新疆油田超稠油净水除硅一体化技术研究

袁鹏

新疆油田公司工程技术研究院

新疆油田A作业区超稠油采出水水型为NaHCO3，含油质量浓度为 15 000～40 000 mg/L，矿化度为2 162～5 682 mg/L，SiO2质量浓度为300 mg/L左右，温度在65～90℃之间[1-3]，具有高含油、高矿化度、高含硅的水质特点。目前，新疆油田A作业区已采用超稠油采出水深度净化处理技术[4]，很大程度上改善了水质，基本满足了过热注汽锅炉给水的水质要求，减少了废水外排，节约了大量清水资源，实现了污水资源再利用的目的。

新疆油田A作业区某联合站除硅工艺投运以来，超稠油采出水化学除硅效果显著，然而存在系统设备与工艺的适应性问题[5]，反应罐出水中SiO2浓度为90 mg/L左右，没有满足SY 5854—2012《油田专用湿蒸汽发生器安全规范》和SY 0027—1994《稠油集输及注蒸汽系统设计规范》中锅炉给水水质指标中SiO2≤50 mg/L的要求，从而导致注汽管网结垢[6-7]（图1）；因此在水处理流程中开展净水除硅一体化技术研究来降低SiO2的含量。

图1 结垢管线除硅图Fig.1 Desiliconization of scaling pipeline

1 油田除硅技术现状

新疆油田A作业区某联合站在超稠油采出水除硅方面建立了一套化学除硅系统，调储罐出水（含油25 mg/L左右、悬浮物为30 mg/L、SiO2为300 mg/L左右）经反应提升泵提升至除硅反应器（420 m3/h），与除硅药剂（1#除硅剂和2#除硅剂的加药质量浓度分别为240 mg/L和220 mg/L）反应后利用余压进入污水净化系统（含油为5～6 mg/L、悬浮物为9～26 mg/L、SiO2为90～100 mg/L），除硅反应器的排泥汇集至站区已建排泥管线，再输至污泥沉降池处理。其除硅工艺流程见图2。

图2 超稠油采出水除硅-净化工艺流程Fig.2 Silicon removal and purification process flow of super heavy oil produced water

该超稠油采出水除硅-净化工艺只能将SiO2浓度从300 mg/L左右降到90 mg/L左右（图3）。……