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[摘 要]近些年来，随着石油开采时间的增长，石油行业的环保问题也日益引起了相关部门和人员的重视。钻井污水的排放量不断增加，为现有的处理技术带来了新的挑战。因此，油田中油水分离处理技术对于其生产至关重要，如果能够采用合理、科学的方法，能够大大减小对环境的污染。本文针对油田生产过程中存在的油水分离问题，首先对现阶段含油污水的特点进行了分析，然后对油水分离技术现状进行了介绍，最后对油水分离处理技术的发展进行了展望。
[关键词]油水分离，含油污水，处理措施
中图分类号：TH138.8+2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）19-0018-01
石油资源是现代社会发展的命脉，已经被广泛使用和开发。但是，近些年来石油生产行业的环保问题日益突出。据相关资料显示，全球的石油生产行业每年的钻井污水排放量达到了640*10tt，其中只有少量的钻井污水进行了处理达标排放，而大部分直接排放污染了环境。采油污水每年排放月3800*10tt，处理达标率仅为52%。炼油厂的含油污水排放量达到了2460*10tt，处理达标率也仅74%。因此，对含油污水进行油水分离处理对保护环境有重要的意义。
一、含油污水的特点
油田的底层一般都位于古代湖泊、海洋等沉积岩下方，因此在原油的周围生油地层一般是古代湖泊或海洋区域的沉积岩，使得石油资源在开采过程中的产出液中含大量水分。由于油井附近地质一般属于砂岩地质，在开采过程中可能会混入一定的泥沙。且在在油田开采的后期，由于压力变小使得采油效率降低，为了提高原油开采效率和油井的生产效率，通常会采用泡沫驱油、三元复合驱油、活性水驱油以及碱水驱油等技术。但是这些方法虽然能够提高原油开采率，但是这又为产出液中带入了一些化学药剂，这些化学药使产出液的油水乳化更为严重，再加上驱替剂对地层的冲刷、腐蚀以及离子交换等带入了油藏中的细微颗粒、土和岩石等颗粒固体，进一步的增加了产出液的油水分离难度。因此炼油厂需要对油井产出的混合液进行分离处理，将产出液中含有的水和其他杂质去除，分理出的含油污水。
在石油生产过程中会产生大量的含油污水，其中最主要的污染物一般有油、溶解的有机化合物、悬浮固体等，有时还有可能含有砷、铬等有毒元素。含油污水具有油水密度差值小，其中含有大量小颗粒的固体悬浮物，同时含有大量的有机化合物等特点。这些含油污水不能直接排放或回注，而必须进一步处理到可以排放或回注的标准，以便减少对地层和环境的污染。
二、油水分离处理措施
针对以上含油污水的特点，对污水中的化学药剂、固体悬浮颗粒以及油珠等污染物进行分离和去除。目前，国内外处理含油污水的技术和方法主要有重力分离处理法、过滤分离处理法、离心分离处理法、气浮分离处理法、电脱分离处理法、粗粒化脱水分离处理法等。下面分别对以上油水分离处理方法进行介绍。
1、重力分离处理法
重力分离处理对于含油污水而言是初级处理措施，它的原理就是利用水和油之间的密度差以及油水不相容性实现水、悬浮物以及油珠的初步分离。在水中分散的油珠颗粒借助浮力的作用能够上浮并分层，其上浮速度与油珠颗粒自身的大小和密度有关。重力分离处理法能够对任何浓度的含油污水进行处理，从中去除大量污油。一般情況下，常用的重力分离设备有立式除油罐、斜板式隔油池等等。
2、过滤分离处理法
过滤分离处理法顾名思义就是对含油污水使用设有小孔小眼的过滤装置或者多种介质组合而成的过滤层，通过对含油污水的过滤去除其中的悬浮物。在油田的实际操作中，经常采用由石英砂和无烟煤等材料制成的过滤层，含油污水通過该过滤层从而将污水中的悬浮物去除，将含油污水中的含油的油珠颗粒以及固体悬浮物留在在细小滤料组成的滤层中，达到过滤分离的目的。。
3、离心分离处理法
离心分离处理法的原理是将含油污水装入容器中，使容器进行高速旋转产生离心力实现油水分离，常用水力旋流器实现对含油污水的离心分离。19世纪40年代开始，旋流分离器在液固分离方面开始广泛应用，在20世纪60年代开始旋流分离器应用于油水分离领域的研究。经过多次的优化和改进，Conoco公司提出了一种K型旋流分离器，该分离器能够分理出直径小于10微米的油滴颗粒，使得旋流分离器的分离性能得到了明显提升。
4、气浮分离法
气浮分离法的原理是在水中形成小气泡，小气泡在上浮时携带絮粒，是依靠水中形成微小气泡，携带絮粒上浮至液面使水净化的一种方法。该方法的实现基础就是油滴上的气泡可以形成油气颗粒。由于产生小水气泡会导致水和油滴颗粒的密度差变大，如果形成油气颗粒则可以增加其上升速度，提高分离效率。
5、电脱分离处理法
电脱分离处理法是油水处理中最后一个环节，主要广泛应用于油田开采和炼油厂中的含油废水处理。电脱分离处理法的原理是利用高压交流电或者直流电场对乳状液进行处理，通过电场对水滴的作用削弱乳状液表面的界面膜强度，从而使得水滴能够剧烈碰撞、合并，形成大水滴能够从含油污水中轻松分离出来。但是，由于电脱分离处理在使用过程中如果原油乳状液含水量较高，则会因为产生电击穿导致电场强度不够，因此在实际应用当中电脱分离法一般不会独立使用，而是当做其它分离处理方法的后序步骤。
6、粗粒化脱水分离处理法
利用油水混合物对不同固体物质之间的不同程度的亲合状况，使用亲水的固体物质作为各种脱水装置，实现油水分离处理。在使用过程中必须时刻保持脱水装置的固体物质的湿润。通过保持这种润湿性，使得油水混合物在流经脱水装置的固体表面时水滴能够吸附在固体表面上，从而实现油水分离处理。
三、结语
随着我国油气生产行业的不断发展，含油污水以及含水原油的处理都需要借助于油水分离技术，它已经成为了石油生产中的重要环节和技术。油水分离技术是石油生产行业中处理石油污染水和含水原油的关键技术之一，针对其中不同杂质的性质和不同水质采用不同的方法进行油水分离，其中重力分离处理法不仅原理简单，操作简便且拥有良好的应用效果，分离后的油还能进行再利用。
参考文献
[1] 吴迪，宋辉，王翀，等.原油脱水站油水分离效果的影响因素和改善措施[J].精细与专用化学品，2010，18（12）：42-49.
[2] 隋智慧，秦煜民.油水分离技术的研究进展[J].油气田地面工程，2002，21（6）：115-116.
[3] 任闽燕，程军，张子玉，等.井下油水分离采油技术[J].石油钻采工艺，2004，26（6）：62-64.
[4] 岳继红，齐春海.井下油水分离技术最新进展[J].油气田地面工程，2003，22（11）：56-57.
[5] 李彦，陈鹏鹏，宋小沫，等.油水分离动态膜制备及分离放大实验研究[J].水处理技术，2016（10）：97-101.
[关键词]油水分离，含油污水，处理措施
中图分类号：TH138.8+2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）19-0018-01
石油资源是现代社会发展的命脉，已经被广泛使用和开发。但是，近些年来石油生产行业的环保问题日益突出。据相关资料显示，全球的石油生产行业每年的钻井污水排放量达到了640*10tt，其中只有少量的钻井污水进行了处理达标排放，而大部分直接排放污染了环境。采油污水每年排放月3800*10tt，处理达标率仅为52%。炼油厂的含油污水排放量达到了2460*10tt，处理达标率也仅74%。因此，对含油污水进行油水分离处理对保护环境有重要的意义。
一、含油污水的特点
油田的底层一般都位于古代湖泊、海洋等沉积岩下方，因此在原油的周围生油地层一般是古代湖泊或海洋区域的沉积岩，使得石油资源在开采过程中的产出液中含大量水分。由于油井附近地质一般属于砂岩地质，在开采过程中可能会混入一定的泥沙。且在在油田开采的后期，由于压力变小使得采油效率降低，为了提高原油开采效率和油井的生产效率，通常会采用泡沫驱油、三元复合驱油、活性水驱油以及碱水驱油等技术。但是这些方法虽然能够提高原油开采率，但是这又为产出液中带入了一些化学药剂，这些化学药使产出液的油水乳化更为严重，再加上驱替剂对地层的冲刷、腐蚀以及离子交换等带入了油藏中的细微颗粒、土和岩石等颗粒固体，进一步的增加了产出液的油水分离难度。因此炼油厂需要对油井产出的混合液进行分离处理，将产出液中含有的水和其他杂质去除，分理出的含油污水。
在石油生产过程中会产生大量的含油污水，其中最主要的污染物一般有油、溶解的有机化合物、悬浮固体等，有时还有可能含有砷、铬等有毒元素。含油污水具有油水密度差值小，其中含有大量小颗粒的固体悬浮物，同时含有大量的有机化合物等特点。这些含油污水不能直接排放或回注，而必须进一步处理到可以排放或回注的标准，以便减少对地层和环境的污染。
二、油水分离处理措施
针对以上含油污水的特点，对污水中的化学药剂、固体悬浮颗粒以及油珠等污染物进行分离和去除。目前，国内外处理含油污水的技术和方法主要有重力分离处理法、过滤分离处理法、离心分离处理法、气浮分离处理法、电脱分离处理法、粗粒化脱水分离处理法等。下面分别对以上油水分离处理方法进行介绍。
1、重力分离处理法
重力分离处理对于含油污水而言是初级处理措施，它的原理就是利用水和油之间的密度差以及油水不相容性实现水、悬浮物以及油珠的初步分离。在水中分散的油珠颗粒借助浮力的作用能够上浮并分层，其上浮速度与油珠颗粒自身的大小和密度有关。重力分离处理法能够对任何浓度的含油污水进行处理，从中去除大量污油。一般情況下，常用的重力分离设备有立式除油罐、斜板式隔油池等等。
2、过滤分离处理法
过滤分离处理法顾名思义就是对含油污水使用设有小孔小眼的过滤装置或者多种介质组合而成的过滤层，通过对含油污水的过滤去除其中的悬浮物。在油田的实际操作中，经常采用由石英砂和无烟煤等材料制成的过滤层，含油污水通過该过滤层从而将污水中的悬浮物去除，将含油污水中的含油的油珠颗粒以及固体悬浮物留在在细小滤料组成的滤层中，达到过滤分离的目的。。
3、离心分离处理法
离心分离处理法的原理是将含油污水装入容器中，使容器进行高速旋转产生离心力实现油水分离，常用水力旋流器实现对含油污水的离心分离。19世纪40年代开始，旋流分离器在液固分离方面开始广泛应用，在20世纪60年代开始旋流分离器应用于油水分离领域的研究。经过多次的优化和改进，Conoco公司提出了一种K型旋流分离器，该分离器能够分理出直径小于10微米的油滴颗粒，使得旋流分离器的分离性能得到了明显提升。
4、气浮分离法
气浮分离法的原理是在水中形成小气泡，小气泡在上浮时携带絮粒，是依靠水中形成微小气泡，携带絮粒上浮至液面使水净化的一种方法。该方法的实现基础就是油滴上的气泡可以形成油气颗粒。由于产生小水气泡会导致水和油滴颗粒的密度差变大，如果形成油气颗粒则可以增加其上升速度，提高分离效率。
5、电脱分离处理法
电脱分离处理法是油水处理中最后一个环节，主要广泛应用于油田开采和炼油厂中的含油废水处理。电脱分离处理法的原理是利用高压交流电或者直流电场对乳状液进行处理，通过电场对水滴的作用削弱乳状液表面的界面膜强度，从而使得水滴能够剧烈碰撞、合并，形成大水滴能够从含油污水中轻松分离出来。但是，由于电脱分离处理在使用过程中如果原油乳状液含水量较高，则会因为产生电击穿导致电场强度不够，因此在实际应用当中电脱分离法一般不会独立使用，而是当做其它分离处理方法的后序步骤。
6、粗粒化脱水分离处理法
利用油水混合物对不同固体物质之间的不同程度的亲合状况，使用亲水的固体物质作为各种脱水装置，实现油水分离处理。在使用过程中必须时刻保持脱水装置的固体物质的湿润。通过保持这种润湿性，使得油水混合物在流经脱水装置的固体表面时水滴能够吸附在固体表面上，从而实现油水分离处理。
三、结语
随着我国油气生产行业的不断发展，含油污水以及含水原油的处理都需要借助于油水分离技术，它已经成为了石油生产中的重要环节和技术。油水分离技术是石油生产行业中处理石油污染水和含水原油的关键技术之一，针对其中不同杂质的性质和不同水质采用不同的方法进行油水分离，其中重力分离处理法不仅原理简单，操作简便且拥有良好的应用效果，分离后的油还能进行再利用。
参考文献
[1] 吴迪，宋辉，王翀，等.原油脱水站油水分离效果的影响因素和改善措施[J].精细与专用化学品，2010，18（12）：42-49.
[2] 隋智慧，秦煜民.油水分离技术的研究进展[J].油气田地面工程，2002，21（6）：115-116.
[3] 任闽燕，程军，张子玉，等.井下油水分离采油技术[J].石油钻采工艺，2004，26（6）：62-64.
[4] 岳继红，齐春海.井下油水分离技术最新进展[J].油气田地面工程，2003，22（11）：56-57.
[5] 李彦，陈鹏鹏，宋小沫，等.油水分离动态膜制备及分离放大实验研究[J].水处理技术，2016（10）：97-101.