1 引言

我国油田的水处理技术经过二十多年的发展与实践，已基本进入了工艺技术配套、管理有章可循的稳定发展阶段，成为油田注水系统的一个重要的不可分割的一部分。分析国内油田水处理技术的特点，可以归纳为：起步时间晚，起步程度高。一些主要水处理技术、设备和检测手段在引进和借鉴国外产品和技术上，都有所创新和提高，基本上找出了国内不同油田，不同地层对注入水要求的工艺技术。

2 含油污水处理的技术水平

从目前情况看，沉降隔油、砂滤式水处理流程仍是目前各油田的主要水处理流程。含油污水的除油技术主要是重力沉降分离、板式聚结、接触过滤、溶气气浮、旋流除油器和净水剂的应用。从应用的广度看，重力沉降分离，板式聚结器的应用较为广泛，其它技术的应用范围还很窄或处在初始阶段。

重力分离设备主要有撇油罐，立式除油罐和卧式除油器等几种。重力分离的特点是能接受任何浓度的含油污水，主要用于处理水质、水量波动较大的含油污水，水在重力设备中的停留时间较长（一般是2～5小时），因此，该种设备能去除水中大量的游离油但不能去除乳化油，处理后的水质一般达不到注水要求（去除油粒直径在100μm以上）。重力分离设备往往作为水处理的 设备，既可用于脱后水缓冲，又可作为多级水处理的预处理设备。

板式聚结较重力分离法的效率要高，去除油滴的直径在30μm以上，水在设备中的停留时间一般在5～30min，主要设备有压力卧式斜板聚结器，平行板聚结器，皱折板聚结器等，一般用于含油污水多级处理的首级处理设备或用在重力沉降的设备之后。

浮选技术是采用一定的手段使污水中产生微气泡，气泡与污水中的悬浮固体颗粒和油珠相吸附而浮出水面，并在水体表面形成含油泡沫，然后用撇油器将油撇去的一种水处理设备，80年代在辽河、胜利、中原三个油田的含油污水中相继采用了这种水处理技术。华北油田在岔北联和古一联也曾开展过这方面的试验工作，并在古一联投入了工业应用。水在浮选池中停留时间是4～5min，除油效率可达95%以上。目前较常用的是溶气气浮和剪切气浮两种方法。影响浮选效率的主要因素是浮选剂的选择，气泡粒径，进气速度，气泡分散程度，污水流速，水温，pH和化学因素等。阻碍该技术推广的首要问题是密闭和惰性气源问题。起初应用的国外产品主要是美国Wemoce公司生产的浮选机。国内目前也有同类产品的生产，油田的应用产品以沈阳水处理设备厂和江苏无锡节能净化设备厂生产的气浮设备为主。

介质过滤器一般不作为除油的主设备，而用于含油量较小（≤20mg/L）污水的深度处理。旋流除油技术除在海上油田应用，在陆上油田还没有被引起足够的重视和应用，国内也没有同类产品的制造和生产。在此基础上，国外在1989年又研制了一种新的盘栈离心器，不仅除油效率高，还可有效地清除污水中的固体杂质。污水含油量在1000 mg/L时，处理后的水中含油量可达4mg/L，进口污水含油量在9000mg/L时，出口含油量可达30mg/L以下，是目前除油效率较高的设备。

净水剂的应用一般以增加水处理设备效率去除污水中乳化油为目的，投加净水剂仍是目前水质处理有效的方法之一。

2.1 含油污水中的悬浮固体去除方法

多年来，去除含油污水中的悬浮固体一直采用的是投加净水剂配合沉降和砂滤罐过滤。在低渗透油田的水质处理上还没有开发出一套行之有效的水质深度处理设备系列。目前，国内消化外国过滤技术开发生产的过滤设备有核桃壳过滤器、并口滤芯过滤器、缠绕式微孔过滤器、双滤料过滤器、烧结管过滤器等。虽然过滤器种类不断增加，但与国外相比，过滤器的种类还比较单一。江汉石油总机厂生产的核桃壳过滤器在国内油田含油污水处理中相对来说较为 ，处理后的水中悬浮固体含量≤3mg/L，油≤10mg/L，并在1990年12月通过了石油总公司的鉴定，但除在胜利油田应用外，国内其它油田还没有大面积的应用；井口过滤器的制造技术还没有突破性的进展，也没有形成为油田所欢迎的产品系列和供货渠道；桂林过滤器厂生产的PE和PEC系列微孔过滤器虽然可以把含油污水中悬浮固体含量降低到2mg/L以下，油含量降低到5mgL以下，但突出的问题是在含油污水中使用时堵塞较快，反吹再生周期短，反吹再生效果差，滤芯再生液的研制工作还没有突破性的进展。因此，PE、PEC微孔过滤器在含油污水处理中的应用还存在一定的难度。总之，过滤设备作为含油污水处理的主要设备，如果这方面的技术和研制工作还没有飞跃性的发展，很难想象油田注水水质会有一个大的提高。

2.2 杀菌技术

含油污水中的细菌一直是水质二次污染的主要因素之一，目前油田的杀菌技术和手段还很薄弱，还没有一个很好的控制细菌含量的方法。油田污水中常用的杀菌剂为1227（十二烷基二甲基苄基氯化铵），替换的药剂种类也没有超越表面活性剂的范围。其它类的杀菌剂的应用还不多见，一些油田含油污水中采用加氯杀菌，虽然在一定程度上可以缓解油田杀菌剂单一带来的细菌抗药性，但是有机氯化物的生成也不容忽视，有资料报道：二氧化氯，臭氧以及逐渐释放氯气的有机氯化物可以作为很好的杀菌药剂，但价格昂贵，非油田水处理所能负担；紫外线杀菌技术作为一种物理杀菌方法，已有室内试验报道，由于工程造价和管理的难度较大，用于油田水处理还不现实。国内油田控制细菌的极普遍的方法是两种杀菌剂交替投加。

2.3 控制含油污水中的溶解氧技术

控制含油污水的溶解氧含量的密闭技术在油田的研究工作已有多年，对密闭方式的选择一直有较大的争议，现场已有应用并能为大多数人接受的是：天然气调压密闭工艺流程、氮气密闭工艺流程和低压气密闭工艺技术，这些工艺技术由于使用的仪表较多，工程造价较高以及气源、技术管理等方面的因素，只在胜利油田、中原油田为数不多的几个水处理站应用。现阶段，在全国各油田大面积推广还相当困难，气提和真空脱气技术在目前水处理站的应用还不多。大多数油田依然采用的是敞开式水处理流程。由于一般油田产出水温度较高，储水罐上都有一定厚度的浮油，整个储水罐上部始终处于正压状态，大气中的氧气不易进入，污水中的氧气含量一般还没有超过0.1mg/L，在这种情况下，通过投加除氧剂就能把污水中的氧气含量控制在0.05mg/L以下。目前，用化学方法除氧仍是目前控制含油污水中溶解氧含量的一个比较实际且常用的技术手段。

2.4 确保水质稳定的容器、管线内涂层技术

近年来，各油田为了防止注水水质的二次污染，都开展了注水管线的内防腐的研究和实践工作，主要应用的有聚氨酸涂料、环氧粉末涂料，8511耐磨防腐涂料、8701环氧涂料、H87环氧涂料和水泥砂浆衬里等技术。对保证合格输送水质起到了积极作用。但注水管线仍有腐蚀和结垢的现象发生，腐蚀多以点蚀为主，现在比较成熟和 的技术是聚合物水泥砂浆衬里工艺。

2.5 水质的化学稳定技术

配合水处理流程，稳定水质的化学手段在近十多年中得到了飞速发展，在借鉴国外技术上，国内也逐渐开发和研制了净化、杀菌、阻垢、除氧、缓蚀等水处理药剂，基本上满足了国内油田水质稳定的需要，就目前来讲，应用于含油污水处理的净水药剂大多还没有超出无机铁盐和铝盐的范围。聚合物高分子净水剂的应用由于经济上的原因一般与无机混凝剂配合投加的多，单独用于含油污水处理的并不多见，但由于有机高分子优越的混凝特性，高分子混凝剂的开发仍是今后药剂开发的一个方向，阻垢剂的研究从60年代开始，从铬系配方到磷系配方，再到聚羧酸盐和全有机配方的开发促进了高效阻垢药剂的发展。目前应用较为广泛的是有机多元膦酸（ATMP、HEDP、EDTMP），聚羧酸盐引进膦酸基团的阻垢药剂在国内已有报道，但还没有在生产中推广应用。磷系配方的一个致命弱点是易造成细菌繁殖，因此应做好杀菌工作。近年来，污水中使用的缓蚀剂的研究和开发都着眼于能形成螯合物吸附膜的药剂，应用较好的是分子中含氮的长碳链化合物，它们既具油溶性，又具有表面活性，还可以在金属表面形成吸附，增加了保护膜的厚度，应用较多的是胺类衍生物和咪唑啉类药剂。杀菌剂方面值得一提的是国外开发的一种名为1-溴-3-氯-5-甲基-5-乙基海因的产品，商品名为：DANTOBROM.RW，据报道，杀菌效果相当于其它杀菌剂的7倍。英国的System UVEX Ltd公司研制成功的一种System UVEX设备可以将菌数由10⁶个/ml降到10³个/ml；国内也生产了二氯或三氯三聚异氰酸钠杀菌剂，效果很好，并有出口。但在采出水处理的应用上由于费用太高而停留在室内试验阶段。总之，虽然国内含油污水处理药剂的研究、开发、生产已初具规模，但生产厂家多是石油企业外的化工部门。如何在众多的厂家药剂中选择适合油田的水处理药剂，防止不合格药剂进入油田市场，则是搞好水质稳定的关键。今后的重点是采用 的手段加强药剂的选择和进药的质量检测。

2.6 注水水质的检测技术

近几年来，我国相继从美国、日本等 引进了整套水质检测设备。在检测的水质8项内容上都已达到了仪器化。目前，根据现场需要国内的江汉石油总机厂，中原油田与中国洛阳船舶工艺研究所研制的两种水质检测车已分别投入市场，根据用户不同要求，可完成注水水质的全面检测和自动打印结果，是一项很好的适合野外水质检测的工具车。

3 对我国油田水处理发展的几点建议

（1）流程设计要“一步到位”，老流程改造要切合实际。

从华北油田污水处理站的工艺发展上看，污水处理站的改造周期一般在3～5年，并且流程改造的工程很大。有的改造不足1年又要改造。建议今后的流程设计要对油田的发展做出正确评估，包括油田今后的原油增减量、含水变化、泥砂变化、含油乳化程度、水量变化、地层对水质要求、国内、国际技术发展状况等都要做出相应的预测，这样在流程设计时才能权衡利弊，一步到位，既可减少流程改造的费用，延长改造的周期，又可降低工程造价，达到优化设计的目的。

（2）开展水处理技术的联合攻关。

就目前来说，各油田都在研究有效的水处理方法，有些技术已取得了良好的经济效益，但缺少交流，造成互相封闭，技术传播慢，重复研究现象严重，今后应该加强这方面的协同攻关。

（3）加强水处理工艺流程的研究，开发高效的水处理设备，研究和生产适合油田的水处理药剂，占领油田市场。在设备、药剂的研究和开发上形成系列，满足油田的需要。

（4）加强水质检测技术和密闭技术的研究工作，防止水质的二次污染。