长庆油田分公司第三采油厂 宁夏银川 750000
摘要：在对油田的后期开发阶段，开采出来的液体中含有的水分越来越多，即含水率也在逐年增加。随着近年来我国科学技术的进步，经济实力的不断增强，使得在油田开发中的思维也在不断创新。现在在油田开发工作中，人们都已经发现注水开采油田的方式的经济性以及有效性是最高的。在油田注水这种开采方式中，最需要注意的有三点：注好水、注够水以及精细注水。污水处理技术与注水工艺有着非常直接的关系，也因此，我国落后的污水处理技术严重阻碍了注水工艺的发展。
关键词：污水处理技术；注水工艺；应用研究
引言：注水工艺就是开采油田过程中产生的污水经过技术手段处理之后，再将这些水回注到油层继续采油。所以，这种方式既保护了环境，又节约了大量的水资源，是一种非常经济而且有效的开采方式。开采石油过程中产生的污水中含有的污染物种类非常多，不仅仅有石油类成分，还有固体、乳化油、化学药剂以及细菌等很多种成分。如果注入的水质不符合标准，就会给地层造成严重的损坏，进而导致集输系统和井筒被破坏。由此可见，必须要大力研究出新的处理污水的技术，提升水质，相应的也会提高经济效益。
1根据水质确定污水处理工艺
首先应该按照《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》将水质进行分级。第一级水质中油藏渗透率特低，平均空气渗透率不能超过0.01平方微米，第二级水质中，油藏渗透率为低渗，平均空气渗透率大于0.01平方微米且不能超过0.05平方微米，第三级水质中，油藏渗透率为中渗，空气渗透率大于0.05平方微米且不能超过0.5平方微米，第四级水质中，油藏渗透率为高渗，平均空气渗透率大于0.5平方微米且不能超过1.5平方微米，第五级水质中油藏渗透率为特高渗，平均空气渗透率大于1.5平方微米。
根据不同级别水质中，平均空气渗透率以及油藏特点，确定相应的水质处理方法。因此，第一级水质所采用的水质处理方法是沉降加微生物加超滤膜的处理方法，第二级水质所采用的水质处理方法是沉降加微生物加过滤的处理方法，第三级水质所采用的水质处理方法是沉降加气浮加过滤或沉降加过滤的处理方法，第四级水质所采用的水质处理方法是过滤或沉降的水质处理方法。
2工作原理及技术特点
在以上几种的污水处理工艺中，经常使用到的设备主要有沉降罐、微生物反应池、膜过滤装置、过滤器和杀菌装置等设备。而沉降罐又分为好几种，主要是自然除油沉降罐、斜板除油沉降罐、混凝沉降罐以及气浮除油沉降罐等。
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2.1沉降罐
自然除油沉降罐：自然除油沉降罐的主要功能是除掉浮油以及分散油，其工作原理是靠油和水之间的密度差将油和水分离开来，因为油的密度要比水的密度小，所以分离出来的废油，会漂浮在水面上面。废水则经过管道排出沉降罐以外。除油沉降罐属于自然沉降，除油率可以达到百分之九十。
斜板除油沉降罐：在含油污水从平行板的一端流到另一端的过程中，污水每通过一组平行板，就已经进行了一次油水分离。因此，斜板除油沉降罐与自然除油沉降罐相比，如果容积相同，那么过水的面积越大，流动雷诺数就会越小，众多小的油颗粒相互吸附在一起，油颗粒体积就会越来越大，油颗粒的浮力也就会随之增大，所以这种方法对于油田污水的处理能力非常强，并且除油的效果也非常强。
混凝沉降罐：混凝沉降罐将之前通过自然除油处理后的油田污水注入到混凝沉降罐当中，并向其中加投入混凝剂，让油田污水于加入其中的混凝剂在进水管除处进行充分混合之后，导入到混凝沉降罐中的中心反应筒中。中心反应筒中会出现上浮和下沉的现象，对于上浮的油以及悬浮物，在上层就能去除，对于较重的物质，下沉到混凝沉降罐的底部，然后将其除去。即：污水从上个除油罐流入下个除油罐之前，会在进水管处与加入的混凝剂混合，然后进入下个除油罐的中心反应筒中，进入中心反应筒的流向是自下而上流动，并且边流动边旋转，这样才能够与混凝剂充分地混合、反应，然后均匀地、自上而下地流到混凝沉降罐中进行分离。
气浮除油沉降罐：气浮除油沉降罐中最关键的是气液多相泵，气液多相泵会将沉降罐外的空气和沉降罐处理过的水吸入其中，在泵中将空气和水混合形成气液混合液，然后让气液混合液经过相应的管道和阀门进入到中心反应筒，由于气液多相泵中的压力值远远大于中心反应筒的压力值，所以气液混合液在进入到中心反应筒之后会产生许多微小的气泡，这些微小的气泡会吸附油珠以及悬浮物，悬浮物和油珠附在微小的气泡上，就会在气泡的浮力作用下上浮到表面，然后在反应筒排水时被排出到外面的区域，这时候油珠以及悬浮物依然在气泡的浮力作用下上浮，浮到水面上之后就会被除掉。
2.2微生物反应池
在处理油田污水的过程中，向污水中投入特殊的菌群，使得特定的污染物能够被比较容易地降解，以此来提高污水处理技术中去除有毒有害、难降解化学物质的能力。这种方法能够在污水中快速的建立一个降解有机污染物的生物群，从而能够对污水中各种各样的有机物进行有效的生物降解，这些微生物通过合成、氧化、还原、水合以及活化等方式能够将有机物降解成无机物，最终分解为水和二氧化碳。
2.3过滤器
油田污水处理技术中，经常用到的过滤器是双滤料过滤器以及精细过滤器这两种。前者的出水含油每升不应该超过8毫克，每升水中悬浮物的含量不能超过3毫克。这种过滤器中使用了鱼刺形状的筛管，反洗配水装置的阻力很大，使得反洗的时候三百六十度都能被反洗到，也不会损耗滤料，而且一次过滤的滤料量也很大，并且具有较高的过滤精度。因为这种过滤器的部件都是静止不动的，所以也没有运行负担，不会轻易损坏，后期的维护工作也会相对容易很多。精细过滤器撬装面积很小，其撬装面积只有传统过滤器的五分之二，但是能够去除掉百分之九十五以上的污水中的悬浮物和油，并且出水稳定。精细过滤器的优点在于集合了各种技术和装置，所以，处理污水的效率非常高，能够降低过滤器的负担，并且出水稳定，还能够在线回收，其使用寿命也较长。
2.4杀菌装置
杀菌装置主要分为物理杀菌和化学杀菌两种。通常物理杀菌主要通过电解、氧化、光催化与氧化协同作用及紫外线作用等方式破坏细菌的细胞结构，能够杀死99.99%以上的细菌。化学杀菌主要是使用杀菌剂进行杀菌，化学杀菌的缺点就是需要的时间长，并且细菌具有耐药性，所以，通常在进行杀菌的过程中，会采取物理杀菌的措施。
结语：
综上所述，处理污水有多种工艺，要根据具体的情况选择合适的污水处理方式。通过对油田污水的分级，采取对应处理措施，而且在现场进行污水处理，还应该考虑地层的要求，除此之外，污水处理工艺的选择还应该考虑处理污水的量以及成本。
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论文作者:张小衡,田三忠,张玉秋,杨伟
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/10
标签：水质论文; 油田论文; 污水论文; 污水处理论文; 油藏论文; 过滤器论文; 悬浮物论文; 《防护工程》2019年第2期论文;