ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｉｓ ｔｏ ｒｅｍｏｖｅ ｔｈｅ ｏｉｌ，ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ ｓｏｌ— ｉｄ ａｎｄ ａｄｄｉｔｉｖｅ ｉｎ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｕｎｆａｖｏｒａｂｌｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ ｓｃａｌｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ａｄｏｐｔｉｖｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｉｎｃｌｕｄｅ ｇｒａｖｉｔａｔｉｏｎａｌ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｓｅｐａｒａｔｅ，ｓｏｆｔ ｇａｓ ｆｌｏａｔａｔｉｏｎ，ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ，ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ ｗａｔｅｒ—ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｒｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ａｎｄ ｔｈｅ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｉｓ ｗｉｄｅ ｆｏｒ Ｇａｏｓｈａｎｇｐｕ ｚｏｎｅ，Ｌｉｕｚａｎ ｚｏｎｅ，Ｌａｏｙｅｍｉａｏ ｚｏｎｅ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｂｌｏｃｋｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｅｄ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｅｄ ｎｅｅｄｓ ｔｏ ｒｅａｃｈ Ａ２ ｓｔａｎｄａｒｄ． Ｓｏ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｒｅｑｕｉｒｅｓ ｔｈｅ ｇｏｏｄ ｔｒｅａｔｉｎｇ ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｉｍｐａｃｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｔｏ ｄｅｖｅｌｏｐ ｔｈｅ ｆｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ｆａｃｉｌｉｔｙ，ｍｅｄｉｃａｍｅｎｔ ａｎｄ ｎｅｗ ｐｒｏｃｅｓｓ，ａｐｐｌｙｉｎｇ ｔｈｅ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｉｓ ｔｈｅ ｎｅｗ ｄｅｖｅｌｏｐ－ ｍｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｆｏｒ Ｊｉｄｏｎｇ ｏｉｌｉｆｅｌｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒ ｄｉｓｐｏｓａｌ；ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｎｅｗ ｆａｃｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｍｅｄｉｃａｍｅｎｔ；ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｅｘ— ｃｈａｎｇｅ １ 油田采出水的特点及去向 １．１油田采出水的特点 冀东油田污水主要包括原油脱出水（又名油田采出水）、钻井污水及站内其它类型的含油污水。原 水水质随着采出原油油品性质、油层地质条件、采油工艺、油气集输流程和原油脱水方式不断的发生变 化。油田采出水不仅被原油所污染，它在高温、高压的油层中还溶解了地层中的各种盐类和气体；在采 油过程中，从油层中携带许多悬浮固体；在油气集输过程中还掺进了各种化学药剂；采出水中含有大量 有机物，有适宜微生物的生长繁殖的环境。钻井污水成分也十分复杂，主要包括钻井液、洗井液等。钻 井污水的污染物主要包括钻屑、石油、粘度控制剂（如粘土）、加重剂、粘土稳定剂、腐蚀剂、防腐剂、杀菌 剂、润滑剂、地层亲和剂、消泡剂等，钻井污水中还含有重金属。其它类型污水主要包括油污泥堆放场所 收稿日期：２００７—０３—１２ 作者简介：浦鹏程（１９７７一），男，河北唐山人，中国石油唐山冀东油田设计工程有限公司工程师，主要从事设计研究 工作。 维普资讯 http://www.cqvip.com ・２・ 承德石油高等专科学校学报 ２００７年第９卷第３期 的渗滤水、洗涤设备的污水、油田地表径流雨水、生活污水以及事故性泄露和排放引起的污染水体等。 综上所述，油田采出水的特点为：１）油和悬浮物含量高。２）成份复杂。污水中含有石油类物质、地层黏 土颗粒、溶解性矿物质、细菌和油田采油助剂等。３）水质多变。水质随油藏地质条件、采油工艺、开采时 间的长短等而变化，即使同一个区块的不同时期、不同油井采出的污水其水质条件也可能存在很大的差 异。４）温度较高。温度随油藏地质条件和开采工艺而不同，采油污水温度一般在４５～５５℃。５）细菌 容易滋生。由于采油污水中含大量有机物，其中往往会有大量的细菌滋生（ＳＲＢ、ＴＧＢ、铁细菌）。 １．２油田采出水的去向 油田采出水有三种去向：回注地层、回用锅炉和排放环境。从保护环境的角度考虑，处理优先原则 为：先回用，后回注，再排放。冀东油田以注水开采为主要采油手段，目前油田注水９８％都是经处理后 的油田采出水。从注水井注入油层的水，其中大部分通过采油井随原油一起回到地面，这部分水在原油 外运和外输前必须加以脱除，脱出的污水中含有原油，因此被称为油田采出水。随着油田开采年代的增 长，采出液的含水率不断上升，有的作业区已达到９５％以上，这些含油污水已成为油田的主要注水水 源。由于冀东油田各作业区没有回用需求，采出水经处理满足注水水量后，剩余污水进生化处理达标后 外排。 ２ 冀东油田污水处理技术现状及存在的问题 ２．１ 污水处理技术现状 油田含油污水处理的主要任务变革原水水质，使其达到回注水水质标准或其他要求。含油污水处 理的技术直接关系到油田的开发和生产，也是搞好环境保护、减小污染的重要措施。选择哪一种工艺流 程来满足油田的注水水质要求相当关键。油田采出水处理工艺一般为两段式处理流程。第一段处理工 艺分为以下几种：重力沉降分离工艺、旋流除油工艺和浮选工艺；第二段处理工艺根据水质及处理要求 选用不同的过滤工艺组合。冀东油田所采用的流程为目前国内各大油田普遍采用的传统重力沉降分离 工艺，高一联、柳一联、庙一联采用的工艺流程为：原油脱出水一重力自然沉降分离一混凝沉降分离一一 级粗过滤一二级细过滤一回注或进生化站处理后外排。 通过对胜利、辽河和冀东油田目前在用的采出水处理站的摸底（见表１）。从陆上油田常用流程及 运行效果可以看出，滤后水中油的含量都能达标，但悬浮物含量超标、悬浮物粒径不合格的现象较普遍。 针对这一问题，近年来主要在过滤系统进行技术改造，调整滤料级配、强化反洗效果等，但效果不明显， 也没有从根本上解决问题。 表１摸底调查表 ２．２存在的问题 ． 高尚堡作业区、柳赞作业区、老爷庙作业区以及其他区块的水质成分复杂，水量变化大，处理后回注 维普资讯 http://www.cqvip.com 浦鹏程：冀东油田含油污水的处理现状及发展方向 ・３・ 的水质要求达到Ａ级标准，因此选择的处理工艺要求处理效果好、耐冲击。随着油田外围低渗透油田 和表外储层的连续开发，对油田注水水质的要求更加严格。由于油田污水种类多，地层差异及钻井工艺 不同等原因造成油田污水的水质变化较大，这为油田污水的处理带来困难。从冀东油田污水处理站近 几年运行的情况来看，污水处理站在技术和管理方面存在着不少问题。 ２．１．１ 含油污水处理技术方面存在的问题 １）污水处理系统性考虑不够，过分依赖设备。三座联合站的污水处理站内，各种类型水处理设备几 乎都有使用过，但效果并不理想；污水站出现问题总只是从设备改造角度解决问题，而没有从药剂、流程 等系统考虑。 ２）不注重预处理效果，使得污水处理不耐冲击。现有各种流程均以过滤器作为水质把关设备，但其 出水水质均达不到Ａ２级指标，过滤器之前没有设置预处理设备，总的来说，过滤器很容易受到冲击而 失去效果。 ３）工程设计创新不够，设备选型单一。水处理流程设计没有创新；对过滤 争没备选型单一。柳一 联气浮设备的运行效果不理想，使大家对气浮的认识还停留在十年前。 ２．２．２污水站运行管理方面存在的问题 １）基层技术力量相对薄弱，缺少专业的技术人员。 ２）运行经费不足，污水处理药剂没有针对性。在对水的处理过程中，投加的各种药剂，如混凝剂、絮 凝剂等，没有根据水质的变化进行跟踪配伍性实验，药剂的筛选不到位，从而无法确定适合的药剂配方 和投加量。“先除油，后除悬浮物”的药剂投加顺序没有实现。 ３）对污水处理流程各点的水质监测力度不够，水质跟踪检测项目少，对水质波动发现不及时。 由于存在上述问题，污水站运行很不稳定，出水水质波动较大，从而会使注入油层的水污染和堵塞 油层，水驱油效率下降。 ３ 发展方向及展望 随着油田开发的不断深入，原油含水不断上升，采出水处理已成为冀东油田的重要工作。各采油区 块对回注水质要求越来越高，污水水质不达标直接影响油田开发效果，尤其是在柳北地区，注水效果不 是很理想。因此研制新型设备和药剂，开发新工艺，应用新技术成为冀东油田污水处理发展的新方向。 针对在污水处理技术和污水站运行管理方面存在的问题，冀东油田可在以下方面寻找突破口。 ３．１技术方面 １）加强与其他油田的交流合作，尤其是尝试与国外合作，敢于打破传统工艺局限。例如２００６年冀 东油田与辽宁华孚一爱德摩环保设备有限公司（加拿大爱德摩环保集团公司合资）就油田污水处理技术 和设备进行了技术交流。２）注重科研投入与开发，小试和中试对工程必不可少，比如横向流除油器、硅 藻土过滤器在油田进行试验。３）采出水处理必须当作系统对待，强调系统性解决，从工艺、设备、药剂全 面人手。４）污水预处理技术的应用：浮选和精细过滤为重点。强化预处理流程，特别是油类的去除。 ５）合理的设备选型和高效的化学药剂配合使用。 ３．２管理方面 尝试采用多种运行模式服务油田（总承包、药剂承包、托管运行、人工委托等），对污水进行专业化 管理。例如长庆西峰油田依托社会的管理方式（两头靠社会，中间自己干），有利于提高职工技术素质 及油田管理水平，他们这样的管理模式值得冀东油田学习和借鉴。在污水处理站的运行管理上，冀东油 田不妨换一种方式。 ３．３ 经济方面 纠正传统的污水处理投资观念，使投资和运行成本趋于合理化；研究和开发示范工程等的前期资金 投入要有所保证。 （下转第１０页） 维普资讯 http://www.cqvip.com ・１０・ 承德石油高等专科学校学报 ２００７年第９卷第３期 ２８５－２８８． ［８］ 胡爱平，段占庭．气提法的研究及应用进展［Ｊ］．现代化工，１９９３，（８）：３６—３９． ［９］ Ｂｏｎｚ Ａ Ｐ，Ｂｒａｕｎ Ｂ，Ｊａｎｏｗｓｋｙ Ｒ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ—ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ａｎｄ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｍｏｄｅｌｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｆｒｏｍ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｓｔｕｒｃｔｕｒｅ［Ｊ］．Ｉｎｄ Ｅｎｇ Ｃｈｅｍ Ｒｅｓ，１ ９９８，３７（８）：３０４３—３０５ １． ［１Ｏ］ 时钧，汪家鼎，余国琮，等．化学工程手册［Ｍ］．北京：化学工业出版社，１９９６． ［１１］ 华超，白鹏，李鑫钢，等．改进的ＵＮＩＦＡＣ模型在萃取精馏溶剂选择的应用［Ｊ］．天然气化工，２００５，（３Ｏ）：７４－７８． ［１２］ Ｇｍｅｈｌｉｎｇ Ｊ，Ｌｏｈｍａｎｎ Ｊ，Ｊａｋｏｂ Ａ，ｅｔ ａ１．Ａ ｍｏｄｉｉｆｅｄ ＵＮＦＩＡＣ（Ｄｏｒｔｍｕｎｄ）ｍｏｄｅ１．３．：Ｒｅｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ［Ｊ］．Ｉｎｄ Ｅｎｇ Ｃｈｅｍ Ｒｅｓ，１９９８，３７（１２）：４８７６－４８８． ［１３］ 宋海华，孙伟，，等．萃取精馏溶剂选择的研究进展［Ｊ］．化学工业与工程，２００２，１９（１）：８３—８８． （上接第３页） 随着水资源短缺的加剧，以及人们对环境污染认识的加深，油田污水处理后回用已经越来越受到重 视。选择一种安全可靠的处理流程和运行稳定的设备来满足回用水的水质标准是未来发展的趋势。在 水处理药剂的研制和开发上，研制混凝能力强、能够快速破乳、沉降速度快、絮凝体体积小、在碱性和中 性条件下同样有效的新型混凝剂，是水处理药剂开发者研究的方向。在设备的研发上，开发更为先进的 复合反应器来提高处理效率和减少占地面积。另外生物处理技术、膜分离技术也将应用于油田污水处 理。 参考文献： ［１］ 冯永训．油田采出水处理设计手册［Ｍ］．北京：中国石化出版社，２００５． ［２］ 马喜平，刘雪娟．用混凝剂处理油田污水的应用现状及展望［Ｊ］．钻采工艺，２００１，２４（１）：７９—８１． ［３］ 杨云霞，张晓健．我国主要油田污水处理技术现状及问题［Ｊ］．油气田地面工程，２００１，２０（１）：４ （上接第６页） ４ 认识与建议 １）通过水质调查确定了百重７区稠油污水存在的问题，从水处理药剂筛选人手，对水处理工艺流程 进行了筛选，确定了重力除油 混凝沉降一过滤处理流程为百重７区稠油污水工艺设计流程。 ２）针对百重７区稠油污水含油乳化程度严重、悬浮物分散程度高的特点，研制了新型耐温净水剂 ＫＬ－４０１，该药剂对百重７区稠油污水水质适应性极强，净水效果优良。 参考文献： ［１］ 李化民，苏显举．油田含油污水处理［Ｍ］．北京：石油工业出版社，１９９４． ［２］ 刘冰．优化技术措施改善污水处理效果［Ｊ］．油气田地面工程，２００５，２４（９）：２０—２３． ［３］ 王辉．百口泉地下水源含石油量分析方法浅析［Ｊ］．石油科技，２００５，１５（３）：１４—１５
