第1个回答 2023-01-17
【摘 要】油田污水中含有许多机械杂质悬浮物，以及油水分离后的残余油珠。这种水如果直接进入回注系统，会导致过滤器很快堵塞或降低效率。进入地层后可能形成“乳化塞段”导致注水能力降低。
【关键词】油田污水；注水系统；处理技术
要搞好油田注水系统必须有一个系统的综合的考虑。如，水源的选择、水处理系统技术的发展和完善，做好系统的监控方案、考虑到各类药剂之间的相互匹配等等。油田水的化学处理仅仅是处理技术的一个方面，有时它还需要其它技术的配合，才能达到更好的防腐、防垢、防菌等效果。即有时仅仅依靠化学药剂处理还不能完全解决问题，而需要采用其它技术或方法加以辅助，例如采用而蚀金属材料或非金属材料等。尤其需要考虑到下列因素：
（1）为了保护全流程，防腐、防垢、杀菌等药剂一般须在进水处理站时投加。但这样投加的药剂将通过滤池，而滤也具有较强的截留能力，一般10微米左右的颗粒，包括固体或非水液体将被截留从而影响药剂效果。因此，如果采用了一部分耐蚀材料，那么在此基础上缓蚀剂等可考虑在过滤器后投加。
（2）水处理站内有些设备和部位中水的流速很低，这时仅反用缓蚀剂其保护效果是不够理想的，有些水处理站内的备用构筑物采用缓蚀剂防腐效果也是有限的。
（3）在水处理站采用部分而腐蚀材料后，可少加或不加缓蚀剂，或对缓蚀剂的要求及投加量可以降低。由于上述原因，要搞好注水系统，必须有一个系统的观点和综合考虑问题的方法。
一、水源的选择
选择水源应从水量和水质两个方面进行考虑。首先，水源必须提供足够的水量，以达到设计上所要求的最大注入量。有关水源选择方面需考虑的问题，现归纳如下：
1）水的腐蚀与结垢趋势。在可能的情况下，应尽量事先测定所用水源水的腐蚀性，即使不能精确测定，也应在了解水的PH值、溶解气体和含盐量的情况下，粗略的估计推测一下水的相对腐蚀性，而且最好是用新鲜水在现场进行测定。
2）水的可混性。如果必须两种或多种水混合使用，则应作结垢计算与可混性试验。一般情况下，由于接触的范围有限，因此注入水的可混性在注水方面产生的问题可能不大，但当注入水突然进入生产井时，就会出现这方面的问题，因此也必须进行注入水和油层水可混性试验，以便确定在生产井见水后会出现什么问题。
3）悬浮固体和含油量。水中固体的浓度、颗粒大小及其分布、固体的性质及其组分等都对水的堵塞有重要的影响，如果进行过滤操作，这些参数对过滤器的选择也有很大的影响。此外任何可能选来作为注水用的采出水，都必须测定其含油量，因为水中含油后一般都会导致注入能力降低，并在地层中可能形成“乳化塞段”，而且原油对某些悬浮物如硫化铁等是很好的粘结剂，它能使过滤器很快失效或效率降低。至于水中含油量的测定则可采取用清洁溶剂从水样中把油萃取出来，原油可使溶剂着色，其含油量就可用特定的原油配制的标准样品与之比较来确定，因为颜色的深浅与水中萃取出来的含油量是成正比的。
二、处理系统的类型
油田水处理系统一般分为两种类型，即封闭系统与开式系统，在进行以上各项水处理技术时，应充分考虑到这两类系统的不同特点。现将分别处理地面水和地下水时的开式和闭式两种系统示意如下：
1）地面水开式系统
水源→清除固体→储罐→注入泵→井
2）地面水闭式系统
水源→清除固体→除氧→储罐→注入泵→井
3）地下水开式系统
水源→曝气→清除固体→储罐→注入泵→井
4）地下水闭式系统
水源→清除固体→储罐→注入泵→井
由上所示，可见两种系统各有不同的特点：
闭式系统是一种设计要求完全隔绝氧气的系统，由于氧气常是引起腐蚀等障碍的主要原因之一，因此如果经济允许，闭式系统是一种理想的方法。它习惯上只用于原先就不含空气的水系统，因为，从系统外加入系统的组分越多，就越是难以将氧气隔绝在系统之外，所以从饱和系统中排除气氛在经济上往往是不合算的。但对海水注入系统是例外的，未处理的海水一般是被氧饱和的，而且腐蚀性严重，实践证明，把溶解氧排除是控制腐蚀有效和合算的方法之一。因此近年来，国外大型海水注入系统的设计越来越普遍，在海上油田和靠近海边的陆上油田大都采用此法。
开式系统则一般未使系统与氧隔绝，因此当原来就将被氧饱和的地面水作为注入水源时，可选用开式系统。此外当需要通气以去除H2S或CO2时，采用开式系统也是合适的。由于开式系统腐蚀一般将加剧，因此，在开式系统除采用化学药剂处理外，大多数情况需用涂料、非金属材料等来帮助控制腐蚀问题。
三、水质的监控
在系统建成并开始注水后，应着手建立系统的监控方案，以观察水处理的实际效果，以便在发现有关问题后可分析原因和采取措施，及时加以纠正。检查和分析水样，最好是沿着水处理流程从水源开始，经过整个水处理系统的各个阶段直至注水井，对选定的取样点进行取样测量，并取得如下有关数据：图表（略）
1）含铁量——表示腐蚀的程度；2）含钙量——表示形成水垢的趋势；3）SO4?2-——如果发现水中SO4?2-降低，则可能有BaSO4等沉积；4）H2S——如果经过水处理系统H2S含量增加，则可能有硫酸盐还原菌的存在。5）腐蚀速度。在闭式系统腐蚀速度的增加，可能意味着有氧气进入系统。
四、药剂的匹配
由于在整个水处理系统中，缓蚀剂、阴垢剂、杀菌剂和净化剂等多种药剂几乎同时投加使用，因此应当十分注意药剂相互之间的匹配问题。根据有关实践经验，在选用药剂时应考虑下列原则：
1）注意药剂的水溶性和药剂之间的互溶性。首先应做到投加的各类化学药剂的水溶性好，使所用化学药剂能与水互溶。有些药剂如果在浓盐水中会产生沉淀或发生“盐析”现象，应当尽可能避免出现上述情况。此外使用的杀菌剂最好能与缓蚀剂、防垢剂等互溶，彼此之间也不产生沉淀和降效等有利影响。
2）注意药剂的抗药性。这个问题在杀菌剂的选择中必须考虑。细菌有一种较强的适应能力，某种杀菌剂被使用一个时期后，细菌会对它产生抗药性。因此，最好选择两种杀菌剂交替使用，当细菌开始对第一种杀菌剂产生抗药性时，就改换用第二种杀菌剂，以避免和解决抗药性的问题。
3）注意药剂的毒性和经济性。尽管油田对周围环境的要求不象人口密集的城市对有关工厂排放水的要求那样严格，但是如果使用的药剂毒性太大，对操作工人的健康和周围环境终将产生不良影响。因此在选用药剂上应尽可能采用低毒、无公害的药剂，但有的从国外引进的杀菌剂中还有剧毒的有机锡化合物等，从环境保护角度是不可取的。此外，药剂的成本和价格直接影响到经常性的运行费用，因此从经济上考虑，药剂的费用应尽可能降低。
参考文献
[1]许保玖.给水处理.中国建筑工业出版社,（1979）
[2]汤鸿霄.用水废水化学基础.中国建筑工业出版社,（1980）