油田污水处理技术在注水工艺中的应用

王军体

（中国石化中原油田濮城采油厂，河南濮阳 457532）

随着我国的原油需求量不断提升，油田开采工作的效率与质量也在逐步增强，而注水工艺的应用能够在此基础上提高原油的产量。在进行注水工艺的过程中，对水资源的质量提出了严格的要求，而在当前的注水工艺当中，我国较为落后的污水处理技术会使油田开采的工作变得缓慢。因此，在进行开采工作过程中，要对污水处理技术进行有效地研究，不仅要让这种技术能够充分地运用到油田开采工作当中，还能使我国的注水工艺及油田开采工作的效率得以有效地提升。

1 注水工艺的基本概念

在进行油田注水工作的过程中，主要是将高质量的水资源注入到油层中，让油层能够达到进行开采的要求，而油田注水工作在进行的过程中，能够确保储油层具有一定的压力，并将地下的原油资源提升到油井之中，这样会对后续的开采工作提供一些便利。而对于注水工艺来讲，最重要的就是水资源的使用，可以说水资源在运作的过程当中起到了驱动的作用，加快了油田注水工艺的工作效率。同时，在注水工艺所需的驱动剂当中，水是成本较低且能够保障开采效率的驱动剂，这对于注水工艺的整体发展来讲是非常有利的。油田注水工艺不仅能够保障工作整体的经济效益，还能对注水工艺所需的成本进行有效的控制，而水也被作为石油开采工作的主要驱动剂之一。在当前的油田注水工艺发展的当中，已经成为了油田开发工程的一种重要工程之一，而注水工艺运用的效果与质量的提升，也为油田开采起到了关键性的作用。

2 油田污水处理的特点

在油田进行开采的过程中，会有大量的污水产生，这种污水被工作人员称之为“采出水”，意思就是在开采油田时出现的污水。油田采出水自身的成分是比较复杂的，且这种水资源当中富含了大量具有腐蚀性的元素，像铁离子、碳酸根离子等等，而这些元素的产生会为油田的开采工作造成一系列的安全问题，影响到工作的效率与质量。

为了保障油田开采的效果，还会在开采的过程中运用一些辅助型的药剂，能够有效地提升油田开采的效果。根据以往的开采工作来看，大多会使用破乳剂、减阻剂作为辅助药剂应用。但是，在运用辅助类药剂的过程当中，一定要避免辅助药剂与污水进行混合，若是将药剂与污水进行混合，这会导致污水的成分发生一定的改变，从而影响到油田开采工作的质量。在进行注水工艺的过程当中，要运用微生物驱动剂与凝胶这两项物质进行调节，尽可能改善污水中所具有的含油量，而驱动剂的使用使将污水中的聚合物含量增加。

在进行罐子底部作业时，首先就是要对废液和过滤芯进行反复的处理，并将具有不同成分的污水进行汇聚，在此之后还要进行除菌工作，避免在进行注水工艺时出现管道腐蚀的现象，这能够提高油田开采的安全性与工作效率。此外，由于在进行油田开采的工作过程当中，所产生的污水会对工作周围的环境造成很严重的污染与破坏，影响到了我国的生态环境。为了对这种现象进行及时的处理，要不断加强油田污水处理技术，不仅要保障油田开采的整体效率，还要在此基础上实现回注效果，从而最大程度地降低油田开采工作的成本，为开采工作的安全性提供有利的帮助。在进行开采工作的过程中，也要考虑到我国当前的生态环境问题，根据这些问题去制定开采工作的流程。

3 油田污水处理现状分析

在进行原油开采的过程中，会有大量的油田污水产生，这种污水当中具有大量的污染物质，像蜡类物质、重金属、硫化物等。如果不能对油田污水进行及时的处理与排放，就会对油田开采所在的区域造成很大的影响，对周边的气候环境、土壤性质、农作物生长状况、地下水水质等造成很大程度上的危害，这对我国生态环境保护是不利的。所以在对油田开采所产生的污水进行排放时，必须要运用技术对污水进行及时的处理，只有这样才能进行污水的排放或是循环应用，使我国的生态环境问题得到有效的解决。

根据我国当前的油田污水处理技术发展来看，在应用注水工艺过程中，前期工作主要是运用物理、化学、生物技术对污水进行及时的处理。根据技术应用效果，物理处理技术的应用周期不仅比其他两种技术要长一些，且具有应用场景大的特点，这会在很大程度上加强基建空间的要求。除此之外，化学技术和生物技术在应用的过程中，会考虑到药剂的活性、药剂的成本、基建空间等相关的问题，日后也会从成本低、工作效率高等方面对油田污水处理技术进行有效的研究，为油田开采与注水工艺的发展提供有利的条件。

4 油田污水处理技术的应用问题

4.1 管理方面的问题

企业若是想要加强油田开采的效率，首先要做的就是对油田注水工作进行投资与研发工作，因为投资能够对油田注水工艺项目进行有效的推动，还能在此基础上研发出新的注水工艺，从而加大了回报率。为了加强企业对于注水工艺的管理，在运用注水工艺时，要对注水量的变化进行关注，特别是在一些控制的过程中，需要工作人员运用相关的公式去计算注水量的多少，只有这样才能将注水工艺工作进行完善，而企业在进行后期的管理工作过程当中，也会在注水工艺中起到一定的作用。

4.2 工艺创新的问题

在进行油田开采工作的过程当中，由于这项工作需要在一个特殊的环境下进行，所以在面对此环境的过程当中，需要对注水工艺进行不断创新，并且要在此基础上研发出更多的机械设备，以此来适应油田开采的工作，在满足工作需求的同时也能加大油田开采工作的效率。由于水中具有很多的腐蚀元素，这会对注水管的运作造成很大的影响，也能看出以往的工艺材料与设备是不符合现在的工作的，需要及时对这些设备进行创新，从而加大注水工艺的应用效率。

4.3 安全方面的问题

在进行油田开采工作与注水工艺的过程当中，因为井下的环境非常恶劣，且常年都存在着一些安全方面的问题，所以导致其腐蚀的现象不断增大，无法对注水的效果进行保障。而这样会使工作人员无法进行后期的工作效果，使注水工艺无法达到工作人员预期的目标，油田污水处理技术也无法得到有效的运用。由此可以看出，如若不能及时解决安全方面的问题，会在很大程度上影响到油田开采工作的效率，限制污水处理技术的应用，为开采工作埋下更多的安全隐患。

5 油田污水处理技术在注水工艺中的应用策略

5.1 气浮处理技术

气浮处理技术主要指的是利用合理的方式在污泥的表层产生很多的小气泡，而这种小气泡在上升的过程当中，会和污泥当中的原油成分、悬浮粒子杂质等物质进行相互碰撞和吸收，从而将污泥当中的液体物质和固体物质分开。这会使原油物上浮在污泥的表面，固体物会下沉在污泥底部，从而使污泥受到一定的净化。气浮处理技术本身具有一定的难度与复杂性，且工艺性质不容易掌握，这就要求技术人员自身的技术水平与专业能力是非常好的。针对于一些很难分离的污水，可以用运用气浮池或者是重力式沉降罐，这不仅能够将污水进行分离，还会在很大程度上解决施工成本，而污水当中的养分会在气浮的过程中进行溶解，这也会为污水的处理工作带来很大的帮助。

针对污水所出现的混凝反应，在进行气浮处理技术的过程当中，对于混凝反应的要求是很低的，这会有效地缩短固态分离的时间，加快对污水进行处理的速度。可是，在运用气浮处理技术进行污水处理的过程当中，也会有很多的因素去限制污水处理的效果，像微气泡的大小、絮凝体颗粒的大小都是影响的因素。而通过实际的研究与实验，气浮装置中所产生的微气泡直径为20～100μm，当微气泡的直径与悬浮颗粒的直径最为接近的时候，油田污水处理的效果也会是最好的，若是因为气泡的大小不合适或数量过多，都会导致气泡自身的吸附效果不好，这是由于在对污水进行处理时，压力过大而导致其耗能增加，从而使气泡吸附的效果不够理想。

5.2 膜生物反应器技术

随着我国当前的科技不断发展，油田污水处理的技术也会得到大幅提升，而膜生物反应器的出现就会为油田污水处理技术的发展提供有效的帮助。工作人员在运用膜生物反应器的过程当中，会将膜分离单元、生物处理单元进行有机地结合，通过对于膜组件的有效应用，使过去的末端二沉池处理工艺的地位逐步下降，从而代替了这种工艺的地位。在运用膜生物反应器技术的过程中，可以运用生物反应器来对污泥的浓度与高活性进行维持，使生物的有机负荷得以有效的提升，使污水处理过程中的污泥含量极大减少，以此来减少污水处理的面积，从而增加油田污水处理技术的应用效果，也能在此过程中得到更大的经济效益。

膜生物反应器不仅能够有效去除油田污水中的一些固态杂质，和以往的沉淀分离固液相比，膜生物反应器的分离效果也更胜一筹。且通过膜生物反应器分离出来的水也能再一次进行回收与利用，从而增大了资源回收利用的效率。在污水进行回流的过程中，膜生物反应器的应用能够对微生物起到阻隔作用，将污水当中的泥与水进行彻底地分离，使污水处理技术的操作方式更加灵活。若是能将传统的污水处理技术与膜生物反应器技术进行有效地融合，也会在很大程度上提高油田污水处理技术的效率，并且能够对传统处理技术当中的三级处理流程进行有效地规避，这样也会减少土地的使用面积，同时还会使污水的处理成本极大降低，加快油田处理技术的应用效率。与传统的活性污泥处理工艺相比，膜生物反应器处理油田污水方面具有很大的难度，但是还有很多的优势，像排泥周期长、操作弹性大、对环境的影响较小等。除此之外，工作人员可以运用PLC 技术对膜生物反应器的控制系统进行设计，这样也能使膜生物反应器的操作更加简便。当对油田的污泥进行处置时，如果使用膜生态反应器，就可以改善污泥的品质，不但解除了以往的污水处理技术所造成的影响，还提高了水资源的利用价值，油田污水处理效率也能得到不断地提升与完善。

5.3 微生物反应池技术

微生物反应池技术主要是运用联合菌种对污水进行处理，因为这种菌种的繁殖能力强，所以在具有的环境当中也能进行高效地繁衍，加快氧化的速度。且运用这项技术，能够将污水中的杂质进行结合，从而使污水中的杂质得以有效地化解。这项技术主要是将油田污水当中的有机结构进行简化，并在此基础上进行处理，以此来减少污水当中的物质。微生物反应池技术的应用特点其实有很多，第一就是微生物的问题，通过这项技术不仅可以对微生物进行净化，还能运用联合菌种来进行处理，在净化之后的水资源会处在稳定的状态。第二就是这种技术在应用过后具有一定的抗病毒能力，这会使水资源的质量得以有效地提升。最后就是在应用这项技术的时候，并不需要投入高昂的成本，在处理的过程中也不需要化学药剂的支持，所以不会对生态环境造成危害。

微生物反应池在运用的过程当中，能够根据不同的油田污泥种类去选择最适宜的细菌加以净化，通常的生物活力都会在每克104～106个，而生物活力在每克1 012～1 015个时，能够对联合菌群的产生有较大的帮助，当净化含盐高的污泥时，通常10～15d 就可以净化完成。因为污泥本身的可生化特性相当高，这会在很大程度上加强污水的处理效果，使处理之后的水资源的质量得以更加稳定。微生物反应池本身具有很强的抗冲击性能与抗毒性能，也会随着时间的不断增长而提升处理效果，从而加强对污水处理技术的效率。

6 结束语

通过油田污水处理技术的不断发展，能够使我国的油田开采工作的效率与质量得以有效地提升，也能发挥出注水工艺自身的作用。而在油田开采工作进行的过程当中，对于所形成的污水进行及时的处理，也能保障水资源的稳定与利用，这会在很大程度上提高我国油田开采的工作效率，在保障我国生态环境的同时，也能在可持续发展战略下进行相应的工作，从而加大了油田开采工作的效率与质量，为我国油田开采工作的发展提供有力的支持。