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摘要：本文简要介绍油田采出水的水质特性、常规的采出水处理技术及处理工艺，对新疆油田目前采出水处理技术进行了综述，以供参考。
关键词：新疆油田；油田采出水；处理技术
中图分类号：TE34文献标识码： A
引言
新疆油田是新中国成立后发现的第一个大油田，2002年原油年产突破1000万吨，成为中国西部第一个千万吨大油田，勘探开发领域包括准噶尔盆地盆地西北缘、东部、腹部、南缘等4大区块。多年来新疆油田在采出水处理与回用方面做了大量工作，已建成油田采出水处理站16座，总处理规模达18×104m3/d，2012年污水处理率达100%，污水回用率达90%，处理后污水主要用于油田回注和回用锅炉，节约了水资源，降低了运行成本，减少了环境污染，取得了良好的社会和经济效益。
1油田采出水特性
油田采出水是伴随采油作业采出的经原油脱水分离后的含油污水，又经原油收集和初加工，是含有固体杂质、液体杂质、溶解气和溶解盐等的复杂混合物。由于原油特性、采油方法、地质条件等不同，各油田采出水的水质相差较大，但又有共性，主要特性有：含油量高、矿化度高、含细菌、含复杂有机物、悬浮物含量高，以及高COD、高水温，处理不当易造成地层堵塞，给污水生化处理带来困难。
2油田采出水处理方法
目前，国内外油田常用采出水处理方法分为三类：物理法、化学法和物理化学法。处理技术一般包括：重力沉降技术、水力旋流技术、气浮分离技术、过滤技术、生化处理技术、膜分离技术等。
2.1 重力沉降技术
依靠油水密度差进行重力分离是油田废水治理的关键。从油水分离试验结果看，沉淀时间越长，从水中分离浮油的效果越好。其缺点是占地面积大，基建投资高，对乳化油的处理效果不好，污水停留时间长。目前國内外在重力分离设备上已取得了一定进展，主要设备有横向流除油器、波纹板聚结油水分离器、聚集型油水分离器、立式除油罐和斜板式隔油池等。新型密置波纹板除油器能除去最小粒径为40μm的油珠。
2.2 水力旋流分离技术
水力旋流技术自80 年代后期开始作油田采出水除油设备以来，以其独有的重量轻、体积小、处理速度快等特点被广泛应用。美国开发的水力旋留器可处理200～5000mg/L含油污水，并能去除2～3μm油滴，处理后含油量在5～40mg/L。我国引进并自行研制的水力旋流器在油田污水处理上也取得了良好效果，简化了油田采出水处理工艺流程。我院通过大量研究研制了微涡旋絮凝反应、三级旋流絮凝反应等工艺技术和设备。
2.3 气浮分离技术
一般分为混合、絮凝、气浮三个阶段。气浮效果好坏的关键在于絮凝剂和浮选剂。加浮选剂提高浮选效果，浮选剂一方面具有破乳起泡作用，另一方面还有吸附架桥作用，可使胶体粒子聚集随气泡一起上浮。在气浮设备方面，改进与提高水力负荷及除油率上，美国开发的溶气气浮系统，通过减小气泡尺寸（约小到1μm）和减缓气泡的浮升速度，大大提高除油效率。在处理工艺上，也出现SSP 气浮处理技术、填料气浮技术等。
2.4 过滤技术
过滤技术是采用粒状材料为滤料（如石英砂、核桃壳和无烟煤等），通过润湿聚结和碰撞聚结作用，除去污水中的油和悬浮物。其优点是出水水质好，设备投资少，缺点是运行费用高，适应负荷变化能力弱，易堵塞。过滤技术作为油田含油污水处理的重要手段，在油田污水净化处理中应用非常广泛，我国油田应用最早最多的是石英砂过滤器，目前应用广泛的有双层滤料过滤器、多层滤料过滤器、双向流过滤器和核桃壳过滤器等。
2.5 生化处理技术
①生物降解技术是通过生物体的代谢作用来降解、转化污水中的油。可采用活性泥法、滴滤法、曝气法或接触氧化法、水生植物法、地层渗透法等生化方法。②微生物絮凝技术是利用生物有机高分子絮凝剂替代化学絮凝剂来处理含油污水，适于油气田勘探开发的流动作业。③高效生物降解技术是利用生物技术培育出对石油具有特殊降解能力的优势菌种，采用细胞固定技术将其固定在合适的载体上，分解采油污水中的烃。该技术能避免二次污染，降低处理费用，净化效果比化学法处理好。
2.6 膜分离技术
膜分离技术是利用膜的选择透过性进行油粒分离和提纯的技术，具有高效节能、污染小等特点，但也存在投资大、膜污染后难清洗、运行费用高等缺点。目前，膜分离法处理含油废水正从实验室研究走向实际应用阶段。采用混凝—超滤工艺处理含油废水，试验结果表明，随着超滤时间延长，COD和油的去除率较高，均可保持在90%～95%较高水平。
3油田采出水处理工艺
由于各油田采出水的物理化学性质差异较大，要求的注水水质标准也不同，因此各油田采出水处理工艺流程也不尽相同，归纳起来有以下三种：
3.1 自然除油+混凝除油+过滤流程（三段流程）
自然除油阶段利用重力进行油水分离，去除浮油；混凝（或气浮）阶段进一步去除浮油和部分乳化油；经过这两个阶段后污水中含油量较低，可进行过滤操作，在过滤阶段主要去除污水中的悬浮物和微量油类。该流程形成于油田开发初期，特点是适应性强，废水含油量变化幅度较大时，一般也能满足回注所需水质要求，但该流程所需构筑物较多。
3.2 混凝除油+过滤流程（两段流程）
随着混凝技术的提高，利用高质量破乳剂可将经过一次混凝除油处理后的污水含油量控制100ppm以下，于是对原来的三段流程进行简化，形成了两段处理工艺，构筑物投资仅为原来的3/4。同时，处理技术和设备的更新也使该流程更加实用，如无阀滤池技术与单阀滤罐的引进，使得滤罐可以自动反冲洗，减轻了操作工人的劳动强度，节约了反冲洗泵和反冲洗罐。
3.3 精细处理流程
对于低渗透油田，其回注水的水质要求更高，处理难度也更大。目前国内用于低渗透层油层回注水的处理方法为：常规处理加精细过滤，即在三段式处理工艺之后再加一套精细处理装置。
1）水力旋流—精细过滤流程
当污水中油与水的密度相差较大时，即所含油分中轻质油含量较高时，可采用水力旋流加精细过滤工艺流程，见图1。水力旋流器在分离密度差较大混合物时处理效果好。
图1 水力旋流加精细过滤工艺流程
2）气浮浮选—精细过滤流程
当油田回注水中油与水的密度相差较大时，还可采用气浮浮选处理加精细过滤工艺流程，见图2。
图2 气浮浮选加精细过滤工艺流程
4新疆油田采出水处理现状
新疆油田公司自1997年开始就对油田采出水处理技术进行专题研究，目前有油田采出水处理站 16座，近几年通过合作开发先后改造新建12 座，其中六、九区稠油污水处理厂处理规模最大为4.2×104m3/d，车排子污水处理站处理规模最小为200m3/d。处理工艺集合了全国油田目前常用的五种采出水处理流程，基本代表了目前全国油田采出水处理技术水平。
目前，新疆油田采用的常用油田污水处理技术是油田污水“高效水质净化与稳定技术”，其工艺主流程为“重力除油——高效混凝沉降——机械过滤”三段处理流程。该技术是针对新疆油田产出污水处理回注现状，而建立的一项以药剂为主的水处理方法。净化是除去污水中的污油、悬浮固体和有害离子；稳定是控制腐蚀、结垢、SRB繁殖；而净化与稳定均与水中各种离子的含量与比例有关。所以该技术核心是采用离子调整方法，向污水中加入特定离子调整剂，调整污水中有关离子的量，使其达到平衡状态或稳定分布。
新疆油田在采出水处理方面所做的大量投入，改变了以前大量高温稠油污水经简单收油后直接外排，造成水资源和热能的浪费，同时污染环境的局面。大量稀油污水经处理后补充作为油田注水、锅炉注汽，降低了运行成本，使新疆油田的采出水处理技术水平有了很大进步，充分利用了污水资源，还取得了良好的社会和经济效益。
参考文献
[1]冯永训等．油田采出水处理设计手册[M] ．北京：中国石化出版社，2005
[2]徐婷，苏宏智，李友平．采油废水回注处理技术的现状及展望[J]．污染防治技术，2010
[3]周卫东，佟德水，李罗鹏．油田采出水处理方法研究进展[J]．工业水处理，2008
[4]张宝田，刘福明．浮选技术在含油污水中的应用[J]．注水及水处理，1992
[5]陈文兵，张永齐．国内油田含油污水处理及展望[J]．太原理工大学学报，2001
[6]王爱军，王月华，赵胜，等．新疆油田采出水处理技术[J]．油气田环境保护，2003
关键词：新疆油田；油田采出水；处理技术
中图分类号：TE34文献标识码： A
引言
新疆油田是新中国成立后发现的第一个大油田，2002年原油年产突破1000万吨，成为中国西部第一个千万吨大油田，勘探开发领域包括准噶尔盆地盆地西北缘、东部、腹部、南缘等4大区块。多年来新疆油田在采出水处理与回用方面做了大量工作，已建成油田采出水处理站16座，总处理规模达18×104m3/d，2012年污水处理率达100%，污水回用率达90%，处理后污水主要用于油田回注和回用锅炉，节约了水资源，降低了运行成本，减少了环境污染，取得了良好的社会和经济效益。
1油田采出水特性
油田采出水是伴随采油作业采出的经原油脱水分离后的含油污水，又经原油收集和初加工，是含有固体杂质、液体杂质、溶解气和溶解盐等的复杂混合物。由于原油特性、采油方法、地质条件等不同，各油田采出水的水质相差较大，但又有共性，主要特性有：含油量高、矿化度高、含细菌、含复杂有机物、悬浮物含量高，以及高COD、高水温，处理不当易造成地层堵塞，给污水生化处理带来困难。
2油田采出水处理方法
目前，国内外油田常用采出水处理方法分为三类：物理法、化学法和物理化学法。处理技术一般包括：重力沉降技术、水力旋流技术、气浮分离技术、过滤技术、生化处理技术、膜分离技术等。
2.1 重力沉降技术
依靠油水密度差进行重力分离是油田废水治理的关键。从油水分离试验结果看，沉淀时间越长，从水中分离浮油的效果越好。其缺点是占地面积大，基建投资高，对乳化油的处理效果不好，污水停留时间长。目前國内外在重力分离设备上已取得了一定进展，主要设备有横向流除油器、波纹板聚结油水分离器、聚集型油水分离器、立式除油罐和斜板式隔油池等。新型密置波纹板除油器能除去最小粒径为40μm的油珠。
2.2 水力旋流分离技术
水力旋流技术自80 年代后期开始作油田采出水除油设备以来，以其独有的重量轻、体积小、处理速度快等特点被广泛应用。美国开发的水力旋留器可处理200～5000mg/L含油污水，并能去除2～3μm油滴，处理后含油量在5～40mg/L。我国引进并自行研制的水力旋流器在油田污水处理上也取得了良好效果，简化了油田采出水处理工艺流程。我院通过大量研究研制了微涡旋絮凝反应、三级旋流絮凝反应等工艺技术和设备。
2.3 气浮分离技术
一般分为混合、絮凝、气浮三个阶段。气浮效果好坏的关键在于絮凝剂和浮选剂。加浮选剂提高浮选效果，浮选剂一方面具有破乳起泡作用，另一方面还有吸附架桥作用，可使胶体粒子聚集随气泡一起上浮。在气浮设备方面，改进与提高水力负荷及除油率上，美国开发的溶气气浮系统，通过减小气泡尺寸（约小到1μm）和减缓气泡的浮升速度，大大提高除油效率。在处理工艺上，也出现SSP 气浮处理技术、填料气浮技术等。
2.4 过滤技术
过滤技术是采用粒状材料为滤料（如石英砂、核桃壳和无烟煤等），通过润湿聚结和碰撞聚结作用，除去污水中的油和悬浮物。其优点是出水水质好，设备投资少，缺点是运行费用高，适应负荷变化能力弱，易堵塞。过滤技术作为油田含油污水处理的重要手段，在油田污水净化处理中应用非常广泛，我国油田应用最早最多的是石英砂过滤器，目前应用广泛的有双层滤料过滤器、多层滤料过滤器、双向流过滤器和核桃壳过滤器等。
2.5 生化处理技术
①生物降解技术是通过生物体的代谢作用来降解、转化污水中的油。可采用活性泥法、滴滤法、曝气法或接触氧化法、水生植物法、地层渗透法等生化方法。②微生物絮凝技术是利用生物有机高分子絮凝剂替代化学絮凝剂来处理含油污水，适于油气田勘探开发的流动作业。③高效生物降解技术是利用生物技术培育出对石油具有特殊降解能力的优势菌种，采用细胞固定技术将其固定在合适的载体上，分解采油污水中的烃。该技术能避免二次污染，降低处理费用，净化效果比化学法处理好。
2.6 膜分离技术
膜分离技术是利用膜的选择透过性进行油粒分离和提纯的技术，具有高效节能、污染小等特点，但也存在投资大、膜污染后难清洗、运行费用高等缺点。目前，膜分离法处理含油废水正从实验室研究走向实际应用阶段。采用混凝—超滤工艺处理含油废水，试验结果表明，随着超滤时间延长，COD和油的去除率较高，均可保持在90%～95%较高水平。
3油田采出水处理工艺
由于各油田采出水的物理化学性质差异较大，要求的注水水质标准也不同，因此各油田采出水处理工艺流程也不尽相同，归纳起来有以下三种：
3.1 自然除油+混凝除油+过滤流程（三段流程）
自然除油阶段利用重力进行油水分离，去除浮油；混凝（或气浮）阶段进一步去除浮油和部分乳化油；经过这两个阶段后污水中含油量较低，可进行过滤操作，在过滤阶段主要去除污水中的悬浮物和微量油类。该流程形成于油田开发初期，特点是适应性强，废水含油量变化幅度较大时，一般也能满足回注所需水质要求，但该流程所需构筑物较多。
3.2 混凝除油+过滤流程（两段流程）
随着混凝技术的提高，利用高质量破乳剂可将经过一次混凝除油处理后的污水含油量控制100ppm以下，于是对原来的三段流程进行简化，形成了两段处理工艺，构筑物投资仅为原来的3/4。同时，处理技术和设备的更新也使该流程更加实用，如无阀滤池技术与单阀滤罐的引进，使得滤罐可以自动反冲洗，减轻了操作工人的劳动强度，节约了反冲洗泵和反冲洗罐。
3.3 精细处理流程
对于低渗透油田，其回注水的水质要求更高，处理难度也更大。目前国内用于低渗透层油层回注水的处理方法为：常规处理加精细过滤，即在三段式处理工艺之后再加一套精细处理装置。
1）水力旋流—精细过滤流程
当污水中油与水的密度相差较大时，即所含油分中轻质油含量较高时，可采用水力旋流加精细过滤工艺流程，见图1。水力旋流器在分离密度差较大混合物时处理效果好。
图1 水力旋流加精细过滤工艺流程
2）气浮浮选—精细过滤流程
当油田回注水中油与水的密度相差较大时，还可采用气浮浮选处理加精细过滤工艺流程，见图2。
图2 气浮浮选加精细过滤工艺流程
4新疆油田采出水处理现状
新疆油田公司自1997年开始就对油田采出水处理技术进行专题研究，目前有油田采出水处理站 16座，近几年通过合作开发先后改造新建12 座，其中六、九区稠油污水处理厂处理规模最大为4.2×104m3/d，车排子污水处理站处理规模最小为200m3/d。处理工艺集合了全国油田目前常用的五种采出水处理流程，基本代表了目前全国油田采出水处理技术水平。
目前，新疆油田采用的常用油田污水处理技术是油田污水“高效水质净化与稳定技术”，其工艺主流程为“重力除油——高效混凝沉降——机械过滤”三段处理流程。该技术是针对新疆油田产出污水处理回注现状，而建立的一项以药剂为主的水处理方法。净化是除去污水中的污油、悬浮固体和有害离子；稳定是控制腐蚀、结垢、SRB繁殖；而净化与稳定均与水中各种离子的含量与比例有关。所以该技术核心是采用离子调整方法，向污水中加入特定离子调整剂，调整污水中有关离子的量，使其达到平衡状态或稳定分布。
新疆油田在采出水处理方面所做的大量投入，改变了以前大量高温稠油污水经简单收油后直接外排，造成水资源和热能的浪费，同时污染环境的局面。大量稀油污水经处理后补充作为油田注水、锅炉注汽，降低了运行成本，使新疆油田的采出水处理技术水平有了很大进步，充分利用了污水资源，还取得了良好的社会和经济效益。
参考文献
[1]冯永训等．油田采出水处理设计手册[M] ．北京：中国石化出版社，2005
[2]徐婷，苏宏智，李友平．采油废水回注处理技术的现状及展望[J]．污染防治技术，2010
[3]周卫东，佟德水，李罗鹏．油田采出水处理方法研究进展[J]．工业水处理，2008
[4]张宝田，刘福明．浮选技术在含油污水中的应用[J]．注水及水处理，1992
[5]陈文兵，张永齐．国内油田含油污水处理及展望[J]．太原理工大学学报，2001
[6]王爱军，王月华，赵胜，等．新疆油田采出水处理技术[J]．油气田环境保护，2003