萬用波

（北京礦冶科技集團有限公司， 北京 100160）

引言

聚合物驅(qū)油技術的廣泛應用形成了大量含聚合物的采出水，其中殘留的聚丙烯酰胺導致污水黏度大、油珠聚攏時間長、上浮速度較慢[1]，嚴重影響了油水分離效果。本次處理現(xiàn)場的含聚廢水經(jīng)某油田污水站含油污水油水分離后，其油含量仍高達1 380 mg/L。另外，聚丙烯酰胺在施工過程中逐步降解成小分子量的聚合物，導致含聚廢水的表觀黏度穩(wěn)定保持在2～5 MPa·s，直接影響后續(xù)水處理過濾設備的正常運轉(zhuǎn)，并對注水井地層造成持久性傷害。以室內(nèi)燒杯試驗結果為依據(jù)，利用北京礦冶科技集團研制的撬裝式油田作業(yè)廢水處理裝置，在某油田污水站開展含聚廢水現(xiàn)場工業(yè)化試驗，驗證含聚廢水處理工藝的穩(wěn)定性及處理設備適應性，并對試驗結果進行經(jīng)濟評價。

1 現(xiàn)場應用情況

1.1 主工藝流程（見圖1）

圖1 撬裝式油田含聚廢水處理工藝流程

1.2 設備情況

采用撬裝式油田作業(yè)廢水處理裝置開展此次現(xiàn)場試驗（如圖2所示），該套處理裝置包含脫穩(wěn)除油撬、復合反應撬、液添撬、固液分離撬、水質(zhì)凈化撬（含水質(zhì)調(diào)節(jié)及精細過濾）和輔助撬。裝置處理能力為20 m3/h，占地面積160 m2，裝機功率125 kW。

圖2 撬裝式油田含聚廢水處理現(xiàn)場

1.3 設備進水水質(zhì)情況

處理對象是某油田污水站油水自然沉降分離后的含聚廢水[2]。試驗開始后，依據(jù)標準SY/T 5523-2006《油田水分析方法》，聚合物濃度采用淀粉-碘化鎘法，每天對設備進口水質(zhì)的主要參數(shù)進行檢測，檢測結果見表1。

表1 現(xiàn)場進水水質(zhì)指標

2 試驗結果與討論

2.1 含聚廢水處理情況匯總

設備到場安裝完成后，按照實驗室燒杯試驗確定的處理工藝及藥劑投加量在現(xiàn)場開展工藝及設備調(diào)試，并對部分藥劑投加量進行了適當調(diào)整，調(diào)試結束后，正式開展含聚廢水連續(xù)處理試驗，處理能力為20 m3/h，每天連續(xù)運行8 h，連續(xù)處理7 d，每天分別對設備進水及過濾器出水進行取樣，并及時送油田化驗單位檢測懸浮物、粒徑中值、有含量、黏度及聚合物濃度，水質(zhì)檢測結果見表2。

表2 現(xiàn)場進出水主要水質(zhì)檢測結果對比

對比上述處理前后數(shù)據(jù)可以看出，各項主要水質(zhì)指標已達到了油田回注水水質(zhì)要求，設備運行穩(wěn)定。經(jīng)計算，上述試驗過程中，懸浮物平均去除率是98.7%、有含量平均去除率是98.9%、含聚濃度平均去除率是92.5%。

2.2 藥劑用量匯總

試驗采用脫穩(wěn)劑PD-1、氧化劑COP-3、絮凝劑PAC、助凝劑HPAM及水質(zhì)調(diào)節(jié)劑TJ-1共5種水處理劑，正式試驗期間，每天對各藥劑消耗量進行統(tǒng)計，核算含聚廢水處理的藥劑成本，統(tǒng)計結果見表3。

表3 含聚廢水處理現(xiàn)場試驗期間藥劑使用情況統(tǒng)計表

2.3 經(jīng)濟評價

依據(jù)表3的藥劑使用量，并結合現(xiàn)場每日處理量（見表4），測算含聚廢水處理的直接藥劑成本，測算結果見表5。

表4 含聚廢水處理日處理量統(tǒng)計

表5 含聚廢水處理藥劑成本測算

根據(jù)現(xiàn)場試驗藥劑實際使用情況，核算出含聚廢水處理的藥劑成本是18.51元/m3，但上述費用的測算結果只針對本次現(xiàn)場試驗，實際生產(chǎn)中的藥劑成本會隨著水處理藥劑的價格及含聚廢水水質(zhì)波動發(fā)生相應的改變。

3 結論

利用現(xiàn)有橇裝式油田作業(yè)廢水處理裝置，對某油田含聚廢水進行了現(xiàn)場連續(xù)處理試驗，并對試驗期間處理前后的水質(zhì)進行了全面的分析，試驗驗證了“脫穩(wěn)除油+氧化+絮凝沉淀+水質(zhì)調(diào)節(jié)+精細過濾”工藝對含聚廢水處理的穩(wěn)定性，處理后出水可直接回注至底層，并檢驗了橇裝式油田作業(yè)廢水處理裝置對于含聚廢水處理的適應性，經(jīng)連續(xù)處理試驗，該套處理裝置運行正常，過濾器反洗頻率屬于正常范圍。

試驗還評價了含聚廢水處理工藝的經(jīng)濟性，經(jīng)測算，采用上述處理工藝，將含聚廢水處理至SY/T 5329—2012《碎屑巖油藏注水水質(zhì)指標及分析方法》A3回注標準[3]，直接藥劑成本是18.51元/m3。