據石油觀察微(wēi)信公眾平臺2017年(nián)1月(y<uè)3日(rì)訊 對油田的(de)采出水(shuǐ)進行(xíng)處理(lǐ)回用(yòng)是(shì)必然的(de)趨勢，有(yǒ‌u)利于促進油氣資源的(de)可(kě)持續發展，對水(shuǐ)資源循環利用(yòng)以及環境保護有(yǒu)著非常重大(dà)φ的(de)意義。在油田采出水(shuǐ)的(de)處理(lǐ)中，三濾（微(wēi)濾、超濾、納濾）以及反滲透膜技(jì)術應用(÷yòng)較多(duō)。在三濾中，除油及排濁效果較好(hǎo)的(de)是(shì)超濾，而除去(qù)采出水(shuǐ)中的(de)二價離子(zǐ)，納濾的(de)效果較好(hǎoδ)。最近(jìn)幾年(nián)，膜法處理(lǐ)技(jì)術在油田采出水(shuǐ)的(de)處理(lǐ)上(shàng)漸π漸被廣泛應用(yòng)。

　　1 傳統采出水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng)藝
　　國內油田采出水(shuǐ)的(de)處理(lǐ)方法主要(yào)有(yǒu)生(shēng)化(huà)法、物(wù)理(lǐ)法、化(huà)學法三種方法，目☆的(de)是(shì)對水(shuǐ)中的(de)懸浮物(wù)以及有(yǒu)機物(wù)、油類等進行(xíng)去(qù)除。φ其中，物(wù)理(lǐ)法可(kě)以分(fēn)為過濾、粗粒化(huà)、蒸發法、重力分(fēn)離和(hé)離心分(fēn)離等。這些(xiē)方法的(de)工(gōng)作(zu¶ò)重點是(shì)對水(shuǐ)中所含的(de)礦物(wù)質以及大(dà)部分(fēn)固體懸浮物(wù)以及油類進行(xíng)去(qù)除。化(h>uà)學法包含了(le)三種處理(lǐ)方法，分(fēn)別是(shì)中和(hé)、混凝沉澱以及化(huà)學轉化(huà)，化(huà)學法主要(yào)運用(yòn¥g)于對廢水(shuǐ)中的(de)部分(fēn)膠體以及溶解性物(wù)質進行(xíng)處理(lǐ)，最主要(yào)處理(lǐ)的(de)是(shì)含油廢水(shuǐ)中的( de)油化(huà)物(wù)。生(shēng)物(wù)法則主要(yào)指的(de)是(shì)好₩(hǎo)氧生(shēng)物(wù)法、厭氧生(shēng)物(wù)法以及好(hǎo)氧厭氧生(shēng)物±(wù)法。生(shēng)物(wù)法對廢水(shuǐ)進行(xíng)處理(lǐ)大(dà)多(dσuō)數時候是(shì)通(tōng)過微(wēi)生(shēng)物(wù)在新陳代謝這一(yī)過程中使廢水(shuǐ)中的(de)有(yǒu)機物(wù)以及有(yǒu)毒物(wù)質被降&解，從而轉化(huà)成無機物(wù)，達到(dào)廢水(shuǐ)凈化(huà)的(de)目的(de)。
　　在處理(lǐ)油田污水(shuǐ)的(de)實際情況中，這些(xiē)方法一(yī)般不(bù)會單獨使用(yòng)，均是(shì)兩種或β是(shì)三種方法聯合使用(yòng)。勝利油田污水(shuǐ)處理(lǐ)站(zhàn)及低(dī)滲透區塊的(de)注水(shuǐ)站(zhà≠n)對污水(shuǐ)進行(xíng)處理(lǐ)使用(yòng)物(wù)理(lǐ)法時，通(tōng→)常處理(lǐ)工(gōng)藝為：第一(yī)階段“緩沖+沉積分(fēn)離出油+過濾& rdquo;，第二階段“緩沖+精細過濾”。油田各個污水(shuǐ)處理(lǐ)站(zhàn)對污水(shuǐ)進行(xín✘g)處理(lǐ)的(de)時候，為了(le)使污水(shuǐ)處理(lǐ)效果得(de)到(dào)提高(gāo)±，一(yī)般情況下(xià)會添加化(huà)學劑與物(wù)理(lǐ)法相(xiàng)結合進行(xíng)處理(lǐ)。
　　在油田采出水(shuǐ)中存在多(duō)種細菌，這些(xiē)細菌會對采出水(shuǐ)設備的(de)管道(dào)進行(xíng)腐蝕，例如(rú)SRA、腐生(✔shēng)菌以及鐵細菌等。這些(xiē)菌體以及其代謝物(wù)不(bù)僅會對水(shuǐ)質造成污染，還會對油層造成堵塞。所以，應該在進行(xíng)回注之前，對其進行(xíngγ)殺菌處理(lǐ)，而進行(xíng)殺菌處理(lǐ)的(de)方法一(yī)般情況下(xià)采用(yòng)的(de)是(shì)高(gāo)級氧化®(huà)法。高(gāo)級氧化(huà)技(jì)術對消除SRB非常有(yǒu)效，與此同時還能(néng)對水(shuǐ)中的(de)有(yǒu)機生(shēng)物(wù)進行(xín♥g)氧化(huà)降解，使其細菌的(de)營養源斷開。為了(le)達到(dào)殺菌的(de)目的(de)，還可(kě)以電解鹽水(shuǐ)的(de)殺菌技(jì)術♠，主要(yào)是(shì)在次氯化(huà)鈉的(de)發生(shēng)裝置裡(lǐ)將飽和(hé)鹽水(shuǐ)進行(xíng)電解，從而產↑生(shēng)氯酸鈉溶液，利用(yòng)該溶液殺菌。
　　采出水(shuǐ)的(de)水(shuǐ)質隨著油田的(de)開發也(yě)在變化(huà)，在進行α(xíng)地(dì)面工(gōng)藝的(de)時候，對流動改性劑的(de)使用(yòng)是(shì)不(bù)可(kě)避免的 (de)，對防垢劑、緩蝕劑降黏劑以及破乳劑的(de)投放(fàng)量也(yě)有(yǒu)了(le)很(hěn)大(dà)增加，這是(shì)導緻采出水(shuǐ)成分(fēn)變得(de)復雜的Ω(de)主要(yào)原因，從而也(yě)使廢水(shuǐ)處理(lǐ)成本、造成二次污染的(de)幾率以及廢水(shuǐ)處理(lǐ)難度增加。因此，按照(zhào)常規的₽(de)處理(lǐ)方法對采出水(shuǐ)進行(xíng)處理(lǐ)，已經無法滿足水(shuǐ)質達標的(de)要(y ào)求了(le)。經過一(yī)系列的(de)研究，膜分(fēn)離技(jì)術對采出水(shuǐ)的(de)處理(lǐ)效果顯著。
　　2 微(wēi)濾、超濾技(jì)術在油田采出水(shuǐ)處理(lǐ)中的(de)研究及應用(yòng)
　　2.1 微(wēi)濾
　　效率高(gāo)、裝置占地(dì)面積相(xiàng)對較小(xiǎo)以及成本低(dī)、化(huà)學藥品使用(yòng)量少(shǎo)、裝置∞自(zì)動化(huà)程度高(gāo)等均是(shì)膜技(jì)術的(de)特點，因此膜技(jì)術在油田采出水(shuǐ)的(de)處理(lǐ)中應用(yòng)得(de)越來越 廣泛。利用(yòng)靜壓差作(zuò)為推動力，再通(tōng)過篩網狀的(de)過濾介質膜的(de)“篩分(fēn)&rdquo↕;作(zuò)用(yòng)進行(xíng)分(fēn)離的(de)膜過程，就(jiù)是(shì)我們所說的(de)微(wēi)濾。微(wēi)孔過濾膜是(shì)均勻的(d¥e)多(duō)孔薄膜，其孔徑非常小(xiǎo)，直徑一(yī)般為0.8～2μm，過濾粒徑為0.025～10μm，因此絕大(dà)部分(fēn)的(de‍)采出水(shuǐ)中的(de)懸浮固體以及油滴等都(dōu)可(kě)以被完全過濾掉。陶瓷膜應用(yòng)研究比較深，其特點是(shì)容易清潔、耐污染和‌(hé)抗腐蝕性強，使用(yòng)壽命也(yě)較長。使用(yòng)陶瓷膜對采出水(shuǐ)進行(xíng)處理(lǐ)，φ可(kě)以使采出水(shuǐ)的(de)水(shuǐ)質達到(dào)回注的(de)要(yào)求。采出水₩(shuǐ)僅經過物(wù)理(lǐ)處理(lǐ)或者物(wù)理(lǐ)化(huà)學處理(lǐ)但(dàn)沒有(yǒu)經過生(shēng)化(huà)處理(lǐ)之前，ε水(shuǐ)中的(de)含油量較高(gāo)，所以在微(wēi)濾膜表面會有(yǒu)不(bù)同程度的(de)污染，造成通(tōng)量和(hé)油類的(de)截留率下(xià)降，可(kě)將Ω膜進行(xíng)清洗以使通(tōng)量得(de)以恢復。
　　2.2 超濾
　　超濾膜主要(yào)是(shì)以壓力差作(zuò)為推動力，其孔徑的(de)範圍非常小(xiǎo)，約為0.001～0.02✔μm，可(kě)以分(fēn)離分(fēn)子(zǐ)量大(dà)于2000道(dào)爾頓且粒徑大(dà)于2～2★0nm的(de)顆粒。在對油田采出水(shuǐ)的(de)研究中，高(gāo)分(fēn)子(zǐ)濾膜和(hé)陶瓷超濾膜都(↕dōu)有(yǒu)應用(yòng)。從研究結果看(kàn)，超濾對油類以及微(wēi)生(shēng)物(wù)和(hé)固≈體懸浮物(wù)的(de)去(qù)除比較有(yǒu)效，這些(xiē)物(wù)質的(de)含量也(yě)是(shì)油田回注水(shuǐ)水(shuǐ)質的(de<)重要(yào)參考指標。傳統的(de)處理(lǐ)過程和(hé)超濾進行(xíng)結合，可(kě)以使超濾膜的(de)負荷得(de)以β減輕，同時提高(gāo)對采出水(shuǐ)的(de)處理(lǐ)效果。為了(le)使超濾的(de)穩定運行(xíng)得(de)到(dào)有(yǒu)效₹的(de)保證，必須要(yào)進行(xíng)良好(hǎo)的(de)膜前處理(lǐ)。核桃殼過濾器(qì)以×及砂濾等是(shì)常用(yòng)的(de)膜前處理(lǐ)的(de)物(wù)理(lǐ)過程。但(dàn)是(shì)一(yī)些(xiē)原因π會使其效果達不(bù)到(dào)理(lǐ)想狀態，如(rú)傳統的(de)砂濾以及核桃殼過濾器(qì)在進行(xíng)長時間運行(xíng)之後，納污能(néng)力會有(yǒu)所☆下(xià)降。若是(shì)膜前處理(lǐ)沒有(yǒu)做(zuò)好(hǎo)，則會導緻出水(shuǐ)的(de)含油量比較高(gāo₽)，最後導緻的(de)結果是(shì)使超濾膜受到(dào)污染，從而使超濾膜的(de)使用(yòng)期限降低(dī)，增加超濾膜法處理(lǐ)的(de)成本。對膜技(j♣ì)術應用(yòng)造成制(zhì)約的(de)主要(yào)因素就(jiù)是(shì)膜污染，對膜污染進行(xíng)控制(zhì)以及延長膜的(de)使用(yò&ng)周期的(de)研究，是(shì)非常有(yǒu)必要(yào)的(de)。從近(jìn)幾年(nián)的(de)使用(yòng)情況來看(kàn)，使用(y<òng)膜生(shēng)物(wù)反應器(qì)處理(lǐ)采出水(shuǐ)已經成為一(yī)種趨勢。
　　2.3 超濾、微(wēi)濾過程的(de)成本分(fēn)析
　　采用(yòng)陶瓷微(wēi)濾膜法處理(lǐ)采出水(shuǐ)，運行(xíng)成本約為1.5～2元/立方米。以大(dà)慶油田采出水(shuǐ)的(de)超濾處理(lǐ≈)結果為依據，可(kě)以預測出項目的(de)技(jì)術設備工(gōng)業化(huà)之後，處理(l♦ǐ)成本大(dà)幅降低(dī)，可(kě)節約2.58元/噸。可(kě)見微(wēi)濾、超濾膜法對含油污水(shuǐ♥)進行(xíng)處理(lǐ)經濟效益較高(gāo)。
　　2.4 處理(lǐ)的(de)局限性
　　超濾、微(wēi)濾主要(yào)處理(lǐ)的(de)是(shì)水(shuǐ)中的(de)油類以及懸浮物(wù)和(hé)細菌，對©于礦化(huà)度的(de)去(qù)除效果甚微(wēi)，特別是(shì)對鈣離子(zǐ)、鎂離子(zǐ)•等容易緻垢的(de)二價離子(zǐ)甚至根本無法起到(dào)去(qù)除的(de)作(zuò)用(yòng)。但(dàn)是(shì)在目前的(de)情況來看∞(kàn)，對于油田的(de)注水(shuǐ)水(shuǐ)質的(de)推薦指標重點針對的(de)是(shì)油以及懸浮物(wù)的(de)含量和(hé)粒徑，沒有(yǒu)對可(kě)以導∑緻垢物(wù)產生(shēng)的(de)物(wù)質的(de)進行(xíng)含量進行(xíng)規定。即使水(shuǐ)質β已經達到(dào)了(le)注水(shuǐ)指標，但(dàn)嚴重的(de)腐蝕以及嚴重的(de)結垢現象在油田中依然存在，這$些(xiē)問題是(shì)造成注水(shuǐ)壓力升高(gāo)以及生(shēng)產能(néng)力無法提高(gāo)的(d e)主要(yào)原因，還經常會引起油層傷害。
　　導緻結垢的(de)主要(yào)原因通(tōng)常是(shì)因為在對采出水(shuǐ)進行(xíng)處理(lǐ)的(de)時候，沒有(yǒu)有(yǒu)效方法對緻垢離子§(zǐ)進行(xíng)消除，而注入水(shuǐ)中的(de)緻垢離子(zǐ)會和(hé)存在于地(dì)層水(shuǐ)中的(de)其他(tā)相(xiàng)關離子(zǐ)產生(shēn™g)化(huà)學反應，產生(shēng)了(le)碳酸鈣或者硫酸鈣等。此外(wài)，若是(shì)存在一(yī)定量的(d e)硫酸根，還會導緻注入水(shuǐ)中的(de)硫酸鹽還原菌大(dà)量繁殖，從而產生(shēng)硫化(huà)氫使金(j<īn)屬管道(dào)受到(dào)腐蝕。
　　3 納濾工(gōng)藝和(hé)反滲透技(jì)術在油田采出水(shuǐ)處理(lǐ)中的(d e)研究及應用(yòng)
　　3.1 納濾工(gōng)藝及其集成膜技(jì)術
　　納濾膜的(de)開發基礎是(shì)反滲透復合型膜，其中荷電特性是(shì)納濾膜獨有(yǒu)的(de)特性，荷電特性可(kě)以對多(duō)價離子(zǐ)∏以及低(dī)分(fēn)子(zǐ)有(yǒu)機物(wù)進行(xíng)有(yǒu)選擇性的(de)截留，對二價§離子(zǐ)的(de)脫除率也(yě)比較高(gāo)，例如(rú)鈣離子(zǐ)、鎂離子(zǐ)、硫酸根等，因此可(kě)以使料液硬度大(dà☆)幅度降低(dī)。所以在對油田采出水(shuǐ)的(de)深度處理(lǐ)上(shàng)，納濾膜工(gōng)藝的(de)應用(yòngε)前景非常廣闊，比較遺憾的(de)是(shì)目前相(xiàng)關研究及應用(yòng)報道(dào)不(bù)多(duō)。
　　在科(kē)羅拉多(duō)州立大(dà)學進行(xíng)的(de)實驗結果表明(míng)，納濾膜NF270是(πshì)最具有(yǒu)親水(shuǐ)性的(de)，且NF270的(de)膜孔徑與其他(tā)膜相(xiàng)比是>(shì)最大(dà)的(de)，膜表面的(de)光(guāng)滑度也(yě)是(shì)最高(gāo)的(dδe)。在中國海(hǎi)洋大(dà)學進行(xíng)了(le)商品膜組件(jiàn)現場試驗，最先做(zuò)的(de)是(shì)超濾+納濾雙膜法對油田采出水(shuǐ)的(de)深度處理δ(lǐ)。試驗的(de)結果顯示：超率產水(shuǐ)的(de)含油量為0.06mg/L，SDI不(bù)超過4.§0，而納濾在對回收率進行(xíng)保證的(de)同時，對硬度與TDS、SS以及COD的(de)截留率也(yě)相(xiàng)當高(gāo)。雙膜工(gōng)≤藝經過長時間的(de)經驗總結和(hé)技(jì)術改進，采出水(shuǐ)水(shuǐ)質可(kě)達到(dào)GB φ1576-2008《工(gōng)業鍋爐水(shuǐ)質》標準，也(yě)能(néng)夠保證產水(shuǐ)通(tōng)量和(φhé)水(shuǐ)質穩定性。
　　3.2 反滲透工(gōng)藝以及集成膜技(jì)術
　　在采出水(shuǐ)的(de)處理(lǐ)中，即使油田采出水(shuǐ)在經過納濾膜的(de)處理(lǐ)"之後可(kě)以達到(dào)相(xiàng)對嚴格的(de)出水(shuǐ)水(shuǐ)質的(de)標準，但(dàn)是(shì)出水(shuǐ)的(de)礦化(huà)程度仍然很§(hěn)高(gāo)。在這一(yī)問題中，反滲透技(jì)術可(kě)以進行(xíng)有(yǒu)效的(de)對采出水(shuǐ)進¥行(xíng)處理(lǐ)，適用(yòng)于含鹽度高(gāo)的(de)油田采出水(shuǐ)。這★一(yī)方法的(de)主要(yào)目的(de)是(shì)使采出水(shuǐ)在經過處理(lǐ)之後，可(kě)以將其應用(yòng)到(dào)工(gōng)業生∞(shēng)產以及農業生(shēng)產中，例如(rú)用(yòng)于對鍋爐的(de)補給水(shuǐ)以及✔農業灌溉。反滲透工(gōng)藝所存在的(de)缺點就(jiù)是(shì)對處理(lǐ)的(de)要(yào)求和(hé)成本相(xiλàng)對較高(gāo)。因此，如(rú)何對適當的(de)預處理(lǐ)方案進行(xíng)選擇。以及如(rú)何對反♦滲透裝置的(de)負荷進行(xíng)減輕使得(de)處理(lǐ)的(de)成本降低(dī)，是(shì)解決問題的(de)關鍵因素。
　　相(xiàng)關專業人(rén)士對Petrobars（巴西(xī)石油公司）油田的(de)采出水(♣shuǐ)的(de)開展反滲透實驗處理(lǐ)，評價了(le)系統對有(yǒu)機物(wù)以及無機物(wù)的(de)截'留性能(néng)。油水(shuǐ)分(fēn)離器(qì)以及硬水(shuǐ)軟化(huà)器(qì)和(hé)砂率、筒式過濾器(qì)、離子(zǐ)©交換軟化(huà)器(qì)等組成了(le)預處理(lǐ)系統，其中，筒式過濾器(qì)的(de)直徑為1.0μm。研究結果表明(míng)，★RO膜組件(jiàn)可(kě)以有(yǒu)效降低(dī)采出水(shuǐ)的(de)電導率和(hé)在進∑行(xíng)資源化(huà)利用(yòng)過程中備受關注的(de)硬度、鎳、苯、氯等重要(yào)參數，使出水(shuǐ)質量符合灌±溉或其他(tā)資源化(huà)利用(yòng)的(de)標準。利用(yòng)加堿沉澱對部分(fēn)硬度、硼、矽進行(xíng)去(qù)除，以及換熱冷(lěng)卻、Ω對膜生(shēng)物(wù)氧化(huà)除有(yǒu)機物(wù)進行(xíng)固定、降低(dī)pH值、過濾、反滲透除鹽α、滴濾池除氨、離子(zǐ)交換軟化(huà)等處理(lǐ)，處理(lǐ)之後的(de)采出水(shuǐ)水(shuǐ)質可(kě)以達到(dào)GB5084‍-2005《農田灌溉水(shuǐ)質標準》、GB/T 19923-2005《城(chéng)市(shì)污水(shuǐ)再生(shēng)利用(yòng)工(gōng)業♦用(yòng)水(shuǐ)水(shuǐ)質）標準。
　　3.3 納濾以及反滲透過程的(de)成本分(fēn)析
　　納濾—反滲透工(gōng)藝處理(lǐ)采出水(shuǐ)，可(kě)大(dà)量節約清水(shuǐ)費用(yòng)，還可(kě)以節約無效的(de)回灌費用(y<òng)以及注汽鍋爐的(de)燃料費，是(shì)一(yī)種經濟效益比較顯著的(de)采出水(shuǐ)處理(lǐ)技('jì)術。
　　4 結束語
　　采用(yòng)膜技(jì)術對采出水(shuǐ)進行(xíng)處理(lǐ)，可(kě)以彌補一(yī)些(xiē)使ε用(yòng)傳統的(de)處理(lǐ)方法對采出水(shuǐ)進行(xíng)處理(lǐ)存在的(de)缺陷，并且使用(yòng)膜技(jì)術處理(lǐ)的(de)成本也(yě)相‌(xiàng)對較低(dī)。因此，運用(yòng)膜技(jì)術處理(lǐ)采出水(shuǐ)在市(shì)場上(shà☆ng)有(yǒu)優勢及廣闊前景。由于新型的(de)超濾以及納濾膜的(de)研發成功和(hé)投入使用(yòng)，再加✘上(shàng)其使用(yòng)周期長、耐污染度高(gāo)以及價格相(xiàng)對較低(dī)等優點，使得(de)微(wēi)濾、超濾+納濾、反​滲透膜的(de)集成膜技(jì)術以及生(shēng)化(huà)—超濾等膜技(jì)術和(hé)生(shēng)物(wù)法二者相(xiàng)♥結合對油田采出水(shuǐ)進行(xíng)處理(lǐ)成為一(yī)種必然的(de)趨勢，可(kě)以促進油氣田的(de)可(kě) 持續發展，對水(shuǐ)資源的(de)循環再利用(yòng)以及環境的(de)保護都(dōu)有(yǒu)重大(dà)意義。