大庆油田采出水回注处理工艺技术创新及应用

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1、大庆油田采出水回注处理工艺技术的创新及应用1油田采出水回注处理工艺技术现状目前，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。大港王徐庄油田属中渗透油层，南一污水处理流程为：油田采出水→粗粒化器→浮选→核桃壳过滤器→双滤料过滤器→注水站。中原文东油田属低渗透油层，其

2、污水处理站采用工艺为：油田采出水→聚结分离器→混凝分离器→三滤料过滤器→精细过滤器→注水站。新疆东河油田为低渗透油层，其采出水处理流程为：油田采出水→水力旋流→深床过滤器→注水站。大庆低渗透油层、特低渗透油层，其常用采出水处理流程有两种，一种为：油田采出水→一级沉降（自然沉降）→二级沉降（混凝沉降）→二级砂滤→注水站；另一种为：油田采出水→横向流装置→二级砂滤→注水站。目前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“8.3.2”（含油量≤8mg/L、悬浮物固体含量≤3mg/L、悬浮物粒径中值≤2μm）标准，技术较为成熟。但对于

3、特低渗透油层要求的“5.1.1”（含油量≤5mg/L、悬浮物固体含量≤1mg/L、悬浮物粒径中值≤1μm）标准，国内还没有成熟技术。本项目根据目前国内外油田污水处理技术的发展趋势，开发了新型油田污水过滤工艺，经过本工艺处理后回注水达到“5.1.1”标准。2创新工艺2.1工艺流程针对目前回注水处理工艺无法满足特低渗透油层回注水水质要求问题，结合国内外油田污水处理技术发展趋势，大庆高新区百世环保科技开发有限公司与大庆油田有限责任公司第十采油厂进行联合开发，在为期两年的试验研究基础上，确定了一套特低渗透油田含油污水处理新工艺。在油田采出水处理

4、新工艺中首次将高效衡压浅层气浮技术与中空超滤膜分离技术应用于含油污水的预处理及深度处理中。首先，除硫装置去除废水中的硫化物，降低了硫化物对后继污水处理装置，特别是膜处理装置的影响；其次，高效气浮装置以及二级过滤保证了进入膜过滤阶段的污水水质，降低膜污染；最后，污水经中空超滤膜处理，水质达到了特低渗透油层回注水的“5.1.1”标准。2.2工艺创新本工艺是在原有含油污水处理工艺的基础上发展起来的，保留了原有工艺的优点，并在此基础上增加了新的工艺流程和处理设备，提高油田污水处理效果，具有鲜明的特点：（1）除硫技术及气浮技术的应用，使含油污水预

5、处理效果提高了两倍多，主要表现为：第一，大量的钙、镁、钡等易结垢离子被去除；第二，除油率由传统工艺的30%～40%提高至97%以上；第三，对影响水质较突出及腐蚀性较强的硫酸盐还原菌起到了抑杀作用。预处理效果的提高，不仅有效地保护砂滤罐及精滤装置的长期、稳定运行，同时为膜法分离技术的应用提供了保障。（2）海绿石过滤+双层膨胀滤芯过滤器二级过滤技术提高了前处理水质，目前油田污水处理中普遍应用的是二级石英砂过滤，新型滤料海绿石能够提高污水处理效果，同时双层滤芯过滤器是处理的可靠保证，二者两用有效提高了前处理水质。（3）应用中空超滤纤维膜处理技

6、术提高油田污水处理水质，众所周知膜处理是油田污水处理发展的方向，但是由于其污染后难以恢复，而在污水处理中未得到大面积的推广。本项目通过采用海滤石过滤+双层膨胀滤芯过滤器二级过滤技术提高了前处理的效果，同时对膜进行了改性处理，提高了膜的耐污染能力，从而有效保证了膜技术的应用。3创新工艺的应用2006年，应用本套工艺在朝阳沟油田朝一联进行了处理量为500m3/d的现场工业化中试，大庆朝阳沟油田是大庆外围水驱方式开采的特低渗透油田，中试阶段对系统各阶段的出水效果进行了检测，工艺效果显著。3.1除硫装置来水中含硫量过高会影响系统的出水水质，特别

7、是硫的腐蚀性极易形成黑色颗粒物质，对膜处理设备造成影响，降低系统的处理效果，因此本工艺将脱硫装置置于系统的最前段，为后继处理提供保证。朝一联来水中硫化物含量平均值为67.8mg/L。根据硫化物价态多，易被氧化生成沉淀的特点，工艺中的除硫装置与衡压浅层气浮装置同时形成氧化环境，将低价态的硫、铁、锰氧化沉淀去除；同时氧化环境抑制了硫酸盐还原菌的生长，除硫效果显著，气浮出水硫化物含量平均值达到0.8mg/L（回注水标准为S2-<2mg/L）。3.2衡压浅层气浮装置衡压气浮装置采用了先进的溶气技术，可产生直径20～40μm气泡，能有效地去除水中

8、的乳化油及溶解油，是高效的油水分离装置。在进水指标为含油量≤300mg/L、悬浮物固体含量≤200mg/L，出水指标为含油量≤8mg/L、悬浮物固体含量≤25mg/L时，衡压浅层气浮装置对来水中油的去除率在