摘要：资源的需求量日益增大与大力度的开采，随之而来的问题也就日趋增多。如何在既保证了需求满足的情况下，有对资源进行有效的开采是关键。油田采出水技术的完善与改进值得我们不断前进与探索。
关键词：油田采出水；回注处理技术；现状；展望
1水质特点及处理难点
油田采出水因各油田地质条件、开采时期及现场条件等因素的影响，具有废水量大、成分复杂、水质水量波动大的特点。相比于其他工业废水，水质具有以下明显的特点。
1.1含油量高
采出液经过初步的油水分离后，采出水中的含油量高达1000～2000mg/L，同时，残余油以悬浮油(＞100μm)、分散油(10～100μm)、乳化油(0.1～10μm)和溶解油(＜0.1μm)等多种形式存在，处理困难。
1.2悬浮物含量高
采出水中含有多种固体颗粒，如黏土、石蜡、多种细菌、泥砂、非溶解性有机质等，容易造成集输管线和注水系统的结垢及腐蚀，对地层孔隙具有较大的伤害，是回注处理过程中需要重点去除的对象。
1.3矿化度高
因地层条件、油井周期的不同，采出水中的矿化度从几千到几十万不等，含有多种离子，如K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Fe2+、Cl－、SO2－4、S2－、CO2－3、HCO－3等。这些离子的存在对地面设备和管道具有较强的腐蚀能力，容易形成盐垢，也对后续的采出水处理工艺提出了挑战，如膜技术和生物处理技术等。
2油田采出水处理回注的问题现状
2.1注水水质要求
油田注水水质要求是水质要稳定，不和油层面产生沉淀，要与油层水相混合；在水注入油层之后，不促使粘土矿物产生水化膨胀；水质不能含有大量的细菌、微生物以及悬浮物，以免导致注水井渗流孔道堵塞；不能含有极强的腐蚀性，以免对管道造成腐蚀。油田注水是一种经济利益高的油田开发方式，注水水质的要求把控是重要的环节。
2.2采出水处理回注技术的不合理
油田含水量在现今的情况下，日益增大，但是不同的油田其水处理工艺就会有所不同，产生的效果也会截然不同，要根据实际的油田情况，制定出适合当下油田开采工程的水处理技术。再者，具体来讲就是，采出水处理后是用于农田灌溉还是回注，采出水处理工艺就会不同。各区块油田采出水的化学含量与物理性质差别极大，在保证基本的注水标准前提下，其区块有自己的标准，既考虑技术的综合可行性，又考虑技术的个性化可行性，同时还要对整个采油过程的建设费用进行核算与考量。
3目前常用的采出水回注处理技术
3.1重力分离法
重力分离法是利用油水比重存在差异且互不相溶的特性，实施油水分离，主要的除油处理对象是悬浮油和分散油，对乳化油去除能力有限，一般用于采出水的预处理。经重力分离后，出水含油量通常高于500mg/L。现在各大油田最常用的重力分离设备是除油罐，从外形上可分为立式和卧式，根据罐内流向可分为平流式和下流式，为了加强分离效果，还会采取在罐内增加斜板或者斜管、设置粗粒化填料、增加罐内工作压力等措施。重力分离设备具有原理简单、操作方便、处理能力大、出水效果稳定、运行费用低等优点，但是也存在着前期投资高、占地面积大的缺点。
3.2气浮法
气浮法是以高分散细小气泡作为载体，促进含油污水中的小油滴和悬浮物相互黏附，生成密度低于水的气液固三相混合物，依靠浮力实现油水分离。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆气浮法可以去除废水中的分散油、部分乳化油和部分固体悬浮物，通常和重力法相结合作为预处理工艺。根据产生气泡的方式，有诱导气浮、溶气气浮、电解凝聚气浮、生物气浮和化学气浮等，其中溶气气浮应用最为广泛。为了达到更好的去除效果，一般会加入高效浮选剂。气浮法的优点是处理效果好，但也存在着能耗高、操作控制要求高、需要处理后续浮渣等缺点。
另外，气浮法存在的最大问题是如果使用空气作为气源，将不可避免地提高污水中的溶解氧浓度，而溶解氧对注水系统具有较强的腐蚀作用，特别对于产出水中含有大量Fe2+的油田，溶解氧也会将其氧化生成具有色度的Fe3+，并进一步生成Fe(OH)3，捕捉细小悬浮物，生成絮状体，造成地层堵塞。为了解决这一问题，常用的办法是投加脱氧剂和使用氮气作为气源。投加脱氧剂增加了工艺复杂度，对操作控制要求高;使用氮气会增加运行成本，在实际运行过程中，也不能完全避免空气进入气浮池。
3.3水力旋流技术
水力旋流技术是将含油废水沿锥形圆筒的侧壁，高速射入容器内，在离心力和重力的双重作用下，实现油水的快速分离。水力旋流器脱油效率高，能够脱除10μm以上的油滴，同时停留时间仅有数秒，结构简单，重量轻，因而在全球各油田的废水处理中得到了广泛的应用。Seureau等设计的三相水力旋流分离器兼具除砂功能，尤其适合海上油田使用，但是存在涡流不稳定等技术问题，需要进一步深入研究和发展。该技术通常在重力分离和气浮之后作为二级油水分离技术使用，也作为油田采出液的分水技术使用。由于水力旋流器体积小的优点，国内外已经成功将其安装在井下采油管内，实现了同井注采，极大地减少了污水产量，降低了采出水处理成本。
4油田采出水处理回注的技术发展
4.1采出水处理设备与技术
油田回注水处理设备有重力分离技术的自然沉降罐、粗粒化罐、重力沉降罐、水力旋流器与气浮法、精细过滤罐等等，用于除去水中含有的大量悬浮物。油田采出水在进行原油处理之后，利用自然沉降罐处理悬浮物与剩下的油，在进入二次沉降罐之前利用破乳剂，由此才能在二次处理之后将悬浮物最大程度上处理干净，使用了物理的方法与化学的方法相结合。采油工艺的重要环节就是滤前水的处理。水力旋流器与气浮法滞留时间短、设备紧凑、除油的效率较高，但是，气浮法在处理原油比重大以及乳化严重的采出水时，能够更好地处理分散油滴，提高除油的效率与质量[1]。大量的悬浮物以及油被处理之后，但是处理还不到位，也不干净，悬浮物依旧还是存在，会导致注水地层堵塞，所以要进行过滤。过滤的方式有重力式与压力式，目前，重力式过滤已被淘汰。核桃壳过滤器是过滤效果极好的过滤器，它的断截污染的能力大，耗用能量小，但是由于它具有亲油性，所以反洗时利用清洗剂增加反水洗的负担。因此纤维过滤器细密，纳污能力极大，反洗也不会出现滤料的流失，相比于核桃壳过滤器效果要好。而对于含聚的采出水，一般采用石英砂过滤，目前处理水质能够达到处理要求。
4.2采出水处理剂
处理剂的添加使用能够处理系统中的腐蚀，结垢的现象。例如破乳剂、杀菌剂、防垢剂、絮乳剂等等。物理方法中有气浮法与吸附法，气浮法就是要加入浮选剂，使水中的油与悬浮物作用生成气泡上下浮，从而进化水质，我国采用的无机浮选剂。吸附法主要就是对物体进行吸附以达到清除颗粒物质净化水质的目的。药剂的种类繁多，对于水质的针对性也是极强的，因此，对于药剂的创新与研究主要是从拓展功能、复配性好去探索，从而减少不必要的经济损失。
结束语
当前工业科学技术的飞速发展，为油田采油技术的更新与进步带来了质的飞跃。目前，油田采油的工程技术中会出现采出水的问题。对这一问题，相关技术人员也在不断地通过实际操作来制定相应的解决方案,从而提高原油的采收质量和效率，避免资源的浪费，因此，优化改进油田采油过程中的采出水问题的解决方式至关重要。
参考文献
[1]梁士勇.油田采出水处理工艺探究[J].化学工程与装备,2018(08):151 +153.
[2]孔令超.浅析采油采出水回注处理技术现状[J].石化技术,2018,25(05): 147.
[3]王鑫海.安塞油田采出水回注效果分析[J].化工设计通讯,2018,44(04): 43.
论文作者:董兴1,鞠国翠2
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/16
标签：油田论文; 悬浮物论文; 重力论文; 水质论文; 气浮论文; 技术论文; 水力论文; 《防护工程》2019年第5期论文;