油田含油污水处理及回用技术研究

2020-01-14李冰大庆油田有限责任公司第二采油厂规划设计研究所黑龙江大庆163000

化工管理 2020年12期

李冰（大庆油田有限责任公司第二采油厂规划设计研究所，黑龙江大庆163000）

水资源是油田开采的常用资源，但是开采过后的污水中常常会混有一些原油。如果这些含油污水不经妥善处理便直接排放，会对油田周围的自然环境造成严重污染问题，威胁着油田工作人员的健康安全，同时也会增加油田对水资源的使用量，导致大量的水资源被浪费掉。因此，使用高效的处理技术处理含油污水，并做好对处理后的水资源的回收与再利用工作，逐渐成为了现代油田开采中的重要工作任务。此举，既可以有效降低油田对水资源的消耗量，还可以保护好当地的自然环境，实现油田的绿色开采。

1 含油污水处理技术与回用技术的重要性

首先，对含油污水进行处理和回用可以提高石油开采的效率和石油的质量，并减少开采过程石油资源的损耗。其次，针对含油污水处理技术与回用技术的研究分析，符合我国创新现代资源综合应用技术的要求。石油开采作为我国重要的资源开采工作，提升开采过程中的综合应用效率有助于优化石油开采整体资源的结构，减少石油开采对自然资源的消耗。因此，研究并落实含油污水处理技术与回用技术的应用，对石油开采行业有着重要的实际价值。

2 油田含油污水特点

油田的污水中含有众多的污染物，主要有各种微生物、无机物、有机物以及各种各样的盐类等污染物，污水主要有一下几个特点：第一，含油的污水一般都有较高的水温；第二，具有很高的矿化程度；第三，污水被含油很多细菌，尤其是TGB或者SRB；第四，污水的表面有很大的张力，还有残存的各种化学药剂或者其他杂质。污水中的主要污染物其排放标准也不同。

3 当前油田含油污水处理技术和回用技术的缺陷

3.1 综合性能较差

目前，我国石油行业中对于石油开采过程所产生的含油污水，缺乏有效的处理技术，造成污水回用效率较低，从而导致含油污水处理的综合性能较差。其主要原因是由于含油污水的处理与回用技术再应用中存在结构缺陷。例如：抽油压力无法与过滤器石油反冲形成紧密连接，如果石油的抽油有较低的压力时，管内的石油就会有较慢的流动性，这时石油过滤处就会处于断档的状态，大幅降低了石油过滤器的工作效率，石油的间断性开采，石油在过滤后的洁净程度就无法得到保障，石油滤水也无法达到相应的标准，这对开采石油的长期发展有很坏的影响，不利于行业的可持续。

3.2 石油的过滤技术较差

现行的含油污水处理方式主要是依靠石油过滤技术。以往的石油过滤技术就是将开采的石油进行过滤处理，防止原油渗入开采用水，但这种传统的石油过滤技术无法处理体积较小的原油微粒。此外，以往所使用的石油过滤技术常常与石油开采工作分离开来，导致开采的原油必须经过多次的转折，因而在一定程度上造成了石油资源的浪费。

3.3 污水的低温处理效果不佳

低温条件下含油污水的处理效果无法达到最佳状态，这一问题困扰着传统的石油污水处理工作。采出液的温度常常处于较低的状态，此时采出液的油水分离效果难以达到正常处理的标准，使得水中常混有大量的油污，进而影响到污水的进一步处理效果。

3.4 在对稠油废水进行处理时，处理的效果并不显著

对油田中的废水进行处理与再注入，这一过程总体来看是很复杂的，而且开采中的废水，由于前端的油水分离环节就不太圆满，存在一定缺陷，这就造成污水有很高的含油量，黏土的含量相对较高，而且废水之中还有很多人工合成的物质以及有害有毒的物质等，生产的大多数污水也都会被排放在自然环境内，对周边环境也会造成很大影响。

4 含油污水处理技术与回用技术的具体应用

4.1 膜分离处理技术的应用

膜分离技术是新型石油过滤技术的一种，该技术结合了现代计算机技术与化学分离技术。在使用膜分离过滤技术时，开采的石油将会通过超过滤、微过滤和反渗透三个过程，以实现石油的综合性过滤，确保石油过滤效果达到最佳。超过滤主要是分离出石油中所含的大体积物质。微过滤就是处理石油中包含的微量悬浮物。反渗透则是利用电解技术彻底分离石油和水。目前，膜分离技术是现代石油开采中处理污水的主要应用技术之一。

4.2 磁吸附分离处理技术的应用

磁吸附分离处理技术打破了石油污水处理的传统，该技术充分利用了物理分子的运动理念和磁性吸附能力。在石油开采中会大量使用具有磁性吸附能力的材质进行开采作业。在磁力的作用下，可以分离石油中的一些物质，从而提升石油开采的分离效果。此外，使用磁吸附分离技术还可以大幅降低石油开采对各种资源的消耗，使开采用水的处理与回用等工序达到最佳效果。因此，磁吸附分离技术在处理含油污水方面具有良好的技术性能和相对完善的应用流程，使得该技术广泛应用于我国的石油开采行业。

4.3 高氧化技术的应用

高氧化技术在我国石油开采业的应用也很多。这一技术是利用水分离原理实现对含油污水的处理。该技术在实际应用中还需要使用高温氧化物作为处理过程的催化剂，并由自动化的污水处理程序控制催化剂的投放。催化剂在进入污水后，会迅速释放大量热量将水分子蒸发，从而完成油污与水的分离。同时，高温氧化反应还能将油面的漂浮物质转化为有用物质，从而提高石油开采的利用率。

4.4 生物技术的应用

生物技术处理含油污水主要利用微生物的代谢作用，对含油污水中的有机污染物进行降解或分解，从而使含油污水中有毒物质的净化效果排放标准。该技术主要包括有氧降解和无氧降解两种，投资规模相对较少，还可以保证良好的污水处理效果。因此，该技术在含油污水处理方面具有较好的应用前景。

4.5 气浮处理

这种处理方法主要是借助各种手段，使污水内部产生很多微小的气泡，这些微小的气泡在水中进行上浮时，会和原油的其他成分以及悬浮的颗粒物等进行充分的接触，进而产生吸附作用，这样就可以使污水中的液态物体和固态相分离，固态物体会进行沉淀或者漂浮到污水表面，这样就可以实现净化污水的目的。但是气浮法这一工艺比较复杂，有着很高的难度，这样就对维护人员有着很高的要求，尤其是技术方面的能力，但是这一技术也有很大好处，气浮池对那些很难被处理的低浊水有很好的效果，而且因为重力式沉降罐是通用的，就能够使建设的投资成本得到降低，气浮的过程还会溶解众多的氧气，这对污水的后续处理也有很大的作用。这一方法对混凝反应的要求也比较低，使固液分离的时间被有效缩短。根据研究，气浮产生的气泡，其直径大概在20-100微米，悬浮颗粒的直径和气浮产生的气泡接近时，污水处理的效果最好。