姬塬油田采出水处理工艺适应性评价

苟利鹏 ，马骁骅 ，陈小兵

（1.西安石油大学，陕西西安 710065；2.中国石油长庆油田分公司第五采油厂，陕西西安 710200）

随着姬塬油田开发规模的扩大和开采时间的延长，油田采出水量逐年增多，开展采出水处理工艺流程适应性评价，探索适合不同规模的采出水处理工艺流程显得尤为迫切。

为了多层有效开发，本文研究了姬塬油田采出水工艺技术，通过对现场采出水进行药剂筛选、评价，优选出适用于姬塬油田采出水的水处理药剂，并且对工艺流程适应性进行分析评价，现场完善采出水处理系统流程配套，提高采出水水质，探索出适用于姬塬油田的采出水处理工艺。

1 采出水现状调研

1.1 采出水回注现状

姬塬油田第五采油厂目前采出水回注站点11座，采出水回注井95口,其中延9层回注井16口，长1层回注井4口，长2层回注井12口，长4+5层回注井25口，长8层回注井35口，非目的层回注井3口。

目前日产采出水量2887m3，日回注采出水2 717 m3，回注率94.1%，平均回注压力13.4 MPa。

1.2 采出水水质现状

2010年11月委托工程技术研究院对第五采油厂11座采出水回注站点的含油、悬浮物、pH值等9项指标进行全面监测（见表1）。

从监测数据可以看出，姬塬油田采出水回注水质主要表现为：简易处理流程悬浮物、含油及总铁超标严重，精细处理流程处理水质相对较好。

1.3 采出水处理工艺现状

1.3.1 简单除油：沉降罐→除油罐→调节罐 该工艺流程应用在姬塬输油站、黄九、耿32撬、地98-82撬、沙106注水站、罗一撬、姬十五转7座注水站，此流程采出水经过沉降罐脱水、除油罐简单处理，处理水质较差。

1.3.2 一级除油+两级过滤：沉降罐→除油罐→核桃壳+纤维球过滤 该工艺流程应用在姬一联、马家山脱水站，此流程初期运行效果好，但随着运行时间延长，因前端预处理简单、对上游水质变化适应性差等问题，造成后端过滤负荷增大、致使滤料污染，处理水质逐渐变差。

1.3.3 溶气气浮处理装置：沉降罐→除油罐→气浮→纤维球过滤 溶气气浮处理装置目前应用在姬二联合站长4+5采出水处理系统，应用效果良好。

1.3.4 两级沉降处理工艺：除油沉降罐+反应器+混凝沉降罐 该流程应用在姬五联合站、姬七联合站应用效果良好。

2 药剂筛选与评价

2.1 姬二联合站药剂筛选

2.1.1 姬二联杀菌剂筛选（见表2）实验结果表明：所筛选杀菌剂对硫酸盐还原菌和腐生菌具有较好的杀菌效果，但对铁细菌的杀菌效果明显不足。根据试验数据优选：GM31004、GYSL、SW-80型杀菌剂，最佳使用浓度：30～50 mg/L。

表1 姬塬油田采出水回注水质数据

表2 杀菌剂室内筛选结果

2.1.2 姬二联阻垢剂筛选（见图1、图2）

根据试验数据优选：SW-188、PE-HE型阻垢剂，最佳使用浓度：30 mg/L。

2.1.3 姬二联/助凝剂筛选（见表3，表4）筛选结果：对姬二联长4+5采出水，DW系列絮凝剂、助凝剂与采出水配伍性好，在150 mg/L浓度的DW系列絮凝剂下配合3%的DW系列助凝剂能够使采出水中的机杂含量降到3.55 mg/L。

2.2 马家山脱水站药剂筛选

针对马家山脱水站前端未投加絮凝、助凝剂，处理水质差的情况，根据该站采出水水质特点，室内选用4种水处理药剂配方方案对该站采出水进行了处理研究，测定处理前后的各种水质指标（见表5）。

表3 长4+5系统DW/JY-511絮凝剂评价

表4 长4+5系统DW/A6025助凝剂评价

筛选结果：室内研究表明，采用第四套技术配方对马家山采出水站的含油采出水进行处理，处理后的水其主要指标为含油0～2.5 mg/L、悬浮物＜2 mg/L、腐蚀速度为0.004 mm/a、细菌得到抑制，SRB 10个/毫升。

3 水处理工艺优化

3.1 前端除油技术优化

斜板除油罐6具，斜板除油罐内部结构复杂，由于姬塬油田采出水矿化度高，腐蚀性强，造成斜板除油罐内附件易腐蚀，运行效果差。其中姬六转、黄九转斜板除油罐处理后的采出水机杂、含油高，因此将姬六转、黄九转斜板除油罐更换为自然除油罐。

应用效果：应用自然除油罐后黄九转除油罐出水悬浮物由100下降到30mg/L，含油由87.5下降到32mg/L；姬六转除油罐出水悬浮物由98下降到23 mg/L，含油由102下降到 26 mg/L（见表6）。

3.2 采出水处理工艺优化

姬十一转采出水经沉降罐脱水后后直接回注，未经任何处理，回注水质差（机杂53 mg/L、含油50 mg/L）。在姬十一新建200 m3自然除油罐1具，完善采出水处理流程。

表5 马家山脱水站采出水处理配方室内筛选及处理前后水质数据

表6 前端除油技术优化现场实验结果

表7 注水站滤料更换前后水质情况统计表

应用效果：姬十一转沉降罐出口悬浮物65 mg/L、含油54mg/L，改造后十一转除油罐出水悬浮物20 mg/L、含油 22 mg/L。

3.3 马家山脱水站采出水预处理优化

一级除油+两级过滤处理工艺由于对上游水质水量变化适应性差，核桃壳过滤器易出现滤料板结，纤维球易出现滤料污染，出水水质不达标，如姬一联、马家山脱水站更换滤料后3～4月后处理水质变差。在马家山脱水站应用预处理高效混凝采出水处理技术，在该站采出水处理流程前端增加预处理器一台，提高前端预处理能力（见表7）。

4 取得的认识

（1）采用放大前端除油罐进行沉降分离，可以有效除去采出水中的浮油和大粒径的固体悬浮物，现场应用效果好。

（2）二级核桃壳+二级改性纤维球过滤器过滤效果受前端影响较大，随着运行时间延长滤料易受污染，导致处理水质变差。

（3）自然除油罐在姬六转、黄九转及姬十一转的应用效果表明，自然除油罐在姬塬油田有较好的适应性。

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