红河油田污水回注现状及改造方案研究

姚静

中石化华北油气分公司采油一厂 陕西 咸阳 712000

摘要：针对红河油田水处理及回注站运行现状，分析了污水处理及回注过程中存在的问题，并采取了针对性的改造方案。

关键词：红河油田；污水处理；污水回注；改造方案

1污水处理及回注现状

红河油田共建水处理及回注站9座，联合站1座，废液处理站1座，含污水处理系统的转油站2座（在用一座），HH26、HH60、HH49、HH261、JH8。总设计处理能力10300m³/d，总回注能力12800m³/d。目前日均处理及回注3070m³。

1.1红一联合站

红一联合站投产于2012年末，设计处理能力1500m³/d，处理工艺采用“重力除油+混凝沉降+二级过滤”三段式处理流程。

红一联合站污水经过“重力除油+混凝沉降+二级过滤”处理后设计水质指标为含油10mg/L，悬浮物10mg/L，实际水质指标为含油20mg/L，悬浮物20mg/L。

1.2废液站

废液处理站建于2012年，2013年3月交由采油厂管理，设计处理能力3600m³/d ，处理工艺采用“二级平流沉降+二级过滤”的处理流程。

废液处理站主要采用“二级平流沉降+二级过滤”的处理流程，主要进行钻井废液、压裂返排液及油田生产污水的集中处理，药剂使用“PAC+PAM组合”，表现出较好的混凝效果，但PAC日投加量过高，投加浓度高达800ppm。采油厂缺乏相关水质监测设备及操作能力，水质未进行有效监测。

废液站污水经过“二级平流沉降+二级过滤”处理后设计水质指标为含油10mg/L，悬浮物10mg/L，实际水质指标为含油30mg/L，悬浮物40mg/L。

1.3红一转油站

红河油田目前2座转油站，分别是红一转和红四转。红一转设计处理回注能力为2400m3/d。采用“连续流+一体化+两级过滤”处理流程。红一转污水处理系统主要用于HH42-55井区污水的分流处理。

1.4红四转油站

红四转投产于2014年，设计处理能力为1000m3/d，采用“高效聚结沉降+气浮+双滤料过滤”处理流程。红四转污水处理系统主要用于HH73井区、HH74井区污水的分流处理。红四转污水经过“高效聚结沉降+气浮+双滤料过滤”处理后设计水质指标为含油10mg/L，悬浮物10mg/L，实际水质指标为含油20mg/L，悬浮物30mg/L。

1.5JH8污水处理站

泾河工区污水由JH8井污水处理站进行处理，处理流程为“破胶失稳+气旋浮、水平流除油+磁力泥水分离+双滤料过滤+精细过滤+污泥浓缩感化处理”，设备处理能力为960m³/d，设计水质指标为含油5mg/L，悬浮物3mg/L，目前正在建设中，未投入使用。预计投产后，处理水质指标为：含油10mg/L，悬浮物10mg/L。

1.6HH60井区

HH60采出水回注站投运于2013年7月，对HH60井区采出水处理后回注至产层，处理流程为“旋流分离+电极气浮+双滤料过滤”+“清水精细过滤”。

1.7HH26注水站

注水泵：3台，最高注入压力25MPa，设计能力2000m³/d，实际注入量700m³/d，2014年累计注入14.4万方。

2存在问题

2.1污水处理设备、管线腐蚀结垢严重，注水压损较大

虽然已在各增压站连续加缓蚀阻垢剂，对联合站药剂量进行调整，对各注污井进行检管作业，但仍然存在腐蚀结垢等突出问题。

2.2污水处理指标达不到回注标准

根据甘肃省环境保护厅在《鄂尔多斯盆地南部红河油田88.3万吨产能建设工程环境影响报告书》的批复中要求：试油废水、油田采出水、修井废水和洗井废水等由红一联合站、红一转和红四转的采出水处理设施达到《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》（SY/T5329-2012）相应控制指标后回注油层，确保处理率和有效回注率达到100%。

3改造方案

针对甘肃省环保厅环评批复和红河油田注水开发需求，结合红一联和红一转污水处理回注情况，作如下改造方案。

3.1红一转污水处理改造方案

根据红一转水质处理指标和工程院下发回注指标对比，现有红一转设备处理能力达不到回注指标要求。

3.1.1工艺流程

污水处理指标达不到回注标准，新建污水处理装置，采用“微生物+膜处理”工艺对油田污水进行处理，其最终出水满足红一转油站对回注水的要求。

3.1.2建设规模

红一转日收水600方，为保证一转干线最小启动液量，红一转日最大脱水量为450方，建设规模定为500方/天。

3.1.3工作量及投资估算

（1）新建“微生物+膜处理”污水处理站一座，投资估算500万元；

（2）红一转站内及外围管线的碰口，投资5万元；

合计：投资505万元。

3.1.4运行费用

（1）生产用电：吨水能耗≤4.0KW·h/m³，日耗电费1200元，年合计43.8万元；

（2）人工成本：新增人员配备2人，人工成本增加20万元/年；

（3）设备维护费用：0.3元/（方*年），年合计5.5万元。

（4）膜更换费用：4年内保修，4年后更换费用30万元/年（更换后保修四年）。

3.2红一联污水处理改造方案

根据红一联/废液站水质处理指标和工程院下发回注指标对比，现有红一联/废液站设备处理能力达不到回注指标要求。

污水处理指标达不到回注标准，新建污水处理装置，采用“微生物+膜处理”工艺对油田污水进行处理，其最终出水满足红一联合站对回注水的要求。

3.2.1工艺流程

红一联合站改造后的注水流程示意图如下图1所示。

图1 联合站改造后注水流程示意图

3.1.2覆盖注水区域

联合站注清水可覆盖区域：

（1）红河105井区（四座注水站），注水井22口，开井6口，配注115方/天；

（2）新部署注水井，HH31A井组、HH153井组和HH269井组，26口井，合计配注量670方/天；

合计配注量450方/天。

3.1.3建设规模

HH105井区配注115方/天，新水平井部署26口，配注670方/天，合计450方/天。

联合站日分离器脱水量1750方，其中废液站日均来水550方，红一转污水处理装置建成后日可处理450方，每天仍有1850方污水。

建设规模制定两个方案：方案1：500方/天处理规模，满足油田注水开发需要；方案2:2000方/天处理规模，按甘肃省环境保护厅环评批复要求和满足油田注水开发需要。

3.1.4工作量及投资估算

方案1：新建污水处理装置500方/天，投资估算500万元；新建注水泵房500方/天，投资估算40万元；铺设管线长度13.7km，投资估算315万元；合计855万元。

方案2：新建污水处理装置2000方/天，投资估算1300万元；新建注水泵房500方/天，投资估算40万元；铺设管线长度13.7km，投资估算315万元；合计1655万元。

3.1.5运行费用

方案1：生产用电：吨水能耗≤4.0KW·h/m³，日耗电费1200元，年合计43.8万元；人工成本：新增人员配备2人，人工成本增加20万元/年；设备维护费用：0.3元/（方*年），年合计5.5万元。膜更换费用：4年内保修，4年后更换费用30万元/年（更换后保修四年）。

方案2：生产用电：吨水能耗≤3.0KW·h/m³，日耗电费3600元，年合计131.4万元；

人工成本：新增人员配备3人，人工成本增加30万元/年；设备维护费用：0.2元/（方*年），年合计14.6万元；膜更换费用：4年内保修，4年后更换费用144万元/年（更换后保修四年）。