采出水处理概论

提高油田采出水回注率、有效利用采出水资源是油田可持续发展的重要工作。

第一节  概念、术语及采出水来源

对未经任何处理的油田采出水简称为原水；经过自然除油或混凝沉降除油后的采出水称为初步净化水；经过过滤的采出水称为滤后水；凡是经过系统处理后的采出水都叫净化水。

1. 概念、术语

油田采出水——在油田开采过程中产生的含有原油的水，简称采出水；

洗井废水——注水井洗井作业返出地面的水；

原  水——流往采出水处理系统第一个处理构筑物或设备的水；

净化水——处理后符合注水水质标准或达到其他用途及排放预处理水质要求的水；

污  油——处理过程中分离出来的含有水及其他杂质的原油；

污  泥——处理过程中分离出来的含有水的固体物质；

采出水处理——对油田采出水进行回收和处理，使其符合注水水质标准、其他用途或排放预处理水质要求的过程；

污水回收——处理过程中过滤器反冲洗排水及其他构筑物排出废水的回收；

除 油 罐——主要用于去除采出水中原油的构筑物；

沉 降 罐——用于采出水水中油、水、泥分离的构筑物；

2. 油田采出水来源

第二节 采出水处理利用的意义

1.处理利用的重要性

油田采出水不合理处理回注和排放，不仅使油田地面设施不能正常运作，而且会因地层堵塞而带来危害，同时也会造成环境污染，影响油田安全生产。因此必须合理的处理利用油田采出水。

油田注水开发两大问题：①注入水的水源问题——能量大而稳定的水源。油田注水开发初期注水水源是通过开采浅层地下水或地表水来解决，过量开采地下水会引起局部地层水位下降，影响生态环境；②原油含水量不断上升，油田采出水量越来越大，其排放和处理是个大问题，处置不当会引起受纳水体的潜移性侵害，污染生态环境。

在生产实践中，采出水回注是合理开发和利用水资源的正确途径。

2.腐蚀防护与环境保护

油田采出水中含有大量有机物质，加上适宜的温度范围为有害细菌提供了良好的滋生环境。细菌增生严重制约了油田采出水处理和注水系统的正常正产。

水对金属设备和管道会产生严重的腐蚀。采出水由于矿化度高，又溶解了不同程度的硫化氢、二氧化碳等酸性气体及溶解氧，采出水对处理设施、注水系统产生腐蚀。由于采出水水质十分复杂．其中大量成垢盐类随着温度、压力变化，以及因与不同水体的混合，将出现结垢、堵塞现象。

针对目前油田采出水处理现状，油田采出水基本都进行处理回注，从而达到了保护环境的目的。另外，针对油田采出水腐蚀、结垢和细菌增生造成的危害，应采取有力的缓蚀、阻垢和杀菌措施，不断提高和改进油田水处理技术，充分预防对金属设备、管道和注水系统设施产生较严重的腐蚀。

3.合理利用油田采出水资源

解决水源缺乏的办法之一是提高水的循环利用率。石油行业注水开发油田，随着开采时间的延长采出油田采出水量逐渐增加，将油田采出水经处理后代替地下水进行回注是循环利用水的一种方式。如果油田采出水处理回注率为100％，即不管原油含水率多高，从油层中采出的油田采出水和地面处理、钻井、作业过程排出的油田采出水全部处理回注，那么注水量中只需要补充由于采油造成地层亏空的水量便可以了。这样，不仅可以节省大量清水资源和取水设施的建设费用，而且，使油田采出水资源变废为宝，实现可持续发展，提高油田注水开发的总体技术经济效益。

第三节  水质标准简述

1.采出水原水中的杂质

油田采出水主要是从地层中随原油一起被开采出来的，经过了从原油集输到初加工整个过程，因此采出水中杂质种类及性质都和原油地质条件、注入水性质、原油集输条件等因素有关。同时，洗井回水、钻井污水、作业污水的回收．使油田采出水的成分更加复杂、水质进一步恶化，总体上讲，采出水是一种含有固体杂质、液体杂质、溶解气体和溶解盐类等较复杂的多相体系。

水质一般组成

ü 石油类

ü 地层中溶解的盐类

ü 油层中携带的悬浮固体

ü 脱水过程中投加的各类化学药剂

ü 微生物（SRB、铁细菌、腐生菌等丝状细菌）       

悬浮物：颗粒粒径1～100μm,包括泥沙、腐蚀产物及垢、细菌、有机物等；

油田采出水中的油类污染物存在形式及特点

长庆油田采出水水质四大特点

矿化度高：总矿化度2×104～15×104mg/L，乔河白153区8×104mg/L，远高于其他油田；水型主要以CaCl2为主，兼有Na2SO4 、NaHCO3等水型；Cl-含量10～100g/L，Ca2 、Ba2 含量高。

   乳化油含量高：易乳化，主要由于原油性质决定。

   悬浮物含量总量大、粒径小：主要因为产水地层致密，渗透率低所致。

   腐蚀性强、易结垢：CO2、H2S、溶解盐、细菌含量高,PH5～6为强腐蚀剂，结垢类型主要是BaSO4，CaCO3，总量约200～2000mg/L，多层系水体混合更加剧垢的形成。

长庆油田地层水水质特性表

3.净化水回注水质标准

油田开采层位的地层结构、地质特征、渗透率、孔隙结构，对回注水水质的有很高的要求。

地质开发评价结论：

ü 水质指标主要考虑系统的腐蚀、结垢以及系统与地层的堵塞控制问题。长庆油田处理系统中引起腐蚀的因素主要有：矿化度、水温、细菌、硫化氢和二氧化碳等，开式系统氧气是加速腐蚀的主要因素；

ü 采出水引起伤害的主要因素是结垢、杂质浓度、颗粒粒径、含油量、细菌及其腐蚀产物，主要表现为注水压力上升，注入水量下降趋势，最终影响注水开发的正常进行；

水质指标确定的目标：按油层保护的技术思路，以配伍性好、伤害低、增注洗井作业频度低为目标进行设计。

悬浮物固体和油对岩心渗透率的伤害：

    当岩心渗透率在小于1×10-3um2和大于200×10-3um2时，回注采出水对岩心伤害较大，在25%以上；当岩心渗透率在介于1×10-3um2~200×10-3um2时，回注采出水对岩心伤害较小；要使伤害控制在20%以内，污水中悬浮物颗粒浓度应不大于5mg/l，油浓度不大于10 mg/l。

岩心伤害物： 

    主要堵塞物是各种固体颗粒，大部分是结垢、腐蚀产物，诸如硫酸钡锶、碳酸钙、硫酸钙、泥沙等等，回注过程中应严格控制采出水中细菌生长，即可减轻细菌生长对地层的伤害，又能降低细菌而产生的腐蚀。

《长庆油田公司采出水处理及回注暂行标准》