油田含油污水处理技术研究与进展.docx

第1章概论
1.1油田含油污水的来源及处理现状
随着油田的不断开采，采油技术不断发展，先后经历了一次、二次、三次采油。一次采油靠天然能量为动力;二次采油以人工注水方式来保持地层压力;三次采油是通过改变注入水的特性来提高采油率。目前油田主要进行二次、三次采油。我国多数油田已进入石油开采中后期，使用注水方法开采原油，原油含水率逐年上升，油田含水率高达80%，甚至90%，含油污水的处理是油田面临的严重问题。从地下采出的含水原油称“采出液”，经脱水分离出来的水称为“油田采出水”，也称“油田污水”。由此可见，在油田生产过程中，油田含油污水主要来源于原油脱水站，其次是各种原油储罐的罐底水、将含盐量较高的原油用清水洗盐后的污水、进入污水处理站的洗井废水等[1]。由于油田含油污水处理后主要用于回注，处理的主要目标污染物为油类物质和悬浮物。
油田采出水如未进行处理就回注，则由于污水与注水层的不配伍性而生成的新沉淀物很容易堵塞注水层的微小裂缝和缝隙，从而导致注水层渗透率下降，进而降低污水回注的速度[2]。因此为提高注水效率，延长注水井寿命，减少投资，降低成本，在回注前必须对油田采出水进行处理。去除油类物质的过程中，悬浮物能得到不同程度的去除，因此在油田含油污水的处理中，油水分离技术和过滤技术构成常规处理流程的主体，同时辅以防垢、缓蚀、杀菌等化学处理措施，来满足当污水含油量在1000mg/l以下、悬浮固体在300mg/l左右时，处理后水能达到中、高渗透率油层所需的注水水质要求[3]。
1.2水质标准简介
1.2.1净化污水回注水质标准
1.2.1.1注水水质基本要求
注水水质必须根据注入层物性指标进行优选确定。通常要求：在运行条件下注入水不应结垢；注入水对水处理设备、注水设备和输水管线腐蚀性要小；注入水不应携带超标悬浮物，有机淤泥和油；注入水注入油层后不使粘土发生膨胀和移动,与油层流体配伍性良好。如果油田含油污水与其它供给谁混注时，必须具备完全的可能性，否则必须进行必要的处理改性后方可混注。考虑到油藏孔隙结构和喉道直径，要严格限制水中固体颗粒的粒径。
1.2.1.2注水水质标准
由于各油田或区块油藏孔隙结构和喉道直径不同，相应的渗透率也不同，因此注水水质标准也不相同，目前全国主要油田都制订了本油田的注水水质标准，尽管各油田标准差异较大，但都要符合注水水质基本要求。现将石油天然气行业标准《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》SY/T5329-94水质主控指标标示于表1。由于净化水主要用于回注油层，所以污水处理工艺必须设法使净化水达到有关注水水质标准[4]。
表1-1推荐水质主要控制指标
注层渗透率/µm2悬浮固体
质量浓度/（mg·L-1）颗粒直径/µm油的质量
浓度/（mg·L-1）腐生菌
/（个·mL-1）硫酸盐还原菌/（个·mL-1）滤膜系数MF溶解氧质量浓度/（mg·L-1）总铁质量浓度/（mg·L-1）平均腐蚀率（mm·a-1）游离二氧化碳质量浓度/（mg·L-1）硫化物质量浓度/（mg·L-1）＜0.1≤1.0d≤2.0≤5.0＜102＜102≥20总矿化度≥5000mg/l时≤0.05；总矿化度＜5000mg/l时≤0.5

≤0.05

0.076

≤10

≤100.1~0.6≤3.0d≤3.0≤10.0＜103＜103≥15≥0.6≤5.0d≤5.0≤10.0＜104＜104≥10但随着采油污水量不断增加，已超过注入水量要求，相当一部分含油污水必须外排。外排水水质需遵循污水综合排放标准。
1.2.2污水综合排放标准
1.2.2.1概要
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国污染防治法》和《中华人民共和国海洋环境保护法》，控制水污染，保护江河、湖泊、运河、渠道、水库和海洋等地面水以及地下水水质的良好状态，保障人体健康，维护生态环境，促进国民经济和城乡建设的发展，由国家环境保护局于1988年制订颁布了《污水综合排放标准》GB8978-88,并于1996年进行全面修订颁布，标准号为GB8978-1996。
1.2.2.2主要控制指标
表1-2第一类污染物最高允许排放浓度
序号污染物最高允许排放浓度mg/l序号污染物最高允许排放浓度mg/l1总汞0.058总镍1.02烷基汞不得检出9苯并芘0.000033总镉0.110总铍0.0054总铬1.511总银0.55六价铬0.512总α放射性1Bq/l6总砷0.513总β放射性10Bq/l7总铅1.01.3油田采出水的水质特点
油田采出水是油田在采油过程中随原油一同采出的地层水，由于地层不同，采油过程不同，采出水的成分十分复杂，一般不能直接排放或回注。油田采出水中含有原油、各种盐类、有机物、无机物及微生物等，采出水具有如下特点:
1)水温较高，通常可达6