油田污水处理现状.docx

油田污水处理现状
1油田含油污水的来源
油田污水主要包括原油脱出水(又名油田采出水)、钻井污水及站内其它类型的含油污水。
1.1采出水
在油藏勘探开发初期，通常情况下原始地层能量可将部分油、气、水驱向井底，并举升至地面，以自喷方式开采，称为一次采油，一次采油采出液含水率很低。但是如果油藏圈闭良好，边水补充不足，原始地层能量迅速递减，一次采油的方式就难以维持。为了增加采收率，需要向地层补充能量，实施二次采油。二次采油有注水开发和注气开发等方式，全国大部分油田的开发井都采用的是注水开发方式，即注入高压水驱动原油使其从油井中开采出来。经过一段时间的注水后，注入水将随着原油一起被带出，称为采出水。稠油油田开发则是从油井向地层注入高压水蒸汽，注入一段时间后，水蒸气将稠油减粘，原油与水蒸气冷凝水混合在一起从油井中采出，这种水也成为采出水。随着开发时间的延长，采出原油含水率不断上升。东部各油田的采油含水率已经超过了85%，大庆油田的采油含水率更是高达90%以上。
近些年来，我国大部分油田相继进入了三次采油阶段，主要采用的三次采油技术是聚合物驱和三元复合驱，目前在大庆、大港和胜利得到了大面积的推广。与一般采油污水相比，三次采油污水具有以下特点:(1)组成上除含有石油烃类、固体颗粒、无机盐和细菌等常规采油污水含有的物质外，还含有大量残余的聚合物PAM，质量浓度高时可达到500mg/L以上，PAM是一种难生物降解的高分子物质,污水中PAM的相对分子质量为2×106~5×106；(2)污水的黏度大,污水的黏度主要由PAM引起，并随其浓度的增加而增大，45℃下,当PAM质量浓度从80mg/L增大到520mg/L时，污水黏度从0.8mPa·s增加到3.5mPa·s，水驱采油污水的黏度一般为0.6mPa·s；（3)污水中油滴的初始粒径小,油滴粒径中值为3～5μm,粒径小于10μm的占90%以上，水驱采油污水中油滴的初始粒径中值为34.57μm，油滴粒径小不利于其聚并和浮升,油水分离难度增大；(4)污水乳化程度高，污水中的PAM集中在油水界面上，与乳化剂一起形成强度较大、弹性良好的复合膜，破乳困难。从上述特点可以看出三次采油污水是一种黏度较大、乳化程度较高、难生物降解的有机污水。
此外，油井开采过程中，完井、洗井、酸化压裂等施工过程中也会产生大量的含油污水。
原油从油井采出后会被输送至油气集输联合站，进行油水分离之后外输，合格的原油含水率仅为0.5%以下，脱出的含油污水则经过污水处理站，处理之后返排作为油田回注水重新注入地层或者达标排放。
1.2钻井污水
钻井污水是钻井过程中产生的污水，成分也十分复杂，主要包括钻井液、洗井液等。随着钻井工艺的不断进步和钻井区域的不断扩大，钻井废水的排放量也越来越大，据统计,钻井过程中,每钻进1m将产生约2~3m³的污水。
钻井废水主要来源于:①废钻井液的散落；②储油罐、机械设备的油料散落；③岩屑冲洗、钻井设备冲洗；④钻井过程中的酸化和固井作业产生的大量废水；⑤钻井事故(特别是井喷)产生的大量废水；⑥天然降雨以及生活废水排入废液池等。
钻井污水的污染物主要是钻井泥浆、油类及泥砂,包括钻屑、石油、粘度控制剂(如粘土)、加重剂、粘土稳定剂、腐蚀剂、防腐剂、杀菌剂、润滑剂、地层亲和剂、消泡剂等，钻井污水中还含有重金属。泥砂一般都能在废液池中很快沉降下来，在废水中较稳定存在的则是由粘土、钻屑、加重材料、化学添加剂、无机盐、油组成的多相稳定悬浮液，pH值较高，污染环境的有害成分为油类、盐类、杀菌剂、某些化学添加剂、重金属(如汞、铜、铬、镉、锌、铅等)、高分子有机化合物生物降解之后产生的低分子有机化合物和碱性物质。
1.3其他类型含油污水
其它类型污水主要包括油污泥堆放场所的渗滤水、洗涤设备的污水、油田地表径流雨水、生活污水以及事故性泄露和排放引起的污染水体等。
1.4狭义的油田含油污水
随着石油工业的飞速发展，油田原油含水率也在不断上升，油田采出水的量远远超过了钻井污水和其他作业污水的产生量，成为油田含油污水的主要来源，因此，狭义的油田含油污水主要指油田采出水。
2油田污水处理和利用的意义
2.1我国油田污水概况
我国油田分布广阔，遍及东北、华北、中南、西南、华中及东南沿海各地。目前，大部分油田已进入石油开采的中期和后期，采出原油的含水率已达70%~80%，有的油田甚至高达90%，油水分离后产生大量的含油污水。含油污水如果不经处理而直接排放，不仅会造成土壤、水源的污染，有时甚至会引起污油着火事故，威胁人民的生命安全，造成国家的经济损失，同时也会危害油田自身的利益。因此，如何开发出适合我国油田实际情况、高效经济的油田含油污水处理及回用技术，达到节能、降耗、保护环境、重复利用水资源的目的，成为油田水处理站改造和建立的重要问题。
2.2油田