油气田污水处理的方法和应用分析
特种膜油气田废水处理工艺
特种膜油气田废水处理工艺特种膜油气田废水处理工艺宋岱峰胡海蓉许锦鹏（成都美富特膜科技有限公司）摘要：油气田废水治理工艺主要有回注、资源化回用及处理达标外排三种。
随着全球对环保重视程度的提高，以及淡水资源的短缺，未来的发展方向为不外排、不浪费，尽量资源化回用。
油气田废水资源化回用，理论上蒸发法可以从根本上解决问题，但是单纯的蒸馏法存在自身和外在条件的限制。
本文就特种膜技术在油气田废水处理中的应用与各传统工艺进行比较，做也最优化的处理方案。
关键词：油气田废水；处理工艺；反渗透膜技术；碟管式反渗透第1章油气田概述1.1油气田定义油气田是天然油气田的简称，是富含天然气的地域。
通常有机物埋藏在1千至6千米深，温度在65至150摄氏度，会产生石油；而埋藏更深、温度更高的会产生天然气。
1.2油气田分类依据经济、技术和政治等许多综合性因素，油气田可分为商业性油气田、非商业性油气田和边际性油气田三大类。
依据成因油气田可分为凝析油气田、煤型油气田、裂解油气田等。
依据成分属性还可分为高含硫酸性油气田、不含硫油气田和中低含硫油气田等。
1.3油气田成因生物成因气—指成岩作用（阶段）早期，在浅层生物化学作用带内，沉积有机质经微生物的群体发酵和合成作用形成的天然气。
其中有时混有早期低温降解形成的气体。
生物成因气出现在埋藏浅、时代新和演化程度低的岩层中，以含甲烷气为主。
油型气包括湿气（石油伴生气）、凝析气和裂解气。
它们是沉积有机质特别是腐泥型有机质在热降解成油过程中，与石油一起形成的，或者是在后成作用阶段由有机质和早期形成的液态石油热裂解形成的。
煤型气是指煤系有机质（包括煤层和煤系地层中的分散有机质）热演化生成的天然气。
无机成因气或非生物成因气包含地球深部岩浆活动、变质岩和宇宙空间分布的可燃气体，以及岩石无机盐类分解产生的气体。
它属于干气，以甲烷为主，有时含CO2、N2、He及H2S、Hg蒸汽等，甚至以它们的某一种为主，形成具有工业意义的非烃气藏。
油田作业区生活污水处理设计与运行
氧池和好氧池中。好氧池连续闷曝 ３ ，取水样观察 ， ｄ
处理 效率 高 、占地 面积 小 、无 需专 职人 员操 作管理 的
一
体 化处 理设备 。本 文介 绍 了倒 置 ／ 生 物膜处 理 ０
工 艺ｎ ，并完成 了该工 艺的 一体 化地 埋 式设计 。
１ 处理工艺 与主要设计参数
１１污水水质分析 ．
该 作业 区生 活 污 水 主 要包 括 一 般 厨 房 、食 堂 污 水 、淋浴 污水 、洗涤 污 水和 卫生 间冲洗 水等 ，污 水 中
统 的处 理 效 率 ，减 小 一体 化 装 置 体 积 ， 工 艺 流程
见 图 １ 。
油 田作业 区和 场站 生 活污 水 排放 量 小 且 分散 ， 污 水 中有机 污染 物和氮 磷含 量与 其它 生活 污水相 似 ，
但石油类含量偏高。 有些场站处于缺水地区，中水回 用价 值较 大 。为 了满足 这些 生活污 水 处理 ，需要采 用
一
级 Ｂ标 准。
关键词 油田作业 区 生活污水 倒置 Ａ／ 法 悬浮填料生物膜 脱氮除磷 ０
０ 引
言
从污 水水 质情 况 以及 出水要 求分 析 ， 可采 用 生物 处理 方法 及生 物硝 化工 艺 。本工 程采 用倒 置 ／ 处 ０ 理工 艺 。 工 艺能有 效地解 决 脱氮 除磷系 统泥 龄矛 盾 该 和硝 酸盐 问题 ，同 时又简 易 、高 效 、低 耗 。将 该工 艺 与悬 浮填 料生 物膜 固定 化技 术相 结合 ， 一步 提 高系 进
采油废水处理技术的应用及研究进展
计 院环保 部 ，１０４ ０ ８０
维普资讯
综 述
油 气 田 环 境 保 护
第１卷・ 期 ・７ ８ 第２ ４ ・
化 处理 工艺不 同的是 ， 中 同时存 在悬 浮污泥 和 生物 池 膜 ，保持 了很 高 的生物 量 ，两 个污 水处理 站 的处理 效 果均 良好 ，石 油类 去除 率在 ９ ％ 以上 、 Ｏ ０ Ｃ Ｄ去 除率 可 达 ８ ％ 以上 ，硫化物 去 除率在 ９ ％ 以上 ，处 理后 的 ６ ４ 污 水达 到 《 水综 合排放 标准 》 （Ｂ８ ７ — １９ ）中 污 Ｇ ９ ８ ９ ６ 的一级排 放标 准 。 安 塞 油 田侯 市 集 油站 污 水 处 理 装 置接 收 的采 油 废水 来 自同一地层 层位 ，处理 工 艺较 为简单 ，采用 大 罐沉 降一 管 除油 工艺 处理 后 ， 出水 能够满 足 长庆 油 斜
目前 国 内各 油 田普遍 采 用 的采 油污 水 处 理工 艺
井废水 、钻井废 水和 井下 作业 废水等 采 油废水 。由于
我 国大部分 油 田均 已进 入 中后 期 开发 ， 多采用 注水 且
流程 为 ：自然 除油 一混凝 除油一压力 过滤 ，可使采 油
污水 的含 油量 从 ５ ０ ｇ Ｌ降至 ２ ｇ Ｌ以下 ，悬浮 ００ ／ ｍ ０ ／ ｍ 物 降到 １ ｇ Ｌ ０ｍ ／ ，再经 杀菌 、阻垢 、缓蚀 处理可 得到 合格 的净化 水 用于 回注 。污油 回收至 原油集 输系统 ， 除油 罐及沉 降罐 的沉 淀污泥 定 期人工清 除 。 工艺处 该
英 砂 、无烟 煤 、陶粒 、树 脂 等 。 混凝 除 油是通过 向废 水 中加入 混凝 剂 ， 通过压 缩
双 电层和 电中和 作用 ，破坏 胶体 的稳 定性 、使胶体 凝
油田水处理工艺及存在问题
4、 含聚污水没有有效处理工艺
油田产出27×104m3/d含聚污水，由于污水聚合物的 影响，乳化程度高，油水混相严重，含聚污水水质大 大超出常规分离没备处理的要求进水的条件。仅靠目 前的重力除油、混凝加药、过滤等工艺不能满足处理 要求，致使处理后污水水质严重超标。
5、 工艺配套性、整体性不足
(1)内臵式混凝反应沉降罐与流程不配套，成为低效配臵。 (2)排泥系统排泥不畅，给过滤系统带来很大压力，大罐 底部排泥系统不畅，污泥无法及时排出，只能靠定期 的人工清理，一般是一年清理1-2次，因此造成积泥区 过高，占据了清水区的容积，影响出水水质。 (3)缺少精细过滤器保护的除油单元，影响正常的精细过 滤性能，并造成精细过滤器滤芯损坏，使用寿命降低。 (4)过滤器反洗没有质量保障配套设施。
水是石油的天然伴生物。目前我国大部分油 田采用了注水开发方式，每生产1吨原油约需要 注2-3吨水，因而水和石油生产的关系极大。
随着油田注水的进行，带来了两个问题
一是注入水的水源问题，人们希望得到能提 供供水量大而稳定的水源；二是原油含水量不 断上升，含油沼水量越来越大，污水的排放和 处理是个大问题。在生产实践中，人们认识到 油田污水回注是合理开发和利用水资源的正确 途径。
3、 过滤单元进水水质差，出水水质波动大
在使用的过滤器设定的进水水质要求比较低，适应范围广，但 实际应用过程中出于进水水质较差，造成过滤器不能有效地发挥作用， 使过滤后水质波动较大，尤其是对精细过滤器的影响更大。通过对目 前油田广泛应用的核挑壳滤料过滤器综合分析，存在的主要问题包括 以下几个方面： (1)滤料受污染后的出水指标达不到设计要求 (含油和悬浮物均小 于5mg/L)； (2)核挑壳滤料具有较好的亲油性能，过滤器存在反洗不彻底， 滤料恢复能力差，导致反洗剧期缩短，由2次/天增加到3-4次/天。 (3) 过滤器存在反冲洗缺陷，每台过滤器反洗后，过滤出水 30min后水质才正常。 胜利油田使用精细水处理装臵主要有两种类型：金属膜、改 性纤维过滤。从在用精细装臵的现场运行情况分析，主要存在的 共性问题是：①对含油污水适应能力差，反冲不彻底。②达标运 行寿命短，一般在 10 个月左右， 10 个月以后处理效果和处理量就 会下降。
污水浓度处理系统在油田污水处理中的应用分析
环 境 治 理
油 气 田 环 境 保 护
第 １ ２卷
第 ３期 ２ ９
摘
要 乐 安 油 田是 通 过 蒸 汽 吞 吐 减 轻 原 油 粘 度 进 行 开 采 的 稠
油 油田。针对其特 点 ，借鉴 美 国、加 拿 大污水 回用的成功 经验 和先进 技 术 ，建 成 投 产 了 国 内第 一 座 也 是 最 大 的 一 座 油 井 采 出水 回用 于 湿 蒸 汽发 生器的 大型 泵站 —— 乐安 污水深度 处理站 。 文章详 细介 绍 了污
ｍｅｈ ｄ ｏ ｙ ｌ ｔ ａ ｉｊ ｃｉｎ ｉ ｓ ｄ ｔ ｅ ｕ ｅ ｖ ｓ ｉ ｉ ｆ ｔ ｏ ｆ ｃ ｃ ｉ ｓｅ ｍ ｎ ｅ ｔ ｓ ｕ ｅ ｏ ｒ ｄ ｃ ｉｃｄ ｔ ｏ ｃ ｏ ｙ
ｃ ｕｄｅ ｒ ｏｉ 、 Ｉ ｖｉ ｌ ｎ ｅｗ ｏｆ ｔ ｆ ａｔ ｅ． ｗ ｉｈ ｅ ｅｒ ｉ ｓ ｅ ｕｒ ｔ ｒ ｆ ｅｎｃ ｔ ｓ ｃｅ ｓ ｕｌ ｅ ｏ ｕｃ ｓ ｆ ｅ ｘｐｅｒ ｅ ｉ ｎｃｅ ｎｄ ｄｖａ ａ ａ ｎｃｅ ｔ ｈｎｉ ｄ ｅｃ ｑｕｅ ｏｎ ａ ｔ ａ ｅｒ ｒ ｗ ｓ ｅ ｗ ｔ ｅｕｓ ｎ ＳＡ ｅｉ Ｕ
污 小深 度 处 理 系 统
在油田污小处 理【 晌 ｌ 】 应用穷嘶
Ｔ ｈｅ ａｎａｌ ｉ ｎ ｈｅ ｙｓ ｓ ｏ ｔ ａｐｐｌ ｃ ｉ ｉ ａｔ ｏｎ ｆ ｗ ａｓ ｅ ｏ ｔ
ｗ ａｔ ｒ ｔ ｅ ｍ ｅｎｔ ｓ ｔ ｍ ｅ ｒ ａｔ ｙｓ ｅ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｌｅ Ａ ｎ ｏｉ ｆｅｌ ｉ ａ ｌ ｉ ｄ ｓ ｄｅｎｓ ｏｉ ｆ ｅｌ ｗｈｅ ｅ ｈｅ ｅ ｌ ｉ ｄ ｒ ｔ
于湿蒸汽 发生器 的空 白。
油 粘 度 进 行 开 采 的稠 油 油 田 ， 日需 使 用 大 量 清 水 加 每 温 成 蒸 汽 注 入 油 层 。 自开 发 以来 ，油 田采 出 水 大 部 分 排 入 小 清 河 内 。油 井 采 出水 （ 称 污 水 ）的 外 排 为 了 简 符合 环保的要求 ， 需进 行 处 理 ， 举 需 花 费 大 量 资金 ， 此 同 时 污 水 外 排 也 对 生 态 环 境 造 成 很 大 程 度 的破 坏 ； 再
青海油田污水回注水质治理技术研究与应用
青海油 田污水 回注水质治理技术 研 究与应 用
江林 ，窦红梅 ，董智 昆 ，吴红伟。 ，傅绍斌。
（． １ 青海油 田钻采工艺研 究院，甘肃 敦煌 ７ ６ ０ ３２２ ２ 青海油 田西部钻探，甘 肃 敦煌 ７６ ０ ． ３２２ ３ 长江大学 石油工程学院，湖北 荆 州 ４ ４ ２ ） ． ３ ０ ３
・
４ ７ ７ ６ ６ ７ ４ ７ １ ０ ７ ０ ・ ． ７ ２ ３ ７ １ １ ２ ２ ８ ６０ ２ ８ １８ １ ＞１ ７ ８ ２ ９ ０ ６ ０ ０
９６ ・
２ １ 年ｌ 月 第３ 卷第儿期 ０６ １ １
江林等 青海油田污水回注水质 治理技术研究与应用
取样点
表７ 中的数据表 明 ，处理 后 的水 ，其腐蚀 、结
垢情况不仅在站内达标 ，而且在注水井 口也达标 。
２３ 在尕斯联合站的应 用 ． 根据方案 ，尕斯联合站的处理规模为 １， ０ ｍ ２００。 ／ ｄ ，其 中污水６ ５ ０。ｄ ０ｍ／ ，清水为５５ ０ｍ／ 。 ０ 。ｄ
来水
３ ０ ０ ６（０ｃ ０ ． ９ ５ 。）
全面腐蚀
现 场挂 片
新工艺一级滤后 ３ ． ３ （ 。） ０ ０ ０ ３ ７ ｃ 试片两面均无 点蚀 静 态挂 片 ０ 新工艺一级滤后 ３ ． ４ （ 。） ０ ０ ０ ７ ５ ｃ 试片两面均无点蚀 现场挂片 ０
我们 对 处理 后 的注 入水 的 结垢性 能进 行 了评 价 。水样取 白滤后 ，结果见表５ 。从表 中可 知 ，来 水有 一定结垢倾 向，结垢率 为２ ９ 左右 ；新工艺一 ．％ 级滤后水基本不结垢 ，结垢率仅为０ ２％ ．１。 表５ 现场 中试注入水结垢分 析 （Ｏ ７ ℃密闭恒温４ 小 时 ） ８
三元复合驱含油污水处理技术
三元复合驱含油污水处理技术摘要针对三元复合驱污水的含油量高、乳化度高、粘度大、悬浮物含量高的水质特点，总结了该类污水的三类处理方法，并分析了每类方法的原理、工艺及工艺的优缺点和发展方向。
关键词三元复合驱污水；水质特点；处理方法近几年来，我国大部分油田已陆续进入三次开采阶段，采出水中同时含有驱油剂（聚合物、表面活性剂和碱）、油和悬浮物，驱油剂中的聚合物分子使水中的悬浮物和油类进一步分散。
表面活性剂的加入及表面活性剂与原油中的石油酸等物质发生反应生成的表面活性物质则降低了油水间的界面张力，从而使各种污染物在水中的存在状态更加稳定。
现有的油田污水处理工艺已经不能满足三元复合驱污水的处理要求。
1三元复合驱污水的特点1）三元复合驱采出水中含有大量的聚丙烯酰胺，表面活性剂和碱致使污水的黏度变大，污水中油珠粒径变小，污水乳化严重；2）聚合物驱采出污水由于其粘度高、油水乳化严重，所以污水携带固体悬浮物能力强、油滴和固体颗粒上浮或下沉阻力大。
以上因素使得传统的隔油池、沉降设备处理效率低，过滤装置容易堵塞。
2 处理工艺2.1物理方法物理方法处理三元复合驱含油污水主要是着重加强高效处理设备的研究来提高处理效率。
曹振锟等根据“浅池理论”研制开发了处理三元复合驱含油污水的组合式沉降分离装置。
[1]利用交叉流斜板，使油珠聚结加速上浮，固体物质加速沉降，从水中分离出来。
与沉降罐比较，具有出水水质好、处理效率高、占地少的特点。
陈雷[2]等采用聚结法，通过改进聚结除油填料的空间结构形式和填装方式，提高聚结效率。
采用工艺：原水→聚结反应器→斜板沉降→砂滤→回注。
聚结装置首先使原水中的油粒相互聚结成直径较大的颗粒，使之易于重力分离，同时去除原水中的浮油；在后续的斜板沉淀工艺中，变大的油粒依靠密度差实现有效的油水分离，悬浮固体含量也相应地得到部分去除；石英砂过滤处理可将水中残余的油粒、悬浮固体最终去除。
整个工艺流程未投加任何药剂，处理后出水水质满足回注水质要求，可作为三元复合驱采回注用水处理工艺。
油田开采主要污染物及其防治技术
油田开采主要污染物及其防治技术2011-02-03 13:27:41| 分类：环境影响评价论坛| 标签：|字号大中小订阅一，油田废水污染防治油田废水污染物种类为石油类，COD、SS、挥发酚、硫化物、氰化物、六价铬、砷等，而主要是COD、SS、石油类，这三种污染物约占所有污染物排放总量的95%以上。
1，钻井废水PH值偏高，一般在8~12之间；含SS和COD高，分别多在2000mg/L以上及500mg/L~10000mg/L之间，石油类在50mg/L~500mg/L之间，而且有很高的色度。
污染防治措施：（1）打丛式井（即在一个井场打多口井，可以提高钻井废水的重复利用率，减少钻井泥浆和钻井废水的排放量）；（2）钻井泥浆采用闭路循环系统，完善泥浆四级固控净化手段，杜绝泥浆的跑、冒、滴漏。
用途是可以提高泥浆重复利用率，减少新鲜泥浆配制量，相应减少新鲜用量和钻井泥浆与钻井废水的排放量。
（3）优质泥浆回收利用。
用途是可以减少新鲜泥浆配制量。
（4）使用钻井废水冲洗钻台、钻杆，水刹车、泵拉杆等冷却循环使用，清洗沙样废水要重复使用。
用途是可以提高钻井用水的重复使用率。
2，采油废水一般SS含量高，颗粒粒径小，细菌含量高，油水密度差小，有机物含量高。
水温一般为40-60度。
污染防治措施：（1）采油废水回注。
用途是不仅减少了废水外排，而且能节约大量新鲜用水，缓解油田供水水源紧张的矛盾。
（2）注好水、注有效水，提高注水驱油效率。
用途是可以有效控制原油含水上升幅度，在减少采油废水产生量的同时，减少了无效注水，节约大量新鲜用水。
3，作业废水PH值4~9，主要污染物有COD、SS、石油类、硫化物等。
含硫气田水：硫化物含量高，其他污染物类似采油污水性质。
污染防治措施：。
建洗井水回收流程。
回收洗井水处理后回注，减少洗井水的外排，节约水资源。
用采油废水洗井。
尽可能不用清水洗井，减少新鲜水的用量。
4，油气集输储运废水（1）杜绝油井、管线、储罐保温伴热循环水的漏失。
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油气田污水处理的方法和应用分析
作者：孙淑杰樊敏玉
来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第05期
【摘要】油气田污水的产生是难以避免的，污水成为较为复杂，不经处理就进行排放则会对附近的居民带来严重的影响。
另外污水也会污染和复试油气田井下工作设施，降低工作效率和给工作人员带来严重的安全隐患。
基于此，本文对油气田污水处理方法和方法应用进行研究和分析。
当前油气田污水处理方法主要使用自然沉降、混凝土沉降以及气浮等方法，能够实现对油气田污水的较好处理，下面我们就进行介绍和分析。
【关键词】油气田；污水处理；应用分析
随着经济的发展，对油气的需求量也在不断提升，油田开发程度日渐深入，进而导致了大量的油气田污水。
油气田污水主要是包括钻进污水、原油出水以及其他污水，成分较为复杂，如果不经处理就进行排放，将对附近居民的生产和生活带来严重的影响。
因此，油田企业应该依据本油田污水的性质，制定个性化和针对性的处理方法，以降低污水对环境的污染，提升油田开发的经济效益。
一、油气田污水处理方法及其优缺点
当前油田企业在进行污水处理中主要是包括以下几个处理方法，在选择处理方法时一般需要结合油气田的成分，选择特定的处理方法，下面我们就这些污水处理方法进行介绍。
1、物理处理方法
物理处理法在污水处理中的应用较为普遍，但是其主要是用于除去污水总的固体悬浮物质和油类等。
当前物理处理方法主要有重心分离法以及离心分离法，前者指的是依靠油水比重差来实现污水的重力分离，当前依据此种原理制成的设备有自然沉降除油罐、重力沉降罐以及隔油池等，操作简单和效果显著，但是不能清除污水中的一些化学杂质。
离心分离法是将污水装进特定的容器中，通过容器的高速旋转，从而产生离心力，由于水和颗粒受到的离心不同，进而能够实现分离。
此种分离方法在油田污水处理中得到了广泛的应用。
2、化学处理方法
硫化物是污水中的主要污染性成分之一，因此我们可以借助氧化法来去除污水中硫化物，进而实现对污水的处理。
但是此种方法只能小规模的应用，此种方法对环境的要求比较苛刻，只能在高温、高压的条件下才能发生化学反应，因此不能实现大规模的推广和使用。
再者化学处理方法中混凝沉淀法是污水处理中经常使用的方法之一，其主要是通过混凝剂以吸附污水中
的胶体粒子，从而实现对胶体粒子的静电中和、吸附以及架桥等作用，进而使得粒子发生沉淀，在通过过滤能够有效的清楚污水中的悬浮物质，但是此种方式需要向污水中添加混凝剂，一旦混凝剂添加过量，会带来重复污染，因此此种方法来使用时最重要的就是选择合适的混凝剂并注重混凝剂的添加量。
3、生物处理方法
生物处理方法是新兴的污水处理技术，当前在应用过程中主要是利用膜生物反应器来对污水进行处理。
膜生物反应器的处理工作工艺是生物处理工艺和分离工艺，在膜生物反应器中对污水进行讲解和沉淀，实行污水的处理和分离。
相比于传统的沉淀式处理方法，此种方法提高了生物有机负荷，从而减少了剩余的污泥量和提高了污水处理面积，污水处理效率高且经济效果好。
且该生物处理设备的仪器占地面积小，操作简便且没有二次污染，因此能够实现大规模的推广和使用。
【1】
二、油气田污水处理方法的应用分析
我国油气田的成分较为复杂，不同地区的油气田的成分组成不同，且杂质的存在形式也不同，因此在进行污水处理时使用单一处理方法一般不能取得较好的处理效果。
因此，油田企业一般是依据油气田自身的性质和污水中的杂质成分来制定个性化分污水处理方法，通常进行污水处理时是结合2-3种污水处理方法，才能使得处理效果达到相关标准。
当前在污水处理过程中，常见的一级处理方法主要有重力分离法、离心分离法等，通过处理能够有效的去除污水中的浮油物质。
二级污水处理方法主要有过滤、粗粒化和化学处理等方法，其主要目的是除去污水中的破乳和分散油。
由于生物处理技术处理效果好且不会产生二次污染，当前众多的石油企业一般采用膜生物反应器来对污水进行最后的处理工作。
膜生物反应器是一种高效膜分离技术与活性污泥法结合的新型污水处理技术，能够有序的实现固液分离，从而能够实现泥水分离的目的。
除此之外，生物膜具有高效的截留作用，能够过滤污水中含有的硝化菌、含硫等物质，将其保留在生物反應器中，然后对其进行硝化和硫化反应，去除污水中的含硫物质和含硝物质。
经过膜生物反应器的处理，污水的浑浊度降低，处理后的水质良好且稳定，可以直接回收利用，降低了油田的生产运行成本。
【2】
三、总结
综上所述，油气田生产过程中污水的产生是难以避免的，大量的污水会对油气田开采设备造成污染，还会影响附近居民的生产和生活，降低了油田的社会效益。
因此，油田企业应该结合油气田的性质采用科学合理的污水处理方法，来进行污水处理。
另外，在生产过程中要不断研制新型污水处理设备和药剂，不断开发新型污水处理工艺，以实现对污水的高效处理，提升油田的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]沈鑫.油气田污水处理的方法和应用分析[J].中国化工贸易，2018，（13）：141.
[2]方贵友.油气田污水处理的方法和应用分析[J].化工管理，2018，（7）：64-65.
（作者单位：大庆油田有限责任公司第七采油厂）。