油田采出水是經原油脫水分離后的含油廢水,水質復雜,腐蝕結垢性強。除含有一部分原油外,還含有一定量的固體懸浮物、分散油及浮油、乳化油,以及化學藥劑等多種成分[1]。如果將其直接回注,勢必會造成設備及地面管線堵塞和腐蝕,對生產帶來嚴重的影響。因此,為了實現對采出水的回注,各油田都針對其水質特點研究并發展了相應的處理工藝,目的是除去回注水中的石油類和固體懸浮物。目前,國內外油田常用的處理方法有物理法和化學法。
其中物理法主要有重力分離技術、氣浮分離技術、水力旋流技術、過濾技術以及膜技術;化學法一般是經過加入絮凝劑以及三防藥劑來實現的。通過對各種方法的適當組合(處理工藝一般為:重力分離- 氣浮分離- 精細過濾),能夠有效地去除廢水中的原油類及固體懸浮物,使其水質達到回注標準。其中,大慶油田在原有的工藝上發展了一種新的采出水處理工藝[2]:來水→除硫裝置→衡壓淺層氣浮→海濾石過濾→雙膨脹精細過濾→中空超濾膜→出水,該工藝能使處理之后的回注水達到“5.1.1”標準。但是,當采出水的含鹽量較高時,采用上述流程進行處理,并不能達到回注水的水質標準,一個重要的原因就是由于水中含量過高的Ca2+ 和Mg2+ 與CO32- 和SO42- 導致的結垢問題[3],如果不加以處理,將會使地面管線以及井筒內發生堵塞,降低地層的滲透性,直接影響原油的采收率。目前,油田防垢最常使用的方法就是添加阻垢劑。常用的阻垢劑有無機磷酸鹽和有機磷酸及其鹽類。但無機磷酸鹽易水解生成正磷酸鹽,遇Ca2+ 生成磷酸鈣垢沉淀。有機磷酸鹽阻垢效果好,但磷化合物會給環境帶來不良影響[3]。
本試驗通過將電滲析技術引入到油田廢水的處理中,解決勝利油田的油田采出水的高礦化度問題。電滲析技術一般被應用在氨基酸脫鹽中[4],并已工業化,主要依靠電膜對陰陽離子的選擇性以及膜對有機物的耐污染性,正因為這種獨特的性質,將預處理后的含油廢水經過電滲析后可有效地降低其中的離子濃度,從根本上減小其結垢傾向。 |