導語：注水系統采出水處理工藝設計研究一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：特低滲油田的油藏特點要求對于采出水的回注水質有著嚴格的控制，吳倉堡油田采出污水的處理量隨著油田開發持續增加，采出污水的處理難度也越來越大。因此，如何解決好采出污水處理達標的問題是目前注水開發中面臨的重要問題。本文結合油田開發實際，對油田采出水處理工藝技術進行了設計研究。

關鍵詞：吳倉堡油田；采出水處理；工藝設計

1油區概況

1.1地理位置。吳倉堡油田位于陜西省吳起縣吳倉堡鄉境內，屬陜北黃土塬區，地面海拔1400~1700m，地表溝壑縱橫，起伏較大，油田開發難度較大，且地處偏遠，井位分散，井況復雜。1.2油區特點。根據油區資料及現場踏勘，該油區有如下特點：點多面廣，吳倉堡油區東西寬約7~8km，南北長約6~8km，油區面積約45km2，各采油井場距離遠。開發層系多，與淺層水源水質配伍性差，主要層位長6、長9等。類比相鄰油田相關層位的配伍性實驗報告，與淺層水源水質配伍性較差。

2采出水處理規模與水質指標確定

2.1水處理規模確定。根據環境保護和油田開發的需要，為提高水資源利用率，采出水處理后全部作注水用水。根據開發指標預測，10年內產水量最大524.67m3/d，洗井水量60m3/d，采出水量最大800m3/d，具體情況見表1所示。綜合考慮，采出水處理站按800m3/d規模進行設計。2.2注入水水質指標確定。原水來自油氣處理系統的三相分離器、緩沖罐等，以及注水井的洗井水。吳倉堡油區屬于低滲油藏，處理后水質參照《碎屑巖油藏注水水質推薦指標》SY/T5329-94要求的A1級標準，主要指標如2所示。

3采出水處理工藝設計

3.1水處理工藝流程。油田采出水處理的目的主要是去除水中的懸浮物和油粒以保證回注通道的通暢，避免堵塞地層孔隙。同時通過藥劑控制細菌滋生，減少腐蝕。由于處理精度需求高，本次設計采用“一級氣浮+多介質過濾+超濾”流程。3.1.1主流程。聯合站來水進入調節罐，初步回收油及沉降分離，并對來水實施均質均量，靠重力進入斜板溶氣氣浮裝置，在管式混合反應器上投加絮凝劑、混凝劑，充分混合反應后，污水在氣浮池內進行固液分離。除去大量懸浮物和油，氣浮出水經緩沖水箱，提升分別進入雙濾料過濾器和多介質過濾器，對污水中的油和懸浮物進行過濾去除。過濾后的水進入循環水池，再經循環泵提升進入微濾膜裝置，濾后水進入凈化水罐，投加殺菌劑、除氧劑后，由注水泵增壓經分水器分配后回注。在超濾過程中定期對系統進行反沖再生，延緩系統的過濾通量衰減，當過濾通量衰減到一定值時，對膜系統進行化學再生處理。3.1.2輔助流程。濾罐反洗：凈化水經反沖洗水泵分別進入濾罐進行反沖洗，過濾反洗水、膜反洗水進入污水池，經污水回收泵提升后進入污水處理流程首端。排污：各處理設備排污進排污池，上清液回收入污水處理系統，污泥定期外運。3.1.3加藥。設置4套加藥裝置，分別投加殺菌劑、助凝劑、混凝劑、除氧劑。其中，殺菌劑投加在除油罐的進水管線及儲水罐的出水管線上，助凝劑、混凝劑投加在氣浮裝置的混合反應器上，殺菌劑、脫氧劑投加在凈化水罐的出水管線上。3.2設備選型。3.2.1調節罐。設計2座100m3鋼質水罐，調節除油是整個污水處理系統的重要環節，收油效果不好，使過濾器截污負荷增大、濾料板結，過濾效果變差，使用壽命變短，水質無法長期穩定達標。要保證水質穩定達標，必須做好收油環節，保證濾前水含油小于15mg/L，為污水后續處理提供可靠保證。收油罐內設收油、排污等，利用油水密度差進行沉降分離。油水密度差為0.12g/cm3，通過自然沉降，使出水含油保持在100mg/L以下。3.2.2斜板溶氣氣浮裝置。在管式混合反應器上投加絮凝劑、混凝劑，充分混合反應后，污水在氣浮池內進行固液分離。除去大量懸浮物和油，氣浮出水經緩沖水箱，提升分別進入雙濾料過濾器和多介質過濾器，對污水中的油和懸浮物進行過濾去除。過濾后的水進入循環水池，再經循環泵提升進入微濾膜裝置，濾后水進入凈化水罐，投加殺菌劑、除氧劑后，由注水泵增壓經分水器分配后回注。3.2.3雙濾料過濾器。設計2臺Φ1600撬裝過濾器，濾速10~12m/h，反洗周期12~24h；濾器采用大粒徑輕質濾料核桃殼和小粒徑重質石英砂兩種濾料，比較接近孔隙上大下小的理想濾層分配和合理濾料級配，增加濾層過濾有效深度，增加截污截油能力，并利用二者的密度差保證反沖洗時輕質濾料和重質濾料不混層，保證出水水質，延長濾料使用周期。3.2.4多介質過濾器。設計2臺Φ1600過濾器，濾速為10~12m/h，反洗周期12~24h。該種多介質過濾器采用了極細（粒徑0.1~0.2mm）、極重（比重4.2~4.8）的特種濾料，對細顆粒的過濾效率非常高，1μm的極細懸浮物和油顆粒的過濾效率在95%以上。宜于反洗再生，運行成本低，當處理水含油和SS≤7mg/L時，出水指標達到油和SS≤2mg/L。3.2.5膜過濾。設計膜處理裝置1套，處理量25m3/h。在壓力驅動下，水通過微濾膜而大分子物質、膠體物質、懸浮物被截留，隨著分離過程的進行，在同等壓力條件下，膜通過的水量會隨著膜表面截留的物質的增加而逐漸降低，降到一定值時就須對膜進行反向清洗以恢復膜的通量，膜反洗水為其自身過濾出水，輔以空氣增加反洗效果。當膜通過的水量不能由正常的清洗恢復時，則須對其進行化學清洗。采用氫氧化鈉去除有機污染物，采取鹽酸去除無機污染物。3.2.6反洗水罐設計1座100m3鋼質水罐，為過濾反沖洗提供水源。3.3工藝技術特點及分段處理效果預測。3.3.1工藝技術特點。（1）高效、低耗的氣浮除油器，作為采出水預處理技術，處理效果好，能回收廢水中的原油資源，有一定的經濟效益。（2）以雙濾料過濾器、精細料過濾器兩級過濾作為膜處理的前處理，是一個比較成熟的處理單元，對油的去除效率穩定，運行可靠。（3）膜處理作為本工藝的關鍵處理單元，過濾精度高，對顆粒物的處理效率高。（4）紫外消毒裝置殺菌效率高，使用安全、穩定、可靠。（5）采用的工藝流程可配備采出水處理在線監控儀表，實現操作自動化控制。3.3.2污水處理工藝分段處理效果預測。污水處理工藝各分段（容器設備）處理效果預測見表3。3.4污泥處理方案。3.4.1污泥來源及產量預測。污泥主要來自于油罐、水罐排污和氣浮產生的浮渣。根據水量預測，前幾年污水量很少，污水設計規模按800m3/d，因此，估算污泥量約200m3/a（0.7m3/d）(含水按70%計算)。3.4.2處理工藝污泥經過污泥泵提升進入壓濾主機，與化學藥劑混合后再經壓濾主機壓濾成干爽的泥餅，脫水處理后的污泥集中拉運到污泥處理廠進行無害化處理。污泥處理設計規模：30m3/d（按12h/d計），間歇運行。處理能力與效果：進泥含水率≈97%，泥餅含水率≤70%，處理能力2.5m3/h。

4結論

（1）高效、低耗的氣浮除油器，作為采出水預處理技術，處理效果好，能回收廢水中的原油資源，有一定的經濟效益。（2）以雙濾料過濾器、精細料過濾器兩級過濾作為膜處理的前處理，是一個比較成熟的處理單元，對油的去除效率穩定，運行可靠。（3）膜處理作為本工藝的關鍵處理單元，過濾精度高，對顆粒物的處理效率高。

參考文獻：

［1］劉華印，葉學禮.石油地面工程技術進展[M]．北京：石油工業出版社，2006.

［2］胡文瑞.低滲透油氣田概論[M].北京：石油工業出版社，2009.劉鴻雁

作者:劉杰 單位:延長油田股份有限公司