摘 要：油田自开采之后，伴随着开采年限的增加，油层自身具有的能量不断降低，导致油层压力越来越小，地下原油粘度升高，可能导致地下残留大量死油采不出来，造成停产，致使油田产量急剧下滑。随着各油田开采年限的增加，以及油田注水技术的日趋成熟，油田产出含油污水量在不断增加。从环境保护的角度出发，需要建立完善的水质标准、正确选择采出液处理工艺以及污水处理工艺，使用经济有效的采出液及污水处理药剂，例如破乳剂，絮凝剂，杀菌剂等，从而切实可行地处理含油污水、保障油田回注水达标，实现改善水质、稳定注水的要求，这对于保护地下油层，保障油田产量具有重要意义。
关键词：原油；水资源；油田污水；油田采出水；地面处理技术
1 油田污水处理的意义
水资源在我国是一种十分珍贵的资源，将生产中的污水再次利用对于节约用水有着重要的意义。油田逐渐进入了高含水期，部分油田的采出水综合率达到了 90% 以上。注水的主要水源就是回注水，随着采出含水量的增加，排除的水量也随着增多，油田污水地面处理技术起到了十分重要的作用。文章主要阐述了油田污水地面处理的重要意义，介绍了油田地面污水处理的几种方法。只有不断的加强油田地面污水处理工艺技术，才能促进油田未来更好的发展。破乳剂可以实现油水分离，其作用机理为加入破乳剂后发生相转变，所生成的表面活性剂与乳化剂形成的乳状液类型正好相反。破乳剂与乳化剂作用生成了络合物，从而使乳化剂失去了乳化性能。在高温条件下，破乳剂碰撞乳状液的界面膜机会增多，或替代部分表面活性物质，或直接吸附在界面膜上，从而击破乳状液界面膜，大大降低其稳定性，发生聚结而破乳。原油破乳剂是将乳化状态的油水混合液中的油与水分离开，达到原油脱水的目的，以保证外输原油符合相关标准。
2 污水含油量测定
① 将水样移入分液漏斗内，加入2. 5-5.0mL浓盐酸溶液。用50mL石油醚分2次对水样进行萃取，2次都要将洗取样瓶后的石油醚加入分液漏斗内并振摇1-2min。②将2次萃取液均收集在50mL比色管内，用石油醚稀释到刻度，盖紧瓶塞后摇匀，如果萃取液浑浊，需加入无水氯化钙或无水硫酸钠，脱除水后再进行比色测定。③在分光光度计上读出其吸光度，并在标准曲线上找出对应含油量。其中，标准含油曲线绘制方法为:取5支比色管，用油田标准油样和石油醚分别配制成含油浓度为2, 4, 6, 8, 10g/L,的50mL溶液，以石油醚为空白样，分别在分光光度计上比色，根据测得的吸光度和对应的含油量绘制曲线。
3 油田地面污水处理方法
3.1 物理法
物理处理方的主要作用就是将污水中的大部分固体悬浮物、矿物质和油类等进行去除，物理处理法也分为很多种，主要有离心分离法、过滤、重力分离法、粗粒化、蒸发、膜分离等。我们经常使用的就是重力分离法，主要利用油水比重差的原理，经过我们实际的试验得知，油水分离法沉淀的时间越长，分离的效果越明显。目前各大油田中已经相继的使用重力沉降罐、隔油池、自然沉降罐等作为污水处理的重要手段。
3.2 化学法
化学处理法的主要作用就是处理物理处理法和生物处理法不能处理掉的一些溶解性强和胶体物质，尤其是污水中含有的乳化油。化学处理法的方法也比较多，主要有化学转化、混凝沉淀、中和法。我们经常使用的化学法是混凝沉淀法，原理就是利用混凝剂和胶体粒子产生静电中和、吸附、架桥等作用，使胶体物质进行脱离，然后在借助絮凝剂，产生絮凝沉淀，最终产生可溶性污染物和悬浮物排除。
3.3 物理化学法
油田污水物理化学法主要分为两种，分别为气浮法和吸附法。气浮法的原理是将微小的空气气泡注入到污水中，因为空气气泡的密度小，在污水中吸附到油粒后进行上浮，从而将悬浮物带到水面，形成浮渣层。气浮法在使用中经常添加浮选剂，浮选剂能够起到破乳作用和起泡作用，同时还有吸附架桥作用，能够有效的提升浮选效果，促进胶体颗粒和气泡一起上浮。吸附法的原理就是采用固体吸附剂，将污水中的污染物吸附去除，吸附法又根据表面吸附力的不同分为三种类型，分别为表面吸附、专属吸附、离子交换吸附。油田污水处理中经常使用活性炭来吸附污水中的油，但是缺点是活性炭的吸附容量比较小，成本比较高，只在含油污水的深度处理中使用。目前随着科技的不断发展，对于吸油剂的研究也有了新的进展，主要向着提高吸附容量和提高吸油材料的亲水性两个方向发展。
3.4 生物法
生物法的原理就是将复杂的有机物利用微生物的生化作用分解为简单的物质，将污水中的有毒有害物质转化为无毒物质，起到了净化的效果。生物法根据氧气供给的不同，又可以分为好氧生物处理和厌氧生物处理两种。
3.5 微生物+膜分离技术
微生物+膜分离技术将微生物法与膜分离技术有机的结合了起来，发挥了两种方法的优势，也弥补了各自的不足。利用微生物法，将上一级来水通入含有高效转性联合菌群的微生物反应器，不仅可以去除污水中的硫化物和铁离子等物质，还可以对污水中的有机物及油类进行降解，改变污水的性质，降低污水对下一级膜的污染，延长了膜的使用寿命。经过微生物处理的油田污水再经过膜分离，去除水中的悬浮物和细菌，达到净化目的。
4 污水系统化学药剂性能评价
结合油田集输、污水系统化学药剂的应用现状，选取具有代表性的破乳剂，絮凝剂，杀菌剂以及助滤剂进行单剂效果评价。并对无机高分子絮凝剂与有机高分子絮凝剂进行配伍性研究，筛选出配伍性优良的药剂组合。并且对优选出的各种单剂以及絮凝剂组合进行浓度调整评价，以确定保证处理后污水达标的加药浓度。①配制破乳剂溶液：实验之前，用天平称量 1g 原油破乳剂样品，然后转移到 100m L容量瓶内，并用蒸馏水稀释至刻度，从而制成浓度为 10.0g/L 的溶液，需精确至 0.01g。②原油乳状液样品预处理：把原油乳状液样品放在低于预定实验温度 5～10℃的恒温水浴箱内，达到预定水浴温度后再保持 30min。如果原油乳状液中存在游离水，则应先把游离水分离出来，搅拌均匀后使用。
综合各破乳剂在不同温度梯度下，对于游离水脱除前段与电脱水前段原油乳状液的处理效果来看，处理效果最好的两种破乳剂是A型 与在用破乳剂。
在研制新型试剂的同时，对水处理设备也要进行改良，现开发出的横向流含油污水除油器等采用光催化氧化技术，电絮凝技术等都取得了较好的效果。另外，微波能技术和超声波技术、微生物处理技术都有很好的前景，今后会成为水处理工艺研究的重点。
参考文献：
[1]杜福云，刘磊，姜杰，杨豪. 油田含硫污水处理方法及进展[J]. 石油化工应用，2017，36(09):7-9+14.
论文作者:王琳
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/8/23
标签：油田论文; 污水论文; 乳剂论文; 乳状液论文; 污水处理论文; 原油论文; 微生物论文; 《工程管理前沿》2019年12期论文;