摘要：針對低滲透油田回注污水水質不達標的問題，采用改性纖維球濾料全自(zi)動(dong)過(guo)(guo)濾器(qi)，改(gai)造(zao)頭臺(tai)油田污水處(chu)理系統(tong)。介紹了(le)過(guo)(guo)濾器(qi)的(de)結構、工作原理和主要技術(shu)參數(shu)，并與(yu)其它過(guo)(guo)濾料(liao)進行(xing)了(le)比(bi)較，認為改(gai)性纖維球濾料(liao)自(zi)動(dong)過(guo)(guo)濾器(qi)具有(you)過(guo)(guo)流量大、濾料(liao)再(zai)生(sheng)能力(li)強(qiang)可(ke)反(fan)沖(chong)洗的(de)特點，通過(guo)(guo)污水處(chu)理前后水質指標的(de)對比(bi)，說明(ming)這種過(guo)(guo)濾器(qi)可(ke)有(you)效地保證污水水質。
1、油田回注(zhu)水處理概(gai)況
由于中(zhong)國大(da)部分油(you)田(tian)(tian)(tian)已(yi)經進(jin)入開發的中(zhong)、后(hou)期(qi)，采出液中(zhong)的含(han)(han)水量為(wei)(wei)60~80%，有(you)的油(you)田(tian)(tian)(tian)其至高達(da)90%。如(ru)果這些含(han)(han)油(you)污水未經處(chu)理直接排放，將造成嚴重的環境(jing)污染，也是水資源的很大(da)浪費。因此，對油(you)田(tian)(tian)(tian)含(han)(han)油(you)污水須進(jin)行處(chu)理回用，可(ke)以(yi)為(wei)(wei)油(you)田(tian)(tian)(tian)帶(dai)來巨大(da)的經濟和社會(hui)效益。
目(mu)前油(you)田含油(you)污水(shui)處(chu)理后的出路(lu)有三種。
一種是(shi)處(chu)理后用于回注，此為(wei)優(you)選(xuan)目標，要求須對水(shui)中的油、懸浮物及其顆粒(li)粒(li)徑(jing)進行控制；
二種主(zhu)要是稠油(you)污水，處理后用于熱采鍋爐(lu)的(de)給水，要滿足熱采鍋爐(lu)給水的(de)水質；
三(san)種是(shi)多余污水處(chu)理后排(pai)放，按照(zhao)中國綜合(he)污水排(pai)放標(biao)準，除對(dui)含油及懸(xuan)浮物等(deng)(deng)指(zhi)標(biao)進(jin)行(xing)控(kong)制(zhi)(zhi)外，還要對(dui)COD等(deng)(deng)排(pai)放指(zhi)標(biao)進(jin)行(xing)控(kong)制(zhi)(zhi)。
綜上所述，油(you)田含油(you)污水須進行(xing)處理(li)，目前(qian)中國油(you)田含汕污水常規處理(li)流程是(shi)：來水→緩沖調儲→除油(you)、沉降→過(guo)濾(lv)→回注、回用(yong)或排(pai)放。
緩沖調儲的(de)(de)目(mu)(mu)(mu)的(de)(de)是對(dui)來水進(jin)行均質、均量，也(ye)兼有預處理目(mu)(mu)(mu)的(de)(de)。除油(you)(you)沉降的(de)(de)目(mu)(mu)(mu)的(de)(de)是去除水中大部(bu)分油(you)(you)和懸浮物。過濾是進(jin)一(yi)步去除水中細粒徑的(de)(de)油(you)(you)和懸浮物，起到水質把關的(de)(de)作用。
由于回(hui)注及鍋爐回(hui)用水(shui)對含油及懸浮物(wu)指標要求都(dou)十分嚴格，因(yin)此(ci)油田含油污(wu)水(shui)處(chu)理工藝中的過(guo)濾技術也(ye)就(jiu)成(cheng)為整個(ge)工藝的關鍵和難點。
1.1 油田回(hui)注水指標(biao)及水質現狀(zhuang)
自(zi)六(liu)十年代中國(guo)(guo)含油污(wu)水(shui)處理后用于回(hui)注(zhu)(zhu)至今，各(ge)油田(tian)污(wu)水(shui)處理及回(hui)注(zhu)(zhu)站已具很(hen)大的(de)規模。隨著地(di)層(ceng)采出水(shui)量的(de)不斷提高，注(zhu)(zhu)水(shui)量成倍(bei)增(zeng)長，注(zhu)(zhu)水(shui)水(shui)質(zhi)要求也(ye)更加嚴格，目前(qian)執行的(de)是(shi)1995年中國(guo)(guo)石油天然氣總公(gong)司頒布的(de)行業標準《碎(sui)屑巖(yan)油藏注(zhu)(zhu)水(shui)水(shui)質(zhi)推薦指標SY/T-5329-94》。
該標準中規定，從油層的地質條件出發，將水質指標按滲透率小于0.1、0.1~0.6、大于0.6u m2分為低(di)(di)(A)、中(B)、高(C)滲透三類(lei)。又將每類(lei)標(biao)準分3級要求。標(biao)準規定中滲透的B1級及低(di)(di)滲透的A3級要求懸(xuan)浮物(wu)顆粒(li)粒(li)徑控制≤2μm，低(di)(di)滲透的A2級、A1級要求懸(xuan)浮物(wu)顆粒(li)粒(li)徑控制分別為≤1.5，≤1.0μm。這種(zhong)精度是傳統多層濾料(liao)（石英(ying)砂、煤）和核桃殼濾料(liao)所(suo)無法(fa)達到(dao)的。
2、目(mu)前(qian)油田污水處理(li)過濾(lv)技術存在(zai)的問題(ti)
(1)不能滿(man)足低滲透(tou)油田回注水對懸浮物含量及(ji)顆粒直(zhi)徑(jing)指(zhi)標的控(kong)制要求。
(2)由于粒度小（為(wei)0.6~1.8mm之(zhi)間(jian)），易(yi)破碎(sui)，反(fan)沖洗時容易(yi)流(liu)失(shi)，需要經常補充(chong)漏失(shi)的(de)濾(lv)料(liao)。
(3)對于稠油(you)污(wu)水及原油(you)中瀝青和膠質含量較(jiao)高的采出水，以上濾料容易出現(xian)板結問(wen)題，常(chang)使過(guo)濾無法進行，使整個過(guo)濾工藝(yi)癱瘓。
3、改性纖(xian)維球濾料與其(qi)他濾料對比(bi)分析
3.1 核桃殼(ke)濾料
核桃殼(ke)(ke)過濾技術(shu)早起(qi)(qi)源(yuan)于美(mei)國(guo)，我困(kun)應(ying)用(yong)較晚，是(shi)80年代中(zhong)后期在因內發展起(qi)(qi)來的(de)，大慶油(you)田應(ying)用(yong)的(de)較晚，九十年代中(zhong)期首先在大慶外圍油(you)田有(you)應(ying)用(yong)。1998年大批量(liang)(liang)應(ying)用(yong)。濾速(su)高，過濾通量(liang)(liang)大；吸附能力強，除(chu)(chu)油(you)效果(guo)(guo)好；反(fan)沖洗強度低，白耗(hao)水量(liang)(liang)小(xiao)；核桃殼(ke)(ke)濾料對懸(xuan)浮固(gu)體的(de)去(qu)除(chu)(chu)效果(guo)(guo)較差。
3.2 雙層(ceng)濾料過濾器
雙層濾(lv)(lv)料(liao)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)器具有操(cao)作簡單、運行(xing)管(guan)理方便、納污能力強、處(chu)理效果(guo)(guo)好的特點，因此在油田生產中其運行(xing)效果(guo)(guo)良好。尤其是(shi)在深度含油污水(shui)處(chu)理時，充(chong)分顯示(shi)出其處(chu)理效果(guo)(guo)好的優點，雙層濾(lv)(lv)料(liao)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)器的出水(shui)水(shui)質高于單層石英砂(sha)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)罐(guan)、單閥(fa)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)罐(guan)、雙向過(guo)(guo)濾(lv)(lv)罐(guan)。
要(yao)達到同(tong)(tong)樣精度要(yao)求，改(gai)性纖(xian)維球過濾(lv)(lv)器(qi)用(yong)一層，雙濾(lv)(lv)料過濾(lv)(lv)器(qi)、砂濾(lv)(lv)過濾(lv)(lv)器(qi)等需用(yong)兩級(ji)以上(shang)；要(yao)達到同(tong)(tong)樣的處理量要(yao)求，改(gai)性纖(xian)維球過濾(lv)(lv)器(qi)的罐體直徑要(yao)小得多。實際(ji)應用(yong)說(shuo)明，在相同(tong)(tong)處理量，相同(tong)(tong)來水指標情(qing)況(kuang)下，改(gai)性纖(xian)維球過濾(lv)(lv)器(qi)比(bi)其它過濾(lv)(lv)器(qi)僅(jin)減少設備投資一項上(shang)就達到50%以上(shang)（性能價格比(bi)），污水處理指標提高一個等級(ji)，改(gai)性纖(xian)維球濾(lv)(lv)料具(ju)有(you)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)長的特點。
4、大慶XX油田(tian)污水(shui)處(chu)理(li)流程
隨著XX油田開發的不斷深入，原油含水不斷上升，采油污水處理已成為注水開發油田的重要工作。目前，頭臺油田污水量達1000m3/d，處理后(hou)全部回注(zhu)(zhu)到(dao)油(you)田(tian)(tian)。XX油(you)田(tian)(tian)為低滲透油(you)田(tian)(tian)，對(dui)回注(zhu)(zhu)水(shui)(shui)(shui)質要求(qiu)高，污(wu)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質不(bu)達標直(zhi)接影響油(you)田(tian)(tian)開發效果。2000年油(you)田(tian)(tian)對(dui)污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理系(xi)統進行了改造，在油(you)田(tian)(tian)污(wu)水(shui)(shui)(shui)二次(ci)過濾過程中(zhong)采(cai)用了改性纖維球濾料，提高了污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理后(hou)的水(shui)(shui)(shui)質，滿足(zu)了地層注(zhu)(zhu)水(shui)(shui)(shui)的要求(qiu)。
污水處理流程分析
污水處理流程(cheng)及其(qi)優點。污水處理流程(cheng)：污水池(chi)→1#、2#氣浮選→提升泵→1次濾罐(guan)(guan)→2次濾罐(guan)(guan)→纖維球過濾罐(guan)(guan)→1000m3注(zhu)水罐(guan)(guan)→外輸泵→外輸至(zhi)XX油田。
改(gai)造后的(de)污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理(li)流(liu)程，保留了原重力式沉降(jiang)流(liu)程，增加了混(hun)合(he)反應(ying)器(qi)，這樣提高了過濾(lv)器(qi)的(de)濾(lv)前水(shui)(shui)(shui)質，充分利用了原有設備和(he)流(liu)程，降(jiang)低(di)了改(gai)造費(fei)用；過濾(lv)罐采用成撬并聯安裝，加大了污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理(li)量，提高了污(wu)水(shui)(shui)(shui)過濾(lv)精度，滿(man)足了低(di)滲透(tou)油田回注(zhu)污(wu)水(shui)(shui)(shui)的(de)要求(qiu)；提高了污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理(li)的(de)自動(dong)化程度，減輕了操作工人的(de)勞(lao)動(dong)強度。
5 運(yun)行情況及經濟(ji)效益(yi)
在(zai)采用(yong)了雙濾料全自動過(guo)濾器后(hou)，污(wu)水處理量(liang)和污(wu)水水質(zhi)均(jun)達(da)到(dao)設計要求。過(guo)濾水懸浮固體含量(liang)、油(you)含量(liang)、SRB等(deng)均(jun)已達(da)到(dao)《碎屑巖油(you)藏注水水質(zhi)推薦指標及分析方法(SY/T5329-94)》水質(zhi)標準，減少了地層污(wu)染，滿(man)足了臨南油(you)田(tian)對(dui)回注污(wu)水要求。其經濟效益表現在(zai)下面(mian)(mian)幾個(ge)方面(mian)(mian)：
5.1 水井(jing)作(zuo)業費用(yong)大幅降低
作(zuo)業(ye)(ye)大(da)修井(jing)(jing)(jing)減(jian)少從近年(nian)水(shui)井(jing)(jing)(jing)解堵、作(zuo)業(ye)(ye)大(da)修調(diao)查情況看，XX油田作(zuo)業(ye)(ye)大(da)修水(shui)井(jing)(jing)(jing)逐年(nian)增多。僅1999年(nian)全年(nian)大(da)修水(shui)井(jing)(jing)(jing)41井(jing)(jing)(jing)次(ci)(ci)，其(qi)中(zhong)因結垢(gou)、腐蝕(shi)(shi)嚴重而大(da)修的(de)井(jing)(jing)(jing)32井(jing)(jing)(jing)次(ci)(ci)，占(zhan)78%以上。在改(gai)性纖維球全自動(dong)過濾(lv)器投產后(hou)，回(hui)注污(wu)水(shui)水(shui)質提(ti)高，作(zuo)業(ye)(ye)大(da)修井(jing)(jing)(jing)明顯減(jian)少，2011年(nian)作(zuo)業(ye)(ye)大(da)修井(jing)(jing)(jing)17口，減(jian)少因結垢(gou)、腐蝕(shi)(shi)的(de)井(jing)(jing)(jing)15井(jing)(jing)(jing)次(ci)(ci)，節約作(zuo)業(ye)(ye)經費30.6萬元。
5.2 管線使用壽(shou)命得(de)以延(yan)長
系統效(xiao)益提高(gao)回(hui)注(zhu)(zhu)水(shui)水(shui)質主(zhu)要指標(biao)懸浮物和含油達到注(zhu)(zhu)入水(shui)標(biao)準(zhun)，減少了(le)(le)(le)地層堵塞，注(zhu)(zhu)水(shui)壓力不(bu)在升高(gao)，提高(gao)了(le)(le)(le)注(zhu)(zhu)水(shui)量，保證產能需要，為油田(tian)的穩產創造了(le)(le)(le)條件，同時減緩(huan)了(le)(le)(le)污水(shui)的腐蝕程度，延(yan)長了(le)(le)(le)注(zhu)(zhu)水(shui)設(she)備及注(zhu)(zhu)水(shui)管線的使(shi)用壽命。
6 結論及建議(yi)
(1)改性(xing)纖維(wei)球(qiu)濾(lv)料與其它污(wu)水(shui)處(chu)理(li)設備相比(bi)具(ju)有結構緊湊、流程簡(jian)單、過(guo)濾(lv)效(xiao)率高、纖維(wei)球(qiu)濾(lv)料使用壽命長等優點，對實現低滲透油田回注污(wu)水(shui)水(shui)質達標，簡(jian)化污(wu)水(shui)處(chu)理(li)流程，降低生產成(cheng)本(ben)等具(ju)有重要意義，在油田污(wu)水(shui)處(chu)理(li)站可推(tui)廣應用。
(2)在(zai)改性(xing)纖維球濾料(liao)與其他濾料(liao)不(bu)同在(zai)反沖(chong)洗作業中，因為纖維球濾料(liao)損失等原因使水質變差(cha)，需(xu)加(jia)強管(guan)理，定期添加(jia)濾料(liao)，以保證雙濾料(liao)過(guo)濾器的正常運行。
(3)改性纖維球(qiu)濾(lv)(lv)料的運行受進水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質影響(xiang)較小(xiao)，污水(shui)(shui)(shui)處理工藝中混凝沉(chen)降效果直接影響(xiang)濾(lv)(lv)前水(shui)(shui)(shui)質，需(xu)控(kong)制進水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質，完善工藝流程，保證濾(lv)(lv)后水(shui)(shui)(shui)質指(zhi)標。
(4)保證纖(xian)維(wei)球濾(lv)料(liao)(liao)的(de)(de)反(fan)洗再(zai)生。定合理(li)的(de)(de)反(fan)洗工藝，保證纖(xian)維(wei)球濾(lv)料(liao)(liao)反(fan)洗再(zai)生完全。
纖維(wei)球(qiu)濾(lv)料(liao)的反洗(xi)不(bu)完全、再生情況(kuang)不(bu)好(hao)都影(ying)響(xiang)過濾(lv)精(jing)度(du)和(he)過濾(lv)器的正常運(yun)行。而反洗(xi)太(tai)過于頻(pin)繁，達不(bu)到經濟(ji)運(yun)行的目的。建議選用反洗(xi)再生性(xing)能(neng)好(hao)的纖維(wei)球(qiu)濾(lv)料(liao)，并采用自(zi)動控制反洗(xi)。
