在油气田开发和生产过程中产生了大量的含油废水,如联合站产出水、洗井回水以及钻井废水等。与此同时,在油气田开发后期,油气井大量出水,地层能量衰竭。为了保持地层压力,需要大量注水。把油、气井产水经过处理回注地层,既可以保持地层压力,维持产能,又可以减少污水排放,形成产与注平衡的良性循环,具有十分重要的工业与环境保护意义。对油田采出水进行处理后回注不但具有重要的社会意义,而且也具有巨大的经济意义。 本文综述了油田采出水的来源、危害与分类,并介绍了其各种处理方法、原理及优缺点。在此基础上提出了“混凝沉降—粗粒化—精细过滤”一体化处理装置的设想。目前,油水分离装置中有50%左右采用聚并方法,聚并材料的品种多样,但是传统的聚并材料的表面性质单一,对不同性质的胶体状态的油滴的“吸附性”和“脱附性”难以同时达到满意的效果。在实验的基础上,筛选了极性不同的物质对陶瓷材料作表面改性,并进行了相关研究。针对油田采出水的过滤处理技术进行了研究,分析了过滤过程机理,并对中试装置精细过滤单元的过滤过程、滤层厚度进行了实验研究。便于在今后的油田采出水处理装置设计有一定的依据,为其选择合适的工艺,并对装置的结构和运行参数进行优化配置。 在实验室条件下,从武汉石化企业和江汉油田采油厂取得高浓度的含油废水水样进行试验,油份去除率达到98.1%,悬浮物去除效率达到95.5%。另外,通过实验确定采用D₂型疏油性陶瓷材料作为粗粒化填料,进出水连续运行,气—水联合反冲洗间歇运行方式;通过破乳混凝剂筛选试验,表明硫酸铝是比较合适的混凝剂,确定了药剂的最佳投药量和pH条件等操作参数;采用C₇型亲油性陶瓷材料作为滤料,确定了滤层厚度、滤料粒径等参数。 最后,本文对此油田采出水一体化处理装置的综合效益进行了评估,结果表明此装置具有较高的社会、经济和环境效益。