油田采出水生化处理站运行探讨

* 习向东，男，高级工程师。

1997年毕业于江汉石油学院给排水工程专业，获学士学位。

现在吐哈油田分公司工程技术研究院从事油田注水与水处理工程设计和研究工作。

地址：新疆哈密市石油基地工程技术研究院地面工程设计所，839009。

E-mail：189579@文章编号：1004-2970（2013）01-0044-04习向东* 刘小洲 李冲 王光辉（中国石油吐哈油田分公司工程技术研究院）习向东等. 生化处理技术在油田高矿化度采出水处理中的应用. 石油规划设计，2013，24（1）：44～47摘要 论述了采出水生化处理技术的基本原理、特点、适用范围，以及微生物处理的主要影响因素和控制措施，并与传统重力沉降工艺进行了对比。

对比结果表明，该工艺具有除油彻底、运行稳定、运行成本低等方面的优势。

通过对雁木西、鲁克沁等油田高矿化度采出水处理的应用情况，包括流程、设备、构筑物、配套技术、处理水质及成本效益等分析，说明了生化处理工艺的技术优势，及其对15×104mg/L 高矿化度采出水处理的良好适应性。

提出了今后生化处理技术需要攻关和推广应用的方向及建议。

关键词 吐哈油田；微生物；生化处理；高矿化度；采出水；采出水处理中图分类号：X741，TE992.2 文献标识码：A DOI ：10.3969/j.issn.1004-2970.2013.01.0101 吐哈油田水处理概况吐哈油田油藏渗透低，对注入水的水质要求高，各区块均执行Q/SY TH 0082—2011《油田注水水质规定》（含油≤5mg/L，悬浮物含量≤3mg/L，粒径中值≤3μm）的水质标准。

2005年以前建设的采出水处理站均采用“重力沉降+多级过滤”的传统物化处理工艺，因工艺前段流程除油合格率低、水质波动大等原因，导致过滤系统负荷重，滤料频繁污染，药剂投加量大，处理成本高，水质达标率低。

为了解决上述问题，吐哈油田采用了生化微生物处理技术，并对实际运行中出现的问题进行了一系列改进完善，提高了工艺适应性，降低了处理成本，形成了“以生化除油为核心，两级纤维球过滤为保障”的主体处理工艺模式，并在雁木西等油田推广应用，成功实现了15×104mg/L 高矿化度采出水的生化处理，显著提高了油田注入水水质。

浅谈新疆油田采出水处理技术摘要：本文简要介绍油田采出水的水质特性、常规的采出水处理技术及处理工艺，对新疆油田目前采出水处理技术进行了综述，以供参考。

关键词：新疆油田；油田采出水；处理技术引言新疆油田是新中国成立后发现的第一个大油田，2002年原油年产突破1000万吨，成为中国西部第一个千万吨大油田，勘探开发领域包括准噶尔盆地盆地西北缘、东部、腹部、南缘等4大区块。

多年来新疆油田在采出水处理与回用方面做了大量工作，已建成油田采出水处理站16座，总处理规模达18×104m3/d，2012年污水处理率达100%，污水回用率达90%，处理后污水主要用于油田回注和回用锅炉，节约了水资源，降低了运行成本，减少了环境污染，取得了良好的社会和经济效益。

1油田采出水特性油田采出水是伴随采油作业采出的经原油脱水分离后的含油污水，又经原油收集和初加工，是含有固体杂质、液体杂质、溶解气和溶解盐等的复杂混合物。

由于原油特性、采油方法、地质条件等不同，各油田采出水的水质相差较大，但又有共性，主要特性有：含油量高、矿化度高、含细菌、含复杂有机物、悬浮物含量高，以及高COD、高水温，处理不当易造成地层堵塞，给污水生化处理带来困难。

2油田采出水处理方法目前，国内外油田常用采出水处理方法分为三类：物理法、化学法和物理化学法。

处理技术一般包括：重力沉降技术、水力旋流技术、气浮分离技术、过滤技术、生化处理技术、膜分离技术等。

2.1 重力沉降技术依靠油水密度差进行重力分离是油田废水治理的关键。

从油水分离试验结果看，沉淀时间越长，从水中分离浮油的效果越好。

其缺点是占地面积大，基建投资高，对乳化油的处理效果不好，污水停留时间长。

目前国内外在重力分离设备上已取得了一定进展，主要设备有横向流除油器、波纹板聚结油水分离器、聚集型油水分离器、立式除油罐和斜板式隔油池等。

新型密置波纹板除油器能除去最小粒径为40μm的油珠。

2.2 水力旋流分离技术水力旋流技术自80 年代后期开始作油田采出水除油设备以来，以其独有的重量轻、体积小、处理速度快等特点被广泛应用。

油田采出水处理及回注地面工艺技术探讨近年来，随着我国石油开采规模的日渐扩大，油田采出水的处理和回注问题变得越来越突出。

随着对大量采出水的处理和循环利用的要求越来越高，采用先进地面工艺技术对采出水进行处理和回注已成为我国油田开发的趋势。

本文旨在探讨油田采出水处理及回注地面工艺技术的问题。

一、油田采出水的特点油田采出水的特点是具有高含盐量、高含油量和多种杂质的特点。

如果这些采出水直接排放到环境中，会对生态环境造成很大的污染。

因此，需要对这些采出水进行处理。

当前，油田采出水处理主要有三种方式：物理、化学和生物处理。

1.物理处理物理处理是采取一些物理学原理，如过滤、沉淀、膜分离等方法进行水处理的方式。

目前，油田采出水的物理处理方法主要有以下几种：（1）过滤：过滤是一种通过孔径较小的过滤介质对采出水进行过滤的方法。

过滤可以除去水中的悬浮颗粒和沉淀物，但对溶解物和微生物没有去除作用。

（2）沉淀：沉淀是利用颗粒物在重力作用下沉降到水底部的原理，将悬浮颗粒和沉淀物从水中分离出来。

这种方法适用于处理颗粒浓度较高的采出水。

（3）膜分离：膜分离是利用半透膜对溶液进行分离的技术。

它可以通过调整压力差或电场等参数对不同大小或电性的物质进行分离。

膜分离可以去除水中的颗粒、沉淀和某些离子，但不能去除溶解有机物和无机物。

2.化学处理化学处理是利用化学物质的化学反应原理，改变水中化学成分来达到清洁水的目的。

目前在油田采出水处理中，化学处理方法主要包括：（1）沉淀法：沉淀法利用一些化学物质提高沉淀的速度，促使沉淀颗粒尽快沉淀下来，以达到分离水中的颗粒物和沉淀物的目的。

（2）氧化法：氧化法是利用氧化剂对水中的有机化合物进行氧化分解，将其转化为短链化合物或无毒化合物，以达到降解有机污染物、改善水质的目的。

（3）膜分离法：膜分离法通过利用半透膜对物质的分离作用，利用膜材料和组合膜结构按某种规律对水中杂质进行分离，以达到提高水质的目的。

生物处理是利用微生物进行对油田采出水进行处理的一种方法，常见的生物处理技术有以下几种：（1）活性污泥法：活性污泥法是用活性污泥对污水进行生化处理的方法。

胜利油田采出水处理技术一、采出水处理现状 多年来，胜利油田在采出水资源化方面作了大量工作，找到了一条回注油层、化害为利的有效途径，至1997年底，已有52座处理站运行，总设计能力为106.35×104m3/d，实际处理水量76.74×10 4m3/d，污水处理率100%，污水回注率（利用率）达98 6%。

胜利油田的各类采出水处理站中，按流程中除油段设备选型不同，基本上可归纳为五类：重力流程、浮选流程、压力流程、旋流器流程及组合流程；按流程中过滤段设备选型不同，可分为石英砂过滤、核桃壳过滤、二级核桃壳过滤、一级核桃壳过滤加一级双滤料过滤等形式。

上述处理流程及设备代表了油田采出水处理的工艺技术水平，它不仅保护了环境，使油田环境质量得到改善和提高，而且，经济效益十分可观，每年可节省水资源费1700万元，每年回收原油30余万吨，价值1.5亿元。

此外，缓解了黄河水源季节性供水不足的矛盾，还大大减轻了油田水系统负荷，节省了大量供水工程建设费用。

油田采出水处理系统已成为胜利油田有效而可靠的第二水源。

二、工艺流程探讨及发展 1.工艺流程探讨 根据胜利油田采出水水质特点和注水水质要求，经不断的研究和探索，已逐步形成了为中、高渗透油田注入净化水水质处理的三段处理工艺，即常规处理流程。

第一段为缓冲调节段：主要构筑物是调储罐，它不但对来水进行均质处理，为后续段提供稳定的水质，均衡的水量，而且对来水的浮油和大颗粒的悬浮物进行初步分离。

第二段为沉降分离除油段：按其设备不同又分为重力沉降除油（}昆凝沉降罐、斜管沉降罐等）、压力沉降除油（粗粒化罐、压力斜板除油罐及二者组合装置等）、气体浮选除油及旋流器分离除油等。

油田采出水中大约20% 溶解油、乳化油及分散油的浮浊液和80%泥质、粉质悬浮固体具有较好的稳定性，必须采用化学、物理方法，借助沉降分离装置而去除。

第三段为压力过滤段：它将沉降分离段不能截留的微粒杂质，乳化油分离出来，是常规处理流程的关键环节，也是水质能否达标的主要设备。

关键词油田含油污水生化处理国内油田在原油生产过程中的产出污水，大部分经过处理后作为水驱采油的水源，部分多余的水经过适当处理后排放，对油田周边环境造成污染。

１９９８年国务院颁布了《关于环境保护若干问题的决定》，决定要求，２０００年以前，全国所有工业污染源必须达到国家或地方规定的排放标准。

当前，国内油田对含油污水的处理主要采用的是自然沉降、混凝沉降、过滤、气浮等常规的物理、化学方法。

以上工艺经合理组合后，对污水中的悬浮物和油有较好的处理效果，能满足部颁要求的注水指标，如含油在５￣１０ｍｇ／Ｌ，悬浮物≤５ｍｇ／Ｌ，但一般不能达到外排要求，如ＣＯＤ指标。

因为根据ＧＢ８９７８－１９９６《污水综合排放标准》的规定，污水二级排放标准中关于有机物含量的两项指标为：ＣＯＤ≤１２０ｍｇ／Ｌ，ＢＯＤ≤３０ｍｇ／Ｌ。

所以，为实现剩余污水的达标排放，在含油污水的处理过程中，引入生化处理工艺就显得尤为必要。

１生物处理技术的发展与现状生化处理工艺是利用微生物的代谢作用，使水中呈溶解、胶体状态的有机污染物质转化为稳定的无害物质。

目前比较成熟的生化处理工艺可以分为两类，即利用好氧微生物作用的好氧法与利用厌氧微生物作用的厌氧法。

其中好氧处理工艺主要包括活性污泥法、ＳＢＲ法、生物膜法、氧化塘法、ＡＢ处理法等形式。

厌氧处理工艺根据处理设备的不同可分为厌氧接触法、厌氧生物滤池、升流式厌氧污泥床（ＵＡＳＢ）、厌氧生物转盘等处理方法。

两种工艺的优缺点对比如表１。

李恒进田超谢玉文（河南油田井楼油矿，河南唐河４７３４１５）有机物负荷污泥产率能耗营养物需要量应用范围对水温适应性启动时间处理效果好氧处理厌氧处理较低较高较高较低较高较低较多较少较窄较广较窄较广短长较好较差项目表１好氧处理和厌氧处理比较鉴于两种处理工艺各有不同的优缺点，单靠一种工艺很难取得满意的效果。

因此，实际工程中常将两种工艺结合起来，按照“分级处理、厌氧先行、好氧把关”的原则，来确定合理的工艺流程。