1. 油田采出水簡介

采油污水是從地層中隨原油一起被開采出來、經(jīng)過原油破乳、分離等初加工過程形成的一種集懸浮固體、油、溶解氣體和溶解鹽于一體的多相體系。采油污水中的雜質(zhì)主要是懸浮固體、膠體粒子、分散油及浮油、乳化油、溶解物質(zhì)等五類物質(zhì)。

2. 油田采出水處理工藝

在國內(nèi)油田含油污水處理領(lǐng)域，存在著常規(guī)處理與深度處理這兩種主要工藝方式。針對高滲透油層，常規(guī)處理工藝是常見的選擇。具體而言，通常采用沉降除油方法，以及單層或雙層濾料過濾工藝。

而對于低滲透油層，為達到更高標準的處理要求，一般是在常規(guī)處理的基礎(chǔ)上進一步實施深度處理。該深度處理過程主要表現(xiàn)為進行二級或三級過濾操作。

在采油污水處理的具體工藝中，除油工藝是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其主要包含重力除油、壓力除油、浮選除油以及水力旋流除油這四種類型。過濾工藝方面，則主要以單層或雙層濾料過濾為主。

經(jīng)過處理且達到合格標準的采油污水回注到地層中，具有多方面的重要意義。一方面，能夠有效抑制粘土礦物的膨脹現(xiàn)象，顯著降低對地層造成的潛在傷害；另一方面，對于環(huán)境保護而言，可減少環(huán)境污染風(fēng)險，并且在資源利用方面，能夠節(jié)約清水資源，具有重要的經(jīng)濟和環(huán)境效益。

綜上所述，采用先進、高效的采油污水處理技術(shù)，對于油田的開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展而言，是一項至關(guān)重要且不可或缺的任務(wù)。

3. 吐哈油田特點

 吐哈油田的已開發(fā)區(qū)塊大多屬于低孔、低滲油藏類型，其儲層具有多層系結(jié)構(gòu)且非均質(zhì)性顯著，同時還伴較為嚴重的水敏、鹽敏、速敏等問題。鑒于“低孔、低滲”的油藏物性條件，吐哈油田對注入水的水質(zhì)標準要求嚴苛。不達標的污水若注入地層，將致使地層吸水能力降低，對油田開發(fā)的水驅(qū)效果以及注水開發(fā)的正常開展造成影響。

油田的注水能力無法滿足注采平衡的需求，導(dǎo)致地層壓力保持水平較低，油田的生產(chǎn)能力難以實現(xiàn)最大化發(fā)揮。在對污水進行處理后回注的過程中，水質(zhì)逐漸惡化，其中懸浮的固體顆粒、腐蝕生成物、細菌等雜質(zhì)隨污水一同回注至地層，致使地層孔隙堵塞，注水井的吸水量呈下降趨勢，部分注水井因此處于欠注狀態(tài)；一旦注入水中溶解氧含量、細菌含量、二氧化碳含量超出標準，注入水的腐蝕性便會增強。水質(zhì)處理設(shè)備的腐蝕主要體現(xiàn)于焊縫連接處的腐蝕穿孔現(xiàn)象。

4. 油田采出水除油技術(shù)

注水開采在油田開發(fā)中占據(jù)著至關(guān)重要的地位，其核心目的在于補充地層能量，維持油層能量的穩(wěn)定平衡，從而確保油田能夠長期保持高產(chǎn)且穩(wěn)產(chǎn)。然而，若向油層中注入未經(jīng)處理的污水，油層將遭受損害。此類損害主要表現(xiàn)為：大量繁殖的細菌、機械雜質(zhì)以及鐵沉淀物的存在，會堵塞油層，進而導(dǎo)致注水壓力上升、注水量下降，嚴重影響水驅(qū)替原油的效率。正因如此，對注入油層的水進行凈化處理勢在必行。

鑒于污水源于油層采出，油田回注污水處理的主要目標為除油以及除懸浮物。概括而言，該處理過程可分為兩個階段：第一階段為除油階段，此階段借助油、水的密度差以及藥劑的破乳與絮凝作用，實現(xiàn)油水分離；第二階段為過濾階段，該階段依靠濾料的吸附與攔截作用，使污水中的懸浮固體、油以及其他雜質(zhì)吸附于濾料表面，或者阻止其通過濾料層。除油階段需依據(jù)含油污水中原油的密度、凝固點等性質(zhì)差異，采用相應(yīng)的處理方法。目前，國內(nèi)外在除油階段所采用的技術(shù)方法主要有：重力式隔油罐技術(shù)、壓力沉降除油技術(shù)、氣浮除油技術(shù)以及水力旋流除油技術(shù)等。

1、重力式隔油罐技術(shù)：該技術(shù)依賴于油水之間的相對密度差異以實現(xiàn)除油效果。當(dāng)含油污水進入隔油罐后，較大油滴在浮力的作用自然上浮，而乳化油在破乳劑（或混凝劑）的作用下從小油滴聚結(jié)成大油滴。經(jīng)過一定停留時間，大部分原油會浮升至隔油罐上部并被移除。此技術(shù)的特點為隔油罐體積較大，污水停留時間較長，即使進水流量和水質(zhì)發(fā)生突變，也不會對出水水質(zhì)造成顯著影響。然而，其缺點在于占地面積大，且對乳化油的去除能力有限。

2、壓力沉降除油技術(shù)：此技術(shù)在除油設(shè)備中填充有促進油珠聚結(jié)的材料。當(dāng)含油污水通過聚結(jié)材料層時，細小油珠聚結(jié)成較大油滴，從而加快油的上升速度，縮短污水停留時間，減小設(shè)備體積。該技術(shù)的特點是綜合應(yīng)用了聚結(jié)斜板技術(shù)，顯著提升了除油效率。然而，相較于隔油罐，其適應(yīng)來水水量、水質(zhì)變化的能力較差。

3、氣浮選除油技術(shù)：該技術(shù)在含油污水中產(chǎn)生大量細微氣泡，使水中粒徑為0.25～25 μm的懸浮油珠及固體顆粒粘附到氣泡上，并一同浮至水面，從而實現(xiàn)對污水中污油及懸浮固體顆粒的去除。氣浮技術(shù)的應(yīng)用可顯著提高懸浮油珠及固體顆粒的浮升速度，縮短處理時間。其特點為處理量大，處理效率高，適用于稠油油田含油污水及含乳化油較高的含油污水。

4、水力旋流除油技術(shù)：該技術(shù)利用油水密度差，在液流高速旋轉(zhuǎn)時，受到不等離心力的作用實現(xiàn)油水分離。其特點是設(shè)備體積小，分離效率高。然而，該技術(shù)對原油相對密度大于0.9的含油污水適應(yīng)能力較差。

近幾年來，由于科學(xué)技術(shù)的進步和廣大油田水處理專家的不懈努力，采出水處理工藝技術(shù)不斷發(fā)展創(chuàng)新，又出現(xiàn)了許多處理效率高、質(zhì)量好、可靠性強的新型采出水處理技術(shù)。

5. 科力邇油田采出水處理技術(shù)

深圳科力邇將旋流分離與新一代微氣泡發(fā)生技術(shù)、溶氣氣浮技術(shù)有機結(jié)合，研發(fā)出國內(nèi)首創(chuàng)的新一代高效緊湊型密閉帶壓氣浮技術(shù)：旋流溶氣氣?。?a title='CDFU' target='_blank' href='http://www.vyvansesideeffects.com/product/26.html' class='seolabel'>CDFU: Cyclonic Dissolved gas Flotation Unit）。

2018年在吐哈油田采用了兩臺CDFU設(shè)備處理油田采出水，在進水含油≤1000mg/L、懸浮物≤500mg/L的條件下，出水含油≤10mg/L，懸浮物≤10mg/L，除油率達到99%，懸浮物去除率達到98%。

圖1 設(shè)備現(xiàn)場

圖2 處理效果