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摘 要：临南油田是胜利油田有限公司临盘采油厂的主力油田之一油田开发过程中，由于注水腐蚀、结垢及水质不达标，油田开发带来了一系列问题，传统的收油、沉降、过滤“三段式”处理工艺已不能满足油田精细开发的需要。胜利油田临盘采油厂临南污水站率先在2001年对污水处理系统进行了部分改造，主要是对联合站工艺流程方面进行了进一步的优化改造，从根本上提高临南油田水质，以完全达到了注水水质标准，解决多年困扰油田生产的腐蚀、结垢问题。
关键词：油田 注水 腐蚀结垢 水质改性
分类号：X741
临南油田是胜利油田有限公司临盘采油厂的主力油田之一，油层渗透率145×10-3um2，夏52块沙三中渗透率小于50×10-3um2，为中低渗透油藏，已进入注水开发中后期。油田开发过程中，由于注水腐蚀、结垢及水质不达标，油田开发带来了一系列问题：水质指标执行的是B3类标准，水质严重不达标，悬浮固体含量、含油量、平均腐蚀率等与最低标准相差甚远，以看出临南滤后水最高平均腐蚀率0.9780毫米/年，严重超标，超标7.02倍。由于水质的各项指标超标，导致污水处理设施注水管网结垢严重腐蚀穿孔频繁。由于注水管网结垢严重，造成注水干线压力损失增大，传统的收油、沉降、过滤“三段式”处理工艺已不能满足油田精细开发的需要。胜利油田临盘采油厂临南污水站率先在2001年对污水处理系统进行了部分改造，从根本上提高临南油田水质，解决多年困扰油田生产的腐蚀、结垢问题。
一、临南注水站污水处理工艺流程简介
经过水质改性技术研究、工程改造可行性研究，本着污水处理工艺的主要思路（充分利用临南注水站污水处理系统已建设施，改造存在问题的现有设施，根据设计方案新增加部分处理装置，在保证整个处理工艺的科学性、实用性的同时，实现投资最低和水质达标的双重目标。）拿出了最佳流程方案（见图1）。
图1水质改性后污水处理系统流程图
并于2000年7月开始施工，2001年1月投入试运。这次改造主要从以下几个方面入手：（1）新建混合反应罐 混合反应罐设计为锥形，污水从混合反应器底部切线进入形成旋流，三种药剂从低、中、高不同部位进入是药剂充分混合发生作用。污水与药剂的反应时间3.5 分钟，可满足工艺要求。（2）改造1000 m3沉降罐 （3）改造200 m3接收罐 将原来200 m3接收罐内新加蒸汽盘管，便于收油。污泥排放到污泥池后，上层清水用污水回收泵输回污水处理系统，污泥用奈莫污泥泵送入箱式压滤机过滤，进行脱水处理，处理后的污泥含水率约50～55%成块状。实现实时在线监测污水处理过程中，各种工艺参数，如来水流量、各种药剂加药量、沉降罐出口PH值、缓冲罐液位等参数，并根据生产需求直接输出各类生产报表，以提高生产管理的自动化水平；根据来水流量及工艺要求，自动控制各种水处理药剂的加入量，以确保水处理工艺正常运行，提高处理后的水质；对各种工艺参数越限及一次仪表的故障进行自动症断并输出声/光报警信号，以确保生产过程的安全性。
二、水质改性新工艺效果评价
污水水质改性工艺投产前注水管网、井筒腐蚀及结垢现象严重，管线、闸门、泵配使用寿命较短，随着改性工艺的投运，这些问题都得到了明显的改善。（1）油田开发指标变好。单井日注上升，注采比提高，地层压力回升。（2）改善了低渗储量的开发效果。夏52块低渗油藏注水见效。（3）注水井吸水状况变好。注水压力下降。吸水指数增加，上升了1.8m3/d.Mpa。 （4）欠注井解堵增注有效期延长。注水井解堵增注平均有效期已达566天，是水质改性前注水井解堵增注有效期的6倍，一直有效。
三、临南注水站水质改性后现存问题
（1）污水处理能力下降。 改性工程运行一年后污水处理能力由投产初期的300 m3 /h降至180-140 m3 /h，导致近半的污水无法处理。（2）污水加药系统存在以下的弊端，主要有以下几点：改性后的污水加药系统使用四种药剂，在这四种药剂中对PH制的提升起主要作用的是助凝剂和复合碱，原实验室设计我站日处理水量为4000m3/d。但实际水量远远超过此数值，我们使用的复合碱极易结晶，药剂结晶在储药池上，造成药剂浪费，同时，该药剂的使用量过多会降低污泥沉降速度，使污泥随上层清水进入缓冲罐，进一步污染过滤罐。复合碱量太少会加速混凝剂沉降速度，使药剂反应不充分就随污泥排出系统，造成药药剂浪费。（3）污泥处理系统的不足之处。 污泥处理系统是新工艺区别于传统工艺的一大特点。但是污泥处理系统在运行时还存在一些不足之处。一是冲泥压力低、流量小，不能有效冲起罐底污泥，沉降罐内污泥难以排尽，导致罐内积泥多，罐的有效容积减少；二是污泥池设计不合理，来自沉降罐的泥水混合物分离效果差，在污泥池提升泵将污水回收进流程的同时，也将一大部分未分离的污泥带进了流程。这不但影响运行水质的稳定，还造成了药剂成本的浪费。
四、现存问题解决对策
针对上述问题，经过认真的分析各个环节，我们提出了如下解决对策：
1、针对污水处理能力下降，将排量为300m3 /h的过滤罐反冲泵出口接到沉降罐出水管网上，定期反冲出水管网。该项建议经采纳实施后，日处理水能力由原来的140～180m3 /h上升到了290～300m3 /h，达到了预期的效果，从而使困扰我站污水处理的又一难题得以解决。2、针对污水加药系统中存在的问题，将原来使用的4种药剂改为3种，即新的碱剂（2#碱剂），混凝剂和新的助凝剂（2#助凝剂）。我站对加入的复合碱、助凝剂、混凝剂三种药剂选取不同浓度和PH值进行配方优选，通过不同浓度的配合，观察相应的水质和污泥处理效果，加药方案2）首先进行临南油田水质改性配方的改进研究，研发出能达技术指标又能将污泥产生量大幅度减少的配方，从污泥处理的源头降低临南污泥处理难度；其次，开展污泥回注工程的研究，据分析认为临南油田污泥选择高渗储层回注污泥是目前成本最低、易操作的污泥处理方法之一。3、针对沉降罐排泥不彻底，我们采取了两个措施：一是将原来由两台50扬程100m3 /h的水外输泵承担的冲泥供水改由3台50扬程100m3 /h的送水泵供水，提高冲泥效果。二是将冲泥管线接到排泥管网上，定期反冲排泥管网。对污泥池也进行改造，我们将原池中的泥水隔离墙加高到和污泥池的边墙一样，并在泥水隔离墙中安装一个自制的长杆阀，先关闭泥水隔离墙上的长杆阀，再排泥，泥水混合物进入污泥池，泥水沉降分离后，再打开长杆阀将上部清水放入污水池，这样就不会把污泥再次提回系统。
由于这些问题得以解决，临南注水站的水处理能力恢复到设计处理量；污泥处理量有效降低，由原来的每天12吨降低到每天8～10吨；药剂使用量明显降低，降低了药剂成本；污水水质状况也保持在较好的水平。
参考文献：
1、 卢绮敏 书名：石油工业中的腐蚀与防护 出版单位：化学工业出版社
2、 沈琛 沈秀通 书名：采油与注水 出版单位：石油大学出版社
3、 余志荣 金兆丰 书名：污水处理组合工艺及工程实例 出版单位：化学工业出版社
关键词：油田 注水 腐蚀结垢 水质改性
分类号：X741
临南油田是胜利油田有限公司临盘采油厂的主力油田之一，油层渗透率145×10-3um2，夏52块沙三中渗透率小于50×10-3um2，为中低渗透油藏，已进入注水开发中后期。油田开发过程中，由于注水腐蚀、结垢及水质不达标，油田开发带来了一系列问题：水质指标执行的是B3类标准，水质严重不达标，悬浮固体含量、含油量、平均腐蚀率等与最低标准相差甚远，以看出临南滤后水最高平均腐蚀率0.9780毫米/年，严重超标，超标7.02倍。由于水质的各项指标超标，导致污水处理设施注水管网结垢严重腐蚀穿孔频繁。由于注水管网结垢严重，造成注水干线压力损失增大，传统的收油、沉降、过滤“三段式”处理工艺已不能满足油田精细开发的需要。胜利油田临盘采油厂临南污水站率先在2001年对污水处理系统进行了部分改造，从根本上提高临南油田水质，解决多年困扰油田生产的腐蚀、结垢问题。
一、临南注水站污水处理工艺流程简介
经过水质改性技术研究、工程改造可行性研究，本着污水处理工艺的主要思路（充分利用临南注水站污水处理系统已建设施，改造存在问题的现有设施，根据设计方案新增加部分处理装置，在保证整个处理工艺的科学性、实用性的同时，实现投资最低和水质达标的双重目标。）拿出了最佳流程方案（见图1）。
图1水质改性后污水处理系统流程图
并于2000年7月开始施工，2001年1月投入试运。这次改造主要从以下几个方面入手：（1）新建混合反应罐 混合反应罐设计为锥形，污水从混合反应器底部切线进入形成旋流，三种药剂从低、中、高不同部位进入是药剂充分混合发生作用。污水与药剂的反应时间3.5 分钟，可满足工艺要求。（2）改造1000 m3沉降罐 （3）改造200 m3接收罐 将原来200 m3接收罐内新加蒸汽盘管，便于收油。污泥排放到污泥池后，上层清水用污水回收泵输回污水处理系统，污泥用奈莫污泥泵送入箱式压滤机过滤，进行脱水处理，处理后的污泥含水率约50～55%成块状。实现实时在线监测污水处理过程中，各种工艺参数，如来水流量、各种药剂加药量、沉降罐出口PH值、缓冲罐液位等参数，并根据生产需求直接输出各类生产报表，以提高生产管理的自动化水平；根据来水流量及工艺要求，自动控制各种水处理药剂的加入量，以确保水处理工艺正常运行，提高处理后的水质；对各种工艺参数越限及一次仪表的故障进行自动症断并输出声/光报警信号，以确保生产过程的安全性。
二、水质改性新工艺效果评价
污水水质改性工艺投产前注水管网、井筒腐蚀及结垢现象严重，管线、闸门、泵配使用寿命较短，随着改性工艺的投运，这些问题都得到了明显的改善。（1）油田开发指标变好。单井日注上升，注采比提高，地层压力回升。（2）改善了低渗储量的开发效果。夏52块低渗油藏注水见效。（3）注水井吸水状况变好。注水压力下降。吸水指数增加，上升了1.8m3/d.Mpa。 （4）欠注井解堵增注有效期延长。注水井解堵增注平均有效期已达566天，是水质改性前注水井解堵增注有效期的6倍，一直有效。
三、临南注水站水质改性后现存问题
（1）污水处理能力下降。 改性工程运行一年后污水处理能力由投产初期的300 m3 /h降至180-140 m3 /h，导致近半的污水无法处理。（2）污水加药系统存在以下的弊端，主要有以下几点：改性后的污水加药系统使用四种药剂，在这四种药剂中对PH制的提升起主要作用的是助凝剂和复合碱，原实验室设计我站日处理水量为4000m3/d。但实际水量远远超过此数值，我们使用的复合碱极易结晶，药剂结晶在储药池上，造成药剂浪费，同时，该药剂的使用量过多会降低污泥沉降速度，使污泥随上层清水进入缓冲罐，进一步污染过滤罐。复合碱量太少会加速混凝剂沉降速度，使药剂反应不充分就随污泥排出系统，造成药药剂浪费。（3）污泥处理系统的不足之处。 污泥处理系统是新工艺区别于传统工艺的一大特点。但是污泥处理系统在运行时还存在一些不足之处。一是冲泥压力低、流量小，不能有效冲起罐底污泥，沉降罐内污泥难以排尽，导致罐内积泥多，罐的有效容积减少；二是污泥池设计不合理，来自沉降罐的泥水混合物分离效果差，在污泥池提升泵将污水回收进流程的同时，也将一大部分未分离的污泥带进了流程。这不但影响运行水质的稳定，还造成了药剂成本的浪费。
四、现存问题解决对策
针对上述问题，经过认真的分析各个环节，我们提出了如下解决对策：
1、针对污水处理能力下降，将排量为300m3 /h的过滤罐反冲泵出口接到沉降罐出水管网上，定期反冲出水管网。该项建议经采纳实施后，日处理水能力由原来的140～180m3 /h上升到了290～300m3 /h，达到了预期的效果，从而使困扰我站污水处理的又一难题得以解决。2、针对污水加药系统中存在的问题，将原来使用的4种药剂改为3种，即新的碱剂（2#碱剂），混凝剂和新的助凝剂（2#助凝剂）。我站对加入的复合碱、助凝剂、混凝剂三种药剂选取不同浓度和PH值进行配方优选，通过不同浓度的配合，观察相应的水质和污泥处理效果，加药方案2）首先进行临南油田水质改性配方的改进研究，研发出能达技术指标又能将污泥产生量大幅度减少的配方，从污泥处理的源头降低临南污泥处理难度；其次，开展污泥回注工程的研究，据分析认为临南油田污泥选择高渗储层回注污泥是目前成本最低、易操作的污泥处理方法之一。3、针对沉降罐排泥不彻底，我们采取了两个措施：一是将原来由两台50扬程100m3 /h的水外输泵承担的冲泥供水改由3台50扬程100m3 /h的送水泵供水，提高冲泥效果。二是将冲泥管线接到排泥管网上，定期反冲排泥管网。对污泥池也进行改造，我们将原池中的泥水隔离墙加高到和污泥池的边墙一样，并在泥水隔离墙中安装一个自制的长杆阀，先关闭泥水隔离墙上的长杆阀，再排泥，泥水混合物进入污泥池，泥水沉降分离后，再打开长杆阀将上部清水放入污水池，这样就不会把污泥再次提回系统。
由于这些问题得以解决，临南注水站的水处理能力恢复到设计处理量；污泥处理量有效降低，由原来的每天12吨降低到每天8～10吨；药剂使用量明显降低，降低了药剂成本；污水水质状况也保持在较好的水平。
参考文献：
1、 卢绮敏 书名：石油工业中的腐蚀与防护 出版单位：化学工业出版社
2、 沈琛 沈秀通 书名：采油与注水 出版单位：石油大学出版社
3、 余志荣 金兆丰 书名：污水处理组合工艺及工程实例 出版单位：化学工业出版社