油气田采出水深度处理和利用技术

胡燕文

摘要：油气田采出水一般来说未经处理是不允许进行排放的，而只有经过层层处理之后，将污水中所含有的污染源清除干净才能够进行排放或再利用。深度处理能够将油气田采出水中杂质进行净化，使其符合农田用水、饮用水等使用标准。本文将在概述油气田采出水的基础上，对油气田采出水的水质进行分析，并探讨了油气田采出水深度处理和利用技术，以供参阅。

关键词：油气田采出水;深度处理;利用;技术

1油气田采出水

气田采出水成分复杂，有较强的腐蚀性，所谓的气田采出水指的是从气井井内采出含有烃类成分的水，在气田的开发工作中的不同阶段会产生一定量的采出水水，而由于工艺的不同，产生的采出水中所含的杂质也不同，并且采出水中含有各类烃类成分。因此，需要针对不同种类的采出水采取不同的处理技术，这样才能有效地对气田采出水中的烃类进行提取以及杂质进行处理，从而使采出水达到排放回注或是重复利用的标准。

2油气田采出水的水质

由于各油气田原油的特性、地质不一样，油气田采出水水质各异，但又都有相同的特性。一般具有以下特点：含油量高、成分复杂、矿化度高、水温较高、具有放射性。

2.1含各种有机物

油气田采出水中含有多种原油有机成分和各种化学药剂，化学需氧量高。例如：草桥油田采出水中化学需氧量为714mg/L，渤海油田采出水中化学需氧量大于500mg/L。

2.2高矿化度

油气田采出水矿化度最低也在1000mg/L以上，高可达14×104mg/L，中原油田采出水总矿化度高达8×104-14×104mg/L，渤海油田采出水矿化度为11×104mg/L，Cl-达6996mg/L，高矿化度加速了腐蚀速度，同时也给废水生化处理造成困难。

2.3含油量高

一般采出水中含油量均在1000mg/L左右，其中90%左右为分散油（10-100μm）和浮上油（大于100μm），约有10%为乳化油。

2.4水中含微生物

采出水中常见微生物有硫酸盐还原菌、铁细菌、腐生菌，均为丝状菌，多数采出水中细菌含量为102-104个/mL，部分高达108个/mL，细菌大量繁殖不仅腐蚀管线，而且还造成地层严重堵塞。

2.5含有大量生成垢的离子

采出水中含有HCO3-、Ca2+、Mg2+、Ba2+、Cr2+等生成垢的离子。

2.6悬浮物含量高

水中悬浮物含量高，颗粒细小，容易造成地层堵塞。其中悬浮固体（颗粒直径1-100μm）主要包括：泥砂、各种腐蚀产物及垢、硫酸盐还原菌、腐生菌和重质油类等;胶体（1×10-3-1.0μm）主要由泥砂、腐蚀结垢产物和细菌有机物构成。

3油气田采出水深度处理和利用技术

3.1溶气气浮处理技术

3.1.1溶气气浮处理技术

当前在进行油气田开采和发展过程中应用最为广泛的一项技术就是溶气气浮技术，溶气气浮技术具体又分为几个不同的分支。（1）全流程加压溶气气浮技术，在油气田采出水的处理上应用比较常见，由于其所需要的空间体积较小，能够节约一定的空间。（2）回流式溶气气浮技术主要是通过自身净化装置进行处理之后的部分污水进行再利用，将经过深度处理之后的污水转化为正常的水源循环到净化装置中，一般来说，对于采出水中含水量较高的污水处理比较适用。（3）压气式溶气气浮技术则主要是将气体通过外力的方式将其压入到液体当中实现对杂质的清除工作。

3.1.2溶气气浮技术在实际应用当中的影响因素

溶气气浮处理技术在应用过程中，应注意保证气体与液体的接触时间，这是由于根据相关的研究以及应用经验，采出水中气泡中所含气体与液体接触时间越长，会大大提高附着率，从而加强了气田中杂质的去除效果。因此，对于溶气气浮技术效率的一个重要的影响因素为气体与液体之间的附着时间。此外，环境温度，采出水的pH值对于溶气气浮技术效率也有着一定的影响。因此，在应用溶气气浮处理技术时，应注意采出水的来源等实际情况，这是由于采出水的来源会极大地影响处理完成后水质的情况，根据采出水的具体情况对压力式溶气气技术与回流式溶气气浮技术进行合理地选择。

3.1.3气体浓度、油珠直径等影响

应用溶气气浮技术对气田采出水进行处理时，气泡的浓度以及油珠的直径也会对处理效率以及处理效果产生一定的影响，由于当油珠的直径过大，气泡浓度较低时，会使得气体与液体的接触效果下降，气泡的吸附变得较为困难，从而使采出水的处理效率以及处理质量下降，即较小的气泡会增大固体颗粒物与之的接触面积，从而提升附着力，提高对水中杂质的清除能力。根据相关的研究以及应用，气泡的直径在50微米左右，其吸附能力最强，从而对于采出水的深度处理更有效果。

3.1.4气浮处理技术的几点注意事项

在对气田采出水进行深度处理选用气浮处理技术时，为了提高采出水的处理效率以及处理质量，应根据采出水的来源以及含水量等实际情况合理地进行气浮技术D选择。另外，固体以及氣体之间的接触情况也直接影响着处理情况。在实际的应用过程中，可以综合利用多种气田采出水处理技术，例如可以先对气田采出水使用物理沉降的处理方式，从而将采出水中所含的较大的颗粒、泥沙等杂质清除，再在此基础上，使用气浮技术，从而有效地提高采出水处理质量。通过此种方式，可以降低对气田采出水的处理成本，提高企业效益。

3.2膜处理技术

膜分离技术就是利用膜的选择透过性进行分离和提纯的技术。膜由合成的高分子材料制成，具有形态较整齐的多孔结构，孔径分布均匀。过滤时，所有大直径的粒子全部拦截在滤膜表面上。膜法处理可根据废水中油粒子的大小，合理地确定膜截留分子量，且处理过程中一般无相的变化，常温下操作，有高效、节能、投资少、污染少的特点。近年来，越来越多的膜分离技术开始用于油气田采出水的处理。常应用于采油废水处理的膜，包括反渗（RO）、超滤（UF）、微滤（MF）、电渗析（ED）和纳滤（NF）等。目前，在国内外各大油田应用较多的是超滤膜技术。UF膜孔径一般在1nm-1μm之间，截留固体颗粒、胶体及相对分子质量为1000-100000的大分子，RO膜几乎完全可以将相对分子质量为150以上的有机组分截留。UF+RO膜技术的组合处理高含盐的采出水，可达到回注要求水质。经过该工艺处理的水中，悬浮物含量和油含量完全能达到SY/T5329-94A1级标准。其中悬浮物含量小于1mg/L，含油量小于4mg/L，粒径中值小于1μm。

3.3化学处理技术

化学处理方法主要用于处理提取水中不能通过物理或微生物方法去除的某些物质，主要是乳化油，老化油和胶体沥青。化学处理方法往往是针对性的，可以有效去除杂质，并使水质合格。常用的方法包括化学裂解和化学氧化。该化学方法主要用作水处理的预处理技术或与其他方法结合使用。比如某油田COD从650mg/L降至3000mg/L，有效去除率为35%。在海上油田的开发中，由于水中含有多种聚合苯芳烃，其他方法难以达到标准，且化学处理效果较好。

4结束语

我国目前坚持可持续发展的理念，对油气田采出水进行深度处理并加以利用不仅能够促进我国可持续发展的理念，同时也有利于采油企业的经济效益，降低企业采油的成本，对环境起到了有效的保护。

参考文献

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