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油田含油污水处理技术

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油田含油污水处理技术

作者：李海峰

来源：《E动时尚·科学工程技术》2019年第01期

摘 要：对油田的含油污水处理工作需要进一步的优化，这项工作对于油田开发非常重要，首先要了解这些含油污水的来源，弄清来源之后认真分析，搞清这些废水的危害性，然后利用合适的方法进行处理，从而让这些经过处理的含油污水重新注入到开发的油田中，让这些废水重新得到利用。

关键词：油田；含油污水；处理技术

通过对油田含油污水处理工艺技术措施的研究，采取最优化的处理技术措施，使含油污水中的油和悬浮颗粒的含量达到注水的水质标准，作为油田注水的水源使用，通过注水泵加高压，注入到油层中，达到水驱油的开发效果。

一、含油污水处理技术

1物理法

对于含油污水中的油质、固体悬浮液物及矿物质去除过程中，如果采用物理方法时，又以重力分离法、粗粒化法、膜分离法和过滤法等为主。这其中重力分离法主要是根据密度原理，依赖于重力作用，利用水的浮力作用使油珠上升到水面，并对油珠进行分离，从而达到水油分离的效果。而粗粒化法主要是利用相应的机器设备，从污水中将乳化油和溶解油有效的分离出来。近年来膜分离法应用较为广泛，具体应用过程中主要是利用膜选择透过性原理，通过微滤、超滤、纳滤及反渗透等来对乳化油和溶解油进行处理，实现对污染物的有效提纯，实现污染物与水之间的有效分离。

2化学法

在选择物理方法之后，对于无法清除的溶解性物质进行处理时，可以通过加入化学药剂来达到去除污染物的目的。最常用到的化学法主要以絮凝法和盐析法为主。即在含油污水加入絮凝剂，利用正电荷胶团与负电荷乳化油的中和人艇，实现乳化油油粒的有效聚集，使乳化油的粒径变大，而且生在怕絮状物对细小油滴具有较好的吸附作用，吸附后通过沉降或是气浮来达到油水分离。在去除乳化油过程中，应用最多的为盐析法，具体操作时在乳化废水中投入无机盐类电解质，以此来将乳化油珠外围的水化离子进行有效去除，将油粒压缩到水界面处，以此来减少电荷，破坏双电层，恢复油珠间的吸引力，实现油料的有效聚集。

3生物法 龙源期刊网

由于微生物具有较好的生存能力和分解特性，能够对污水中的有机物进行分解，将其转化为简单的无机物。在利用生物法处理含油污水过程中，主要会应用到活性污泥法和生物滤池法。对于难处理的水质，通常会采用活性污泥法进行处理。

4物理化学法

主要有气浮法和吸附法两种，气浮法也叫做浮选法，主要用于分散油和乳化油，将空气通入含油污水中，产生气泡后，水中的油珠就会粘附在大量气泡上，随着气泡浮出水面。吸附法是利用某些材料的特殊性质来吸附水中的油，主要用于吸附乳化油和溶解油，分为表面、离子交换和专属吸附。

二、含油污水处理的工艺

1去除含油污水中的油质

含油污水除油的主要方法有：重力沉降法、物理化学法、化学混凝法、粗粒化法、过滤法、浮选法、活性炭吸附法、生物法、电磁法。但是由于不同油井中操作工艺以及水质和需要处理的程度不同，只靠某一种方法是不能达到除油的目的的，因此，在实际的现场作业中，要想达到良好的除油效果，必须几种方法联合使用，相互配合，这样才能达到良好的处理效果。通常情况下，含油污水中的油质主要有三种状态：呈悬浮状态的可浮油、呈乳化状态的乳化油、呈溶解状态的溶解油，这三种状态的油污程度不同，在废水中的含量也不同。第一种可浮油的粒径比较大，当把含油废水放在桶中静沉时，这些油滴就会慢慢浮升起来，它们可以依靠油水比重差而从水中分离出来，对于石油炼厂废水而言，这种状态的油一般占废水中含油量的60%—80%左右。而第二种呈乳化状态的乳化油是一些非常细小的油滴，这些油滴即使静沉几小时，甚至更长时间，也不会浮出来，它们仍然悬浮在水中。处理这种状态的油滴时，不能用静沉法，主要是因为乳化油油滴表面上有一层由乳化剂形成的稳定薄膜，阻碍油滴合并。如果能消除乳化剂的作用，乳化油即可转化为可浮油，这叫破乳。乳化油经过破乳之后，就能用沉淀法来分离。对于第三种呈溶解状态的溶解油，这种油在水中溶解度不高，一般含量非常少，每升中只有几毫克。

2去除含油污水中的悬浮物

含油污水中除了大量的油质之外，还有很多悬浮物，这些悬浮物中会有很多化学物质，有非常严重的危害性，处理这些悬浮物时，一般可以利用混凝剂，在使用这种方法时，首先需要搞清“凝聚”和“絮凝”的过程。在水中的胶体一般都是会失去稳定性的，其中“脱稳”的过程就被称为“凝聚”；而脱稳胶体中粒子及微小悬浮物聚集的过程称为“絮凝”。在实际的生产作业中，这两种概念很难分得开，这种解释只是在概念上这样理解。在实际处理含油污水中的悬浮物时，由于混凝现象比较复杂，在相关实验的帮助下，我们知道不同的凝聚剂、絮凝剂组合，作用在不同的水质中，起到的作用也是不同的。通常情况下，混凝剂对水中胶体颗粒的混凝作用龙源期刊网

有三种：电性中和、吸附桥架和卷扫作用。这三种作用的大小与水中的PH值等有非常紧密的关系。

3含油污水处理技术和措施

在实际操作过程中，去除处理含油污水有很多种方式方法，其中一种是气浮法。这种工艺按气泡产生途径可分为压力溶气气浮、叶轮式分散气浮、喷射式分散气浮三种。每一种方法都有不同的好处，对于第一种利用压力的方法来说，它产生的气泡很小，在上升的过程中速度很慢，非常容易吸附油滴，很利于除油，能達到非常好的除油效果，但是由于溶解度的原因，这种方法产生的气泡很少，不能很好的满足除油的需要。对于第二种叶轮式气浮方法来说，这种方法产生的气泡数量很多，它不会受到溶解度的限制，对于气浮很方便，这种气泡的粒径很大，上升很快，油滴不容易被携带，而且气泡过大会容易毁坏，对于除油来说，并不能达到很好的效果。

结束语

当前我国油田多处于开采的中后期，开采难度增加。在油田开采过程中，所产生的污水量也逐渐增加，对于这些污水需要进行有产处理，以此来实现污水回用，实现对资源和环境的保护。油田生产过程中产生的污水为含油污水，在具体处理过程中，需要将污水中的油质和悬浮物有效去除，或是将其降于标准水平，达到回注及排放的要求。

参考文献

[1]杜维君。过滤与分离技术在油田含油污水处理中的应用现状与发展趋势[J].河南科技，2013（12）

[2]宋佳宇。人工湿地技术处理油田含油污水的应用[J].油气田环境保护，2013，23（1）

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特低渗透油田含油污水处理工艺新技术

特低渗透油田含油污水处理工艺新技术

２８　第１９卷第６期　石油规划设计　２００８年１　１月　

概　喇　艘　术　

石　波　梁文义　

大庆油田有限责任公司第十采油厂　

石　波等．特低渗透油田含油污水处理工艺新技术．石油规划设计，２００８，１　９（６）：２８～３０，３４　

摘要在原有油田采出水处理工艺技术的基础上，设计并构建了新的采出水处理工艺。该工　

艺应用了先进的高效衡压浅层气浮技术和中空超滤膜技术，其工艺流程为：来水　氧化除硫装置　

一衡压浅层气浮一海滤石过滤一双膨胀精细过滤一中空超滤膜一出水。经该工艺处理后，水中油　

含量为痕迹，悬浮物固体含量平均值为０．３２ｍｇ／Ｌ，悬浮物粒径中值平均值为０．８２　１＂１１，达到了特　

低渗透油田回注水含油量≤５ｍｇ／Ｌ、悬浮物固体含量≤ｌｍｇ／Ｌ、悬浮物粒径中值≤１　１ＴＩ的标准。　

关键词　特低渗透油田污水处理气浮超滤　工艺技术　回注水质　效果评价　

目前，油田采出水回注处理工艺主要由预处理　

和深度处理两部分组成，其中预处理包括自然沉降、　

混凝沉降、水力旋流、气浮等…；深度处理主要为　

过滤技术，其中包括石英砂过滤、海绿石过滤、陶　

珠过滤、膨胀滤芯过滤、纤维球过滤、活性炭过滤、　

核桃壳过滤、精细过滤等。回注水的水质标准是由　

地层的渗透率决定的，不同的地层渗透率采用不同　

的水质标准及处理工艺　。　

采出水回注处理工艺处理后水质能达到低渗透　

油田回注水的油含量≤８ｍｇ／Ｌ、悬浮物固体含量≤　

３ｍｇ／Ｌ、悬浮物粒径中值≤２　ｔｘ　ｍ的标准，技术较为　

成熟，但对于特低渗透油层要求油含量≤５ｍｇ／Ｌ、悬　

浮物固体含量≤ｌｍｇ／Ｌ、悬浮物粒径中值≤１　ｍ的　

标准，国内还没有成熟技术。为达到特低渗透油田　

回注水标准，大庆油田第十采油厂在朝一污水站进　

行了新工艺技术现场试验。在试验基础上，大庆油　

田公司与第十采油厂组织实施了《特低渗透油田含　

油污水处理工艺现场试验》，其规模为日处理５００ｍ　。　

本项目根据目前国内外油田污水处理技术的发展趋　

油田污水处理流程

油田污水处理流程

油田污水处理流程

油田废水经处理后用于回注，其主要控制指标是含油量和悬浮物，以"三段"治理工艺进行净化是油田应用比较广泛的油田污水处理工艺。

三段式废水治理流程是原水经过一次自然沉降、二次混凝沉降、压力过滤，其主要治理构筑物是一次自然沉降罐、二次混凝沉降罐、一级核桃壳过滤罐、二级石英砂过滤罐等。从脱水站出来的含油废水先进入一次沉降罐进行油水分离，除去浮油;然后废水进入二次混凝沉降罐，进一步除去浮油和部分乳化油;从混凝沉降罐流出的废水进入压力过滤罐，经过滤处理，除去了废水中的悬浮杂质和残余的油珠。通过以上过程，废水基本达到了回注的要求。

工艺流程

为研究油田污水处理工艺流程应用作用及效果，具体工艺流程如下:

污水处理过程分段分析

1、一级自然沉降

自然沉降是属于物理法污水处理范畴，是一种重力分离技术。重

1

力分离法处理含油污水，是根据油和水的密度不同，利用油和水的密度差使油上浮，达到油水分离的目的。该方法适用于油珠粒径大(>10μm)，乳化程度低的含油污水。

自然沉降工艺设施一般兼有调储功能，其工艺结构如下图4-2所示，立式容器上部设收油构件，中上部设配水构件，中下部设集水构件，底部设排污构件。

自然沉降装置

油田污水首经自然沉降罐进行重力沉降，水驱含油污水在其中的有效停留时间为 4h，聚合物驱含油污水在自然沉降罐内的停留时间大大延长到 8h，有的污水处理站在自然沉降罐中增加斜板以改善其油水分离效果。自然除油罐来水含油量在1000mg,L时，出水含油量可以达到200mg,L，除油效率达80,。来水悬浮物在300mg,L时，出水悬浮物小于250mg,L，悬浮物去除率20,。

2、二级混凝沉降

油田含油污水中有小量的溶解油、乳化油、分散油和泥质，粉质悬浮固体，具有较好的稳定性，这些杂质颗粒单靠自然沉降是很难被

2

去除的，必须采用化学，物理方法加速悬浮杂质的分离，通常采用混凝沉降法，混凝沉降法适用于悬浮物含量高(200mg/L)，油珠粒径小于 10μm 的含油污水。混凝沉降设备主要作用是实现污水中的水、悬浮物分离，污水中的悬浮物通过化学混凝剂变成大颗粒加速沉降，达到分离的作用。

油气田含油污泥处理技术方案

油气田含油污泥处理技术方案

油（气）田含油污泥处理技术方案

1、含油污泥处理难点及现状

1.1、含油污泥处理难点

炼油企业含油污泥与其他企业污水处理厂产生的污泥有根本区别，含

油污泥处理存在的难点主要如下。

1）成分复杂。含油污泥是由黏土、有机物、絮凝物、细菌及其代谢

产物、无机盐类等组成，还包括生产过程中投加的絮凝剂、缓蚀剂、阻垢

剂等药剂，总体表现为组分种类多，成分复杂。

2）脱水困难。含油污泥的性质十分稳定，属于多相体系的悬浮乳化

物，黏度大；脱水难。炼油厂产生的含油污泥含水率高，一般在80%以上；

由于水合作用和颗粒的带电性，使其形成相对较稳定的分散体系，体系破

稳十分困难。

3）臭味大。含油污泥会产生氨、硫醇、硫化物、硫酸等恶臭物质，

在储存、转运和处理过程中易无组织散发，在设计和设备选型过程中需要

考虑设施的密闭性能，避免产生二次污染。

4）安全隐患大。含油污泥产生的挥发性烽与空气混合可能形成爆炸

性气体，如果设计运行不当，有较大安全隐患，因此防爆是项目工艺选择

中需要重点考虑的问题。

1.2.含油污泥处理技术现状

含油污泥处理技术种类较多，包括溶剂萃取、机械分离、微波、填埋、

焚烧、裂解、化学热洗、固化等处理方法，各种方法均有其优缺点和适应

性。目前应用较多的方法有机械分离、焚烧、热裂解、化学热洗等。 1）机械分离。其实质是通过调质、压滤、离心、冷冻等方法使含油

污泥中的油、水、泥三相分离。常见技术有调质-机械脱水、离心回收、

压力驱动电脱水、冻融法等技术。其中，应用较多的调质-机械脱水工艺

简单、投资小，缺点是尚没有普遍适用的调质处理剂，针对不同的含油污

泥，需要单独筛选合适的调质剂，筛选工作量较大。

2）焚烧。焚烧工艺技术具有处理速度快、能源利用率高、减量化程

度高等突出优点，因而被世界各国认为是处理含油污泥的最佳实用技术之

一，该技术的主要不足之处是过程难以控制，不同的含油污泥焚烧工艺参

数要及时调整和修正。且处理成本较高，主要体现在助燃和尾气净化两方

油田含油污水处理技术研究与进展

油田含油污水处理技术研究与进展

第1章 概论

1。1油田含油污水的来源及处理现状

随着油田的不断开采,采油技术不断发展,先后经历了一次、二次、三次采油。一次采油靠天然能量为动力；二次采油以人工注水方式来保持地层压力；三次采油是通过改变注入水的特性来提高采油率。目前油田主要进行二次、三次采油。我国多数油田已进入石油开采中后期，使用注水方法开采原油，原油含水率逐年上升,油田含水率高达80％，甚至90％,含油污水的处理是油田面临的严重问题。从地下采出的含水原油称“采出液”，经脱水分离出来的水称为“油田采出水”，也称“油田污水”。由此可见，在油田生产过程中，油田含油污水主要来源于原油脱水站，其次是各种原油储罐的罐底水、将含盐量较高的原油用清水洗盐后的污水、进入污水处理站的洗井废水等[1］。由于油田含油污水处理后主要用于回注,处理的主要目标污染物为油类物质和悬浮物。

油田采出水如未进行处理就回注，则由于污水与注水层的不配伍性而生成的新沉淀物很容易堵塞注水层的微小裂缝和缝隙，从而导致注水层渗透率下降，进而降低污水回注的速度[2］。因此为提高注水效率，延长注水井寿命，减少投资，降低成本，在回注前必须对油田采出水进行处理。去除油类物质的过程中,悬浮物能得到不同程度的去除，因此在油田含油污水的处理中，油水分离技术和过滤技术构成常规处理流程的主体，同时辅以防垢、缓蚀、杀菌等化学处理措施，来满足当污水含油量在1000mg/l以下、悬浮固体在300mg/l左右时，处理后水能达到中、高渗透率油层所需的注水水质要求［3］。

1。2水质标准简介

1。2.1净化污水回注水质标准

1。2.1.1注水水质基本要求

注水水质必须根据注入层物性指标进行优选确定.通常要求:在运行条件下注入水不应结垢；注入水对水处理设备、注水设备和输水管线腐蚀性要小;注入水不应携带超标悬浮物，有机淤泥和油；注入水注入油层后不使粘土发生膨胀和移动,与油层流体配伍性良好。如果油田含油污水与其它供给谁混注时，必须具备完全的可能性,否则必须进行必要的处理改性后方可混注.考虑到油藏孔隙结构和喉道直径，要严格限制水中固体颗粒的粒径。