中海油能源发展股份有限公司上海环境工程技术分公司524057
摘要：随着我国对环保要求的不断提升，在开发油田的进程处于中、后阶段时，油层的压力降低很多，可以利用注水的方法来保持油层的压力。但是，将注入的水外排不仅会导致环境受到破坏，同时还严重消耗了水资源。所以，对采油污水进行处理后重复利用就成为了相关人员应重点探讨的问题。其能够降低环境损害、确保油田的可持续开发，增强油田采集的经济收益。
关键词：采油污水；污水处理；回注；工艺优化
油田开发过程中所产生的废水主要包括地层采出水、钻井、洗井、和井下作业的废水等。油气开采过程随原油一起采出的采出水即地层水，所含污染物主要为原油及其它有机质杂质，通称又称为油田含油污水。在进行含油污水处理时，根据处理目的和水质情况的不同，针对性的采取有效的可行的措施。对于所采出的含油污水，进行处理后注入地层，将有效保持地层压力或进行水驱油开发，对废水进行再次利用，达到节约水资源实现高效开发的目的。
在污水回注过程中，回注污水水质较差，导致回注污水造成管道腐烛、结垢等问题，并产生注水管线所需注入压力升高等一系列的问题。对于低渗透储层，注水水质情况对污水回注影响更为严重。以往所采用的污水回注工艺流程为：原油油水分离，除油、二次过滤，反洗水、沉降，干化池过滤。即“除油-沉降-过滤”三道工艺，同时在处理过程加入杀菌剂、缓蚀剂和阻垢剂等药剂，对处理后的污水水质进行检测后，再进行污水回注。目前所采取的处理工艺处理后的水质不稳定，导致污水回注系统管线流程状况日渐恶化，地面管道及井筒、油管腐蚀问题加剧。导致后期维护工作量增加，不达标的水质注入地层，会对储层造成不同程度的伤害，影响原油采出。
一、隔离处理法
所谓隔油处理法，主要是依靠去除游离态与机械分散态油，借助自然上浮进行分离。一般的处理构造物种类是平板式隔油池、斜板式隔油池以及平板式隔油池。所谓平流式隔油池，主要是利用重力的作用实施油与水的分离，科学的水利设计和污水停留时间都会严重影响着除油效率，所以在实施过程中一定要特别注意水利设计与污水停留，一般停留时间越长，那么除油的效果就越好。所谓平行斜板式的隔油池和波纹斜板式的隔油池有所差别，此梁柱隔油池的主要区别是：分离槽中沿着水流的方向适当按照倾斜平行板或者波纹倾斜板，此类隔板能够有效的缩短油珠垂直上升的距离，如此一来就能使得油珠在斜板下面聚集成为较大的油滴，这不但有效增加了分离的面积，同时也能提升整流效果。
二、三相旋流分流器技术
现阶段、气体到液体、固体到液体以及液体到液体的两相旋流分离器成功的使用在我国采出液与污水处理过程中。因为采油污水中通常存在悬浮固相水相与油，而两旋流分离仅仅只可以对其一种分散相和连续相实施相间分离，如果要同一时间段内实现多类分散相的分离，就一定要串联多种不同类型的旋流器才可以真正实现，但是如此一来不但工艺流程延长了很多，同时还会加大能耗，对旋流分离技术系统也是非常不利的。就油田含油污水来说，污水中的悬浮固相与含油量一般均较高，单纯的液到液的旋流器能够有效降低污水的含油量，不过几乎去除不了污水中的悬浮物。对于此类对相的充分选择性的分离设备，简便的设备组合设计，仅仅只会从技术层面上加大后续运行设备的工艺难度，从而增加污水处理的设备量，但是完全不能充分保证水质量的温度能够符合相关要求。
我国学者研究表明，对颗粒是40微米的油滴清除率能够达到85%以上，对悬浮固相的清除率能够达到50%。同时在相关学者的努力下提出了一类机构更为科学、效率更加高的液-液-固的三相旋流分离器，如下图所示1。它的结构与尺寸形状和污水除油旋流器分析相近，可以同一时间实现悬浮固相与油相的高校分离。现阶段早已有采油厂在投入使用，分离的最终结果显示：对粒径是40微米的油滴清除率能够达到95%以上。就悬浮固相的清楚能够达到75%。
三、井下油水分离技术
随着经济的发展与科学技术的不断进步，环境问题成了人们不得不思考的主要问题。处于环境保护与经济此两方面的因素，现阶段我国很多大型的石油公司研发了很多高校油水分离设备，这样才能有效降低高成本与处理采出水的费用，比如中国工程研究中心研发出了井下油水的分离系统，此系统把水流旋流器和通过完善的多流井下泵送设备配套使用，有效实现了产油、油与水分离和实现采出水同井的回注，此技术现在被我国很多采油厂使用。目前我国在逐渐研究使用在井下水力旋流器与重力分离器型两类分离系统。所谓重力分离器一般的日处理量可以达到160立方米，智能和杆式泵配用；但是水力旋流分离器一天的处理量能够达到1600立方米，同时可以和电潜泵、螺杆泵以及有杆泵相配使用[2]。由于科学技术的不断进步，目前很多井下油水分离系统均按照在注水层上方，在这种情况下油水分离系统就能够用于注水，同时还能够使用在遏止底水锥进，有效降低了水流侵入生产层。
四、污水处理新工艺
随着污水处理技术和工艺的发展，逐渐出现了一些创新施工工艺和技术，不仅可以极大地提升污水处理和回注的效果，同时也可以在一定程度上降低污水腐蚀性，具有很强推广性，比如膜生物反应器处理工艺和SSF污水处理工艺等，下面就其具体内容进行详细探究。
（一）组合型污水处理工艺
为了满足低渗透油藏注水开发的需求，可以采用一种适合该种类型污水处理需求的处理工艺，以便可以确保该类型污水处理的整体效果。该种类型的污水处理工艺比较简单，实际的处理性能良好，可以显著减少工程施工量，具体可达25%及以上比例，并且实际的污水处理水质指标可满足A1级别的处理要求，该类型污水处理工艺的具体流程如下图1所示。
（二）SSF污水处理工艺
所谓的SSF污水处理工艺实际上就是悬浮污泥过滤处理方法，其核心部件主要包括污水净化器和加药装置等，具体可以归纳为物理化工处理工艺，流程简图如下图2所示。该种污水处理工艺比较简单，也无需投入过多的投资，操作也比较简便，占地比较少。目前，该种污水处理工艺已经在大庆油田采油五厂中得到了广泛使用，实际的去除率效果比较理想，并且具有良好的脱水性能，含量也比较低。另外，该类型施工工艺会对我国油田污水处理产生重要影响，同时也是彻底更新、升级常规污水处理设备的重要手段，可以为我国油田发展带来具体经济和社会效益。
（三）MBR污水处理工艺
MBR污水处理是指膜生物反应器污水处理工艺，其可以用膜分离工艺来取代传统二级生物处理工艺，具有出水稳定、效率高，并且占地面积比较小，加之该种结构比较紧凑，可以便捷地进行管理和控制，从而可以显著提升污水处理效果。目前，MBR污水处理工艺在我国的应用还比较有限，但是随着水资源日益短缺，加之膜处理技术的发展，该种污水处理技术势必会得到广泛推广和应用。
（四）其他新型污水处理工艺
除了上述几种类型的污水处理工艺之外，还存在移动式小区块污水处理工艺和浅海污水处理工艺两种类型，前者可以满足不同类型注水层的注水需求，占地面积也比较小，可以适用于我国各种不同地质类型的油田污水处理中，后者的污水处理流程不会损害有关的处理管道，并且可以通过借助高新技术产品来增加污水处理的经济效益。
总之，SSF、MBR等污水处理工艺在油田采油污水处理中的合理应用，可以在确保污水处理质量的基础上，保护生态环境，具有很强的推广和应用价值。特别是随着我国油田开发已经进入到后期，此时会存在大量采油污水需要处理，所以必须要结合实际情况，采用合理的污水处理工艺，从而为我国油田生产奠定扎实基础。
参考文献：
[1]张弛，蔡绪森.油田污水微生物处理技术研究进展[J].石油化工应用，2014，33（5）：1-3.
[2]丁新军，邓涛等.塔河油田污水微生物处理技术探索[J].中国石油和化工标准与质量，2014，17（15）：280-281.
[3]王薇，宋淑云等.油田污水回注改造工程环境影响案例分析[J].石油化工安全环保技术，2014，23（5）：132-133