陆上油田开发与水处理工艺优化

杜 飞  蒋小峰  胡 瑞

长庆油田分公司第五采油厂，陕西 西安 710200

摘要：随着陆上油田开发的深入，油气处理工艺也在不断进步，由于陆地油田开发的特殊性，所面临的问题也越来越复杂，并且环境压力和开发难度也越来越大。本文介绍了陆上油田开发的特点以及常见问题，总结了当前陆上油田开发所面临的一些问题以及水处理工艺存在的问题和优化方向。提出了陆上油田在开发过程中，要将经济效益与环境效益进行统一考虑，做到在技术上不断进步，在经济上不断发展。同时也要对现有处理工艺进行不断优化，使之适应目前的需求。希望能够对我国陆上油田的发展和进步提供一些帮助。

关键词：陆上油田；水处理工艺；环境压力；开发

1 陆上油田开发的特点以及常见问题

由于我国的陆地油田基本都是在我国的内陆地区，所以对于海上油田的开发，主要是在陆地上进行。因为海上油田与陆上油田之间存在着较大的差异，所以在开发过程中所面临的问题也不同。陆上油田基本都是以采油井为基础进行开发，这种开发模式是建立在地面上的，所涉及到的一系列问题都是由地面系统来解决，所以对地面系统的要求相对较低。陆上油田中所使用的各种设备基本都是在陆地上进行安装，并且由于地质条件和环境条件不一样，所以在开发过程中所遇到的问题也不相同。海上油田由于受到海洋环境的影响，所以所面临的问题会更加复杂一些。海上油田在开发过程中所涉及的工艺要比陆上油田更加复杂一些。海上油田由于受到海洋环境和周围环境的影响，所以对于水质有一定的要求，并且对于温度也有一定的要求。在陆上油田开发过程中，对于石油产品以及生产废水进行处理是一个非常重要的环节。由于石油产品在运输和生产过程中会受到天气、环境以及各种因素的影响，所以在处理过程中需要对石油产品进行反复过滤和脱盐处理。而生产废水则是陆上油田生产过程中所产生的一些污水，由于其本身含有较多杂质和细菌，所以需要进行相应净化处理后才能排放到大气之中。而对于一些含有有毒物质的废水，则需要进行严格处理后才能排放到环境之中。

2 现有水处理工艺存在的问题

目前陆上油田开发的水处理工艺主要包括污水回注与油田注水等三种。其中，污水回注主要包括：污水的集输、污水回注注水、污水的处理、回注采出液以及原油。回注采油主要包括：提高采收率、增加新的产油量以及节约生产成本。油田注水主要包括：油井注水、集输处理注水和采油用注水等。

在陆上油田开发过程中，由于目前的油田开发工艺不断发展，油气处理技术也在不断进步，尤其是一些老油田和一些有特殊情况的油田，对现有的水处理工艺提出了新的要求。而当前国内陆上油田面临的问题主要有：①由于老油田和老油田所在地区地质条件的不同，导致了对水处理工艺有不同的要求。②由于新老油田存在着很大差异，所以导致了对水处理工艺要求也有很大不同。由于陆上石油开采过程中受到环境条件以及安全要求等因素的影响，造成了对水处理工艺要求也不是很高。

3 优化方向

对陆上油田进行开发和生产时，往往需要对采油污水进行处理，以便保证所生产的原油质量。而目前的处理工艺往往是传统的，虽然其工作原理是简单的，但是在处理过程中会存在一定的问题。比如油田水中含有大量的粘土、腐殖酸、有机硫等物质，这些物质都会对管道设备造成一定的腐蚀，因此在管道中需要安装阻垢剂或者缓蚀剂，以保证管道不会受到腐蚀。而对于油田污水处理来说，需要考虑到污油的分布情况和产出水的性质，在对污水进行处理时还要考虑到其排放问题。除此之外，油田污水处理还需要考虑到采油污水处理和注水污水处理两个方面。采油污水处理主要是对油田中所产出的含油量较高的原油进行脱水处理，而注水污水处理则主要是对油田中所产出的含油量较低的原油进行脱水处理。采油污水中含有大量的悬浮固体颗粒以及原油、原油胶质沥青等物质，这类物质在水中会形成油珠。对于采油废水来说，其水质和油田水相似，但是含油污泥又具有很强的粘性。而注水污水则主要是将采出水进行再处理，使之达到排放标准。这两类污水在对其进行处理时，必须注意到其水质变化和排放特点。另外对于油田开发来说，也要加强对水资源和环境资源方面的保护工作。

4 新工艺、新技术

（一）油井伴生气的处理与利用：近年来，油井伴生气的处理一直是油田开发的难点，特别是在注水开发后，油井伴生气所含的烃类气体会增加油层渗透率，导致水驱采油效率下降。通过对油井伴生气进行收集和利用，不仅能够增加油气产量，还可以提高采收率，减少油田开发成本。

（二）油气分离技术的发展：油气分离技术是实现油气分离的关键技术之一。当前的油气分离技术主要有机械分离、化学分离、膜分离和热物理分离等多种方式，但是各种方式都有自己的适用范围和优缺点。因此，随着科学技术的不断发展，新工艺、新技术也在不断出现。目前最先进的分离技术主要有：多相油系统分离、超临界水系统分离和膜处理等。

（三）新型工艺：随着油气田开采规模越来越大，对油气田开发成本提出了越来越高的要求，因此，要想保证油田开发的经济效益，就

必须保证油气田开发的整体经济效益。在油气田开发过程中，为了降低生产成本，需要采用新型工艺技术来实现对油田废水进行处理和利用。

（四）采用膜选择渗透法对采出污水进行了净化处理。其原理是将一对微孔滤膜置于液-液分散系统中，利用两相间与固相界面间的亲和力来达到分离效果。目前，国内外主要采用的是反渗透、超滤、微过滤、纳过滤等方法。常见的物质有：乙酸-纤维素系统、乙烯基高分子及共聚物、聚酰胺等.

（五）化学法是指对萃取液中一些难以经物理、微生物等手段除去的部分，如乳化、陈化油、胶态沥青等。采用化学法进行目标明确，能够高效地除去水中的杂质，保证出水质量。目前主要采用的是化学裂化与化学氧化法两种。这一化工过程通常作为前处理工艺或与其它工艺联合应用。例如，一个油田的 COD由650毫克/升降低到3000毫克/升，其高效脱除率可达35%。海洋石油开采过程中，因水体中存在着种类繁多的稠环芳香族类物质，采用常规工艺很难达标，采用化学法对其进行治理是可行的。

（六）气浮技术以高分散的微细泡沫为载体，吸附在水体中的悬浮颗粒上，从而达到固液或液相分离的目的。目前，气浮选技术已被世界各国普遍采用。

生物化学技术是指通过好氧菌群和厌氧菌群，把有害的有机污染物分解为无害的CO2、H2O等。经此工艺处理后的天然气净化水质达到标准，符合标准的油田产出水可以满足农业用水和其它目的。生物化学技术可以划分为好氧与厌氧两大类。其工艺可以划分为：活性污泥工艺，生物过滤工艺，氧化槽工艺。

结语

随着我国陆上油田的开发，油气处理技术也在不断进步，目前主要采用的方法有水驱、压裂、注聚合物、注醇等，这些方法在一定程度上能够满足目前的需求，但是随着油田开发的深入，所面临的问题也越来越复杂，也越来越严重。这些问题主要是由以下几个方面造成的：一是油田开发成本增加。二是油气水三相分离困难。三是油田地面工程难度大，四是环境压力增大。五是油田开发对资源利用效率造成了影响。随着环境保护理念的不断深入，人们对陆上油田的开发要求也越来越高，只有不断提高技术水平和管理水平才能保证陆上油田的可持续发展。另外要对目前处理工艺存在的问题进行分析，然后通过对现有技术的改进来实现对其工艺的优化。

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