长庆油田X联合站净水剂作用效果影响因素分析及治理对策

史党伟，刘贵宾，连宇博，魏慧宁，王妍琼，黄 晨

（西安长庆化工集团有限公司，陕西西安 710018）

长庆油田X联合站净水剂作用效果影响因素分析及治理对策

史党伟，刘贵宾，连宇博，魏慧宁，王妍琼，黄 晨

（西安长庆化工集团有限公司，陕西西安 710018）

长庆油田为超低渗透储层，目前仍处于注水开发的二次采油阶段，若回注水中固体悬浮物含量超标将可能堵塞地层，严重影响采油效率。净水剂JS-A可以有效降低长庆油田X联合站污水中固体悬浮物含量，但存在絮体沉降时间长的问题。因此本文考察了污水密度、污水含油量、pH值及净水剂JS-A加量等因素对絮体沉降速率的影响。室内研究发现，污水含油量高是导致混凝过程中絮体沉降时间长的主要原因，通过向净水剂JS-A中加入适量有机高分子助凝剂，可以改善JS-A的性能，能使絮体包裹固体悬浮物，吸附油分后迅速上浮，并与乳化油一起通过除油沉降罐上部污油管线进入污油池，达到快速降低污水中固体悬浮物含量的目的。

油田污水；固体悬浮物；净水剂

水处理剂在油田污水处理过程中起着非常重要的作用，目前常用的水处理剂包括杀菌剂、除油剂、阻垢剂、防垢剂和缓蚀剂等[1]。长庆油田X联合站含油污水主要来自三相分离器水室出口，站内污水处理采用两级沉降加压力过滤三段处理工艺。由于污水中油分含量较高，与固体悬浮物之间相互作用较强，在混凝沉降过程中絮体部分悬浮，导致大量固体悬浮物随输水管线进入压力过滤系统，给过滤罐带来了巨大负荷，不仅反冲洗频率增加，过滤罐寿命缩短，同时引起滤后水中固体悬浮物含量超标。

1 实验部分

1.1 仪器与药品

主要仪器：JKY-2A型红外光度测油仪（吉林市科学技术研究院）；MD100型悬浮物测定仪（德国）；GJ-3型S型数显高速搅拌机（青岛通达专用仪器厂）；DC1506N型恒温水浴锅（上海方瑞仪器有限公司）。

主要药品：无水硫酸钠（分析纯，淄博市天德精细化工研究所）；盐酸（分析纯，淄博市天德精细化工研究所）；硅酸镁（分析纯，中国医药（集团）上海化学试剂分公司）；四氯化碳（分析纯，天津化学试剂厂）。

1.2 实验方法

污水中油分含量的测定：参照《HJ 637-2012水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》[2]对污水中油分含量进行测定。

污水中固体悬浮物含量的测定：使用MD100型悬浮物测定仪对污水中固体悬浮物含量进行测定。

2 结果与讨论

2.1 污水密度的影响

取X联合站三相分离器水室出口污水水样，分别以清水:污水=1:5，1:4，1:3，1:2，1:1 的比例混合均匀，然后分别加入净水剂JS-A，加药浓度为150 mg/L，摇匀并分别在 35℃条件下静置 30 min、60 min、90 min、120 min、150 min和180 min后，用移液管分别移取中部水样，用MD100型悬浮物测定仪测定水样中固体悬浮物含量，实验结果（见图1）。

图1 污水密度对净水剂作用效果的影响

从图1可以看出：向X联合站三相分离器水室出口污水中掺入一定比例清水，降低污水密度和矿化度后，并不能缩短絮体沉降时间；投加JS-A型净水剂120 min时，固体悬浮物去除率刚达到70%左右；投加JS-A型净水剂150 min后，污水中固体悬浮物含量降低比较缓慢，固体悬浮物去除率才能达到85%以上。

2.2 含油量的影响

在不同时间，用5 L塑料桶取三相分离器水室出口水样，测定其含油量，然后分别加入净水剂JS-A，加药浓度为150 mg/L，摇匀并分别在35℃条件下静置30 min、60 min、90 min、120 min、150 min 和 180 min后，用移液管分别移取中部水样，用MD100型悬浮物测定仪测定水样中固体悬浮物含量，实验结果（见图2）。

图2 污水含油量对净水剂作用效果的影响

从图2可以看出：随着污水中油分含量的降低，絮体沉降速率升高，污水中固体悬浮物去除速率加快；当污水中油分含量低于180 mg/L时，投加JS-A型净水剂120 min时，固体悬浮物去除率可达到80%左右；当污水中油分含量低于160 mg/L时，投加JS-A型净水剂90 min时，固体悬浮物去除率可达到80%以上。

2.3 pH值的影响

取X联合站三相分离器水室出口水样，测定其含油量为185.28 mg/L，分别加入不同量的盐酸溶液调节原水样的pH值，调整后水样的 pH值分别为：5.26、6.28、7.25和8.05。然后分别加入净水剂JS-A，加药浓度为150 mg/L，摇匀并分别在35℃条件下静置30 min、60 min、90 min、120 min、150 min 和 180 min后，用移液管分别移取中部水样，用MD100型悬浮物测定仪测定水样中固体悬浮物含量，实验结果（见图3）。

图3 污水pH值对净水剂作用效果的影响

从图3可以看出：pH值为6.28时，投加JS-A型净水剂效果最佳，絮体的沉降速率最快，投加药剂120 min时，固体悬浮物去除率可达到75%左右，高于pH值为5.26、7.25和8.05时的固体悬浮物去除率。由于污水pH值在现场不好控制，不建议通过调整pH值来加快絮体的沉降速率。

2.4 净水剂加量的影响

取X联合站三相分离器水室出口水样，测定其含油量为220.52 mg/L，加入JS-A型净水剂，加药浓度分别为：100 mg/L、150 mg/L、200 mg/L、250 mg/L 和 300 mg/L，摇匀并分别在35℃条件下静置30 min、60 min、90 min、120 min、150 min 和 180 min 后，用移液管分别移取中部水样，用MD100型悬浮物测定仪测定水样中固体悬浮物含量，实验结果（见图4）。

从图4可以看出：随着JS-A型净水剂加剂量的增加，污水中固体悬浮物去除速率逐渐升高；净水剂加剂量小于200 mg/L时，污水中固体悬浮物去除速率升高较快；净水剂加剂量大于200 mg/L时，污水中固体悬浮物去除速率基本趋于稳定，加药120 min时，固体悬浮物去除率刚达到70%左右，因此不能通过调整净水剂加量来加快絮体的沉降速率。

图4 净水剂加量对净水剂作用效果的影响

2.5 治理对策

通过考察絮体沉降时间较长的影响因素，发现污水含油量高是导致混凝过程中絮体沉降时间长的主要原因，说明污油和固体悬浮物之间存在较强的相互作用，因此可以利用这一特点，在除油沉降罐进口投加复合净水剂，让絮体包裹固体悬浮物并吸附污油后上浮，从沉降罐顶回收富含固体悬浮物的污油。室内研究结果显示，向JS-A型净水剂中加入8%有机高分子助凝剂，然后以200 mg/L的浓度加入到三相分离器水室出口水样中，摇匀并在35℃条件下静置60 min后，固体悬浮物去除率可达90%以上，污水中固体悬浮物含量将为15 mg/L～25 mg/L，通过压力过滤后，注入泵入口水样中固体悬浮物含量稳定在5 mg/L～8 mg/L，达到注水要求。

3 结论

（1）除油沉降罐中絮体沉降速率低的主要原因是污水含油量较高，当污水中油分含量低于160 mg/L时，投加JS-A型净水剂90 min时，固体悬浮物去除率才能够达到80%以上。

（2）pH值为6.28时，投加JS-A型净水剂效果最佳，絮体的沉降速率最快，但污水pH值在现场不好控制，不建议通过调整pH值来加快絮体的沉降速率。

（3）污油和固体悬浮物之间存在较强的相互作用，在除油沉降罐进口投加复合净水剂（向JS-A型净水剂中加入8%有机高分子助凝剂），加剂量为200 mg/L，35℃条件下静置60 min后，固体悬浮物去除率可达90%以上。

［1］赵福麟.油田化学［M］.北京：中国石油大学出版社，2010.

［2］中华人民共和国国家环境保护标准.HJ 637-2012水质石油类和动植物油类的测定（红外分光光度法）［S］.北京：环境保护部发布，2012.

TE357.12

A

1673-5285（2017）10-0123-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.10.032

2017－09-08

史党伟，男（1975-），2007年毕业于西安石油大学石油工程专业，油气田开发工程师，现在长庆油田分公司西安长庆化工集团有限公司工作。