油田污水處理方法
隨著(zhù)各種科學(xué)技術(shù)的出現以及發(fā)展,我國在油田的開(kāi)采上已經(jīng)出現了許多種可以提升油田的采收率的方法。在技術(shù)不斷更新的過(guò)程中,我國對油田的采收率確實(shí)是有了一定的提升,但是應用的技術(shù)所產(chǎn)生的聚合物污水也隨著(zhù)采收率的提升而增加。何為污水呢?污水又被稱(chēng)為采出水,而且污水根據不同的屬性也存在不同的分類(lèi),即就其儲層來(lái)分的話(huà),則為侏羅系污水以及三疊系污水,再者由于這兩種污水的油層物性的不同,因此在對這兩種污水進(jìn)行處理的時(shí)候不同使用同層回注的方法,否則很可能會(huì )導致地層出現結垢或者被堵塞的現象。而且也因為各種開(kāi)采技術(shù)的運用,如今油田的采出水大部分都具有黏度較大、油滴粒徑小等特點(diǎn),增加了處理難度。為了更好的發(fā)揮出油田污水的價(jià)值,在對油田注水的時(shí)候,在對污水的處理上要務(wù)必達到處理標準。
一、國內外研究現狀
目前,國內外皆對油田的開(kāi)采非常重視,特別是對其采出液,也就是污水進(jìn)行了大量的研究,為了更好的解決污水問(wèn)題。據研究表明,如今大部分油田的采出液除了都含有聚合物外,還包含了其他的原油、三元復合的鹽溶液以及礦物質(zhì)等,特別是聚合物污水,這種污水中由較高的礦物質(zhì)含量、多種細菌以及化學(xué)成分。就污水中的聚合物來(lái)分析,大部分的污水中的聚合物一般分為懸浮、分散、乳化以及溶解這四種,其中最難處理的就是乳化類(lèi)的聚合物。通過(guò)一定處理后的污水去向有以下幾種,其一,聚合物污水達到污水排放標準后,將其進(jìn)行排放處理;其次,對其進(jìn)行二次利用,作為驅油實(shí)驗的水資源;再者就是當聚合物污水中的離子量達到一定的含量后,可以將其注入到油田儲層中。以上后續處理措施中,就如今建設環(huán)保社會(huì )理念來(lái)說(shuō),對污水實(shí)現二次利用是可以在很大程度上改善油田采出液現狀的一個(gè)措施。
二、油田注水工藝的基本概述
為了進(jìn)一步提升油田的采收率,有效的對油田進(jìn)行開(kāi)發(fā),采用油田注水的開(kāi)采方法是較為穩妥的方法。為了保證開(kāi)采出的油田的質(zhì)量,防止出現滲透、水竄的現象出現,在開(kāi)采過(guò)程中對油田進(jìn)行注水的時(shí)候可以采取中滲透層注水或者低滲透層注水的方式,使用此種方式可以有效的避免整體性注水的狀況發(fā)生。分層注水工藝可以很大程度上使得油田的注水率得到提升,進(jìn)而提高油田的采收率,為整個(gè)社會(huì )的油田開(kāi)采進(jìn)度的提高有著(zhù)促進(jìn)作用。
三、油田污水的概況及處理方法
3.1 污水特點(diǎn)
由于油田的屬性與平常的水質(zhì)有差別,因此油田產(chǎn)生的污水與日常中產(chǎn)生的污水也有一定的不同,相比于一般的污水,油田污水中含有的成分種類(lèi)較為繁多,比如原油、固體顆粒、鹽類(lèi)、化學(xué)試劑等,而且在對油田開(kāi)發(fā)的過(guò)程中每一道工序都會(huì )產(chǎn)生污水,所以說(shuō)油田污水的來(lái)源也是很復雜的。再者因為我國的油田分布的地理位置以及地質(zhì)有相對的差異性,所以不同位置的油田在開(kāi)采過(guò)程中使用注水方式、改造方式等開(kāi)采工藝不同,進(jìn)而就造成了污水愈來(lái)愈復雜,越來(lái)越難處理的現象出現。污水的復雜性可以從以下幾方面來(lái)分析:其一,就污水的高油量來(lái)說(shuō),油田產(chǎn)生的污水中的含油量較高,其中原油,主要的存在性質(zhì)就有四種,即溶解油、分散油、漂浮油以及乳化油;其二,就污水中的土體顆粒來(lái)說(shuō),污水中的顆粒的直徑一般是2―101um大小的,而且多以細小沙粒狀、粉砂以及黏土顆粒幾種形式存在;其次就是污水中的鹽類(lèi)了,污水中含有的鹽量較高;最后則是污水中有許多的微生物,這些微生物大多是腐生菌,或者硫酸鹽還原菌。而且,目前的油田開(kāi)采中的現象顯示,我國的油田產(chǎn)生的污水量已經(jīng)遠遠的超過(guò)了其注水量,而且還有逐漸上升的趨勢,很大程度上阻礙了油田的注水效率,也不利于油田采收率的提高,所以對油田污水采取一定措施進(jìn)行處理解決刻不容緩。
3.2 聚合物污水處理方法
油田污水中的種類(lèi)繁多,其中包含各種油、懸浮物等成分,阻礙了注水效率,所以需要對油田的聚合物污水采取一些處理措施。然而因為在油田開(kāi)采工藝中使用的注水方法的不同,所以注水后產(chǎn)生的污水的種類(lèi)性質(zhì)也各不相同,因此在處理聚合物污水的時(shí)候要根據實(shí)際情況使用不同方法。而在如今的油田污水處理中被廣泛用到的處理方法主要有化學(xué)法、物理法以及物理化學(xué)法這三種方法。
3.2.1 化學(xué)處理法
所謂的化學(xué)處理法,主要在污水中的除油上起著(zhù)較大的作用,而且化學(xué)處理法一般分為化學(xué)破乳法,化學(xué)氧化法以及光化學(xué)氧化法三種方法,其中的化學(xué)氧化法也分為好幾種不同的方法,比如Fenton試劑氧化法、氯氧化法以及K2FeO4氧化法等。其中化學(xué)破乳法主要是通過(guò)對模擬出的聚合物采出水進(jìn)行相應的實(shí)驗研制出新型破乳劑,這種方法不僅對污水中的油有很大的驅除效果,對污水中的懸浮顆粒也有著(zhù)很強的絮凝性。而在化學(xué)氧化法中使用較廣泛的是Fenton試劑氧化法和K2FeO4氧化法這兩種方法,其中Fenton試劑氧化法主要是通過(guò)利用一些氧化性較強的藥物來(lái)達到驅油目的的,另一種K2FeO4氧化法則是近幾年才被廣泛應用的,它具備的氧化性非常的強,能夠有效的脫去水中的重金屬以及有機污染物的顏色和臭味。
3.2.2 物理處理法
物理處理法相比于化學(xué)法,物理法更側重于利用油田采出水中的重力、離心力以進(jìn)一步實(shí)現除污效果。物理法大致可分為重力沉降法、過(guò)濾法以及膜分離法等。在實(shí)際中應用物理法進(jìn)行除污的時(shí)候,體現出的效果并不是很好,比如在使用重力沉降法和過(guò)濾法除油的時(shí)候,可能會(huì )在使用中因為沉降罐及過(guò)濾罐的某些原因,導致水質(zhì)出現不斷惡化的現象。針對此問(wèn)題,可以通過(guò)對沉降罐以及過(guò)濾器的優(yōu)化來(lái)保證其運行效果,而且此外對于它們截留的懸浮物可以對其單獨處理,以避免出現水質(zhì)惡化的現象。而膜法分離法是目前的物理處理法中主要運用的方法,現今處理含油污水中的膜分為有機膜和無(wú)機膜兩種,有機膜應用的PH值一旦超過(guò)11,就會(huì )出現膜老化的現象,進(jìn)而影響其對污水中的油的截流能力,而且有機膜的耐高溫性也較低,而相比于有機膜,由于無(wú)機膜的耐高溫性、耐腐性以及耐微生物侵蝕性都較好,所以它的應用范圍較廣泛。
3.2.3 物理化學(xué)處理法
物理化學(xué)處理法包含混凝、氣浮、吸附、磁吸附以及電化學(xué)法等處理方法,而最常用的還是氣浮法以及混凝法這兩種。其中氣浮法是通過(guò)空氣泡表面對油和懸浮粒的吸附進(jìn)而實(shí)現分離的,而混凝法則是通過(guò)絮凝劑在水中產(chǎn)生的膠體對油進(jìn)行吸附的。隨著(zhù)我國油田開(kāi)采的技術(shù)的發(fā)展,我國油田開(kāi)采中的污水的處理工藝也相對復雜起來(lái),針對這一現象的出現我國就污水中所需要的絮凝劑的種類(lèi)的研究力度也相對加大。比如李玉江就對使用活性硅酸混凝劑SPAS處理污水中的油這一方法進(jìn)行了一些研究,即這種絮凝劑雖然可以很好的適應廢水中的PH,但是一旦PH值過(guò)高,那它的效果就會(huì )下降。此外,電化學(xué)法在降低油田污水的礦物質(zhì)的含量方面則應用較多,即利用電滲析裝置來(lái)降低污水中的礦物質(zhì)。
四、結語(yǔ)
總的來(lái)說(shuō),我國油田開(kāi)采中所產(chǎn)生的污水雖然已經(jīng)有了處理方法,但是由于技術(shù)的不完善,因此相關(guān)人員應該加大對污水處理技術(shù)的研究,以提升油田的注水效率。(來(lái)源:大慶油田采油三廠(chǎng)規劃設計研究所)
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