1、新疆油田作業廢水處理現狀

　　1.1 作業廢水產生情況

　　新疆油田公司作業廢水主要分為4類：修井廢水，含有表面活性劑、泥砂以及石油類物質等，水樣基本沒有黏度，色度較高;洗井廢水，成份簡單，主要含泥砂及少量油污;壓裂液返排液，復雜的多相分散體系，新疆油田常用的胍膠壓裂液返排液中主要含有增稠劑、交聯劑、過氧化物類破膠劑、pH調節劑、助排劑、破乳劑、黏土穩定劑等，具有化學成分復雜、有黏度、COD和懸浮物含量高、處理難度大的特點;酸化返排液，其含有的強酸大多是鹽酸和氫氟酸，并含有各種酸化用添加劑，如緩速酸、酸化緩蝕劑、鐵離子穩定劑、防乳化劑、黏土穩定劑、助排劑等。通常表現為低pH值、COD高、礦化度高的特點。

　　根據2016年統計數據，新疆油田作業廢水中，修井廢水量占作業廢水總量的46%;洗井廢水量占作業廢水總量的21%;壓裂返排液量占作業廢水總量的28%;酸化液和其它廢液占總量的5%，作業廢水主要以修井廢水、洗井廢水為主。隨著體積壓裂開發模式在新疆油田的大規模應用，壓裂返排液急劇增長，預計未來5年壓裂返排液占作業廢水總量可達50%以上。

　　1. 2 作業廢水處理現狀

　　目前新疆油田對作業廢水，主要采取罐車就近拉運至污水處理站，儲存在事故池或廢液池內，采用兩種方式處理：廢水量相比站內采出水處理量較小的，采用作業廢水與水驅采出水摻混至污水處理系統處理;廢水量相比站內采出水處理量較大的，采用預處理方式，預處理后的污水再進入采出水處理系統處理。雖然預處理后的水質得到了明顯改善，但處理后的作業廢水進入污水處理系統后，仍然沖擊水驅采出水系統，使得處理站出水水質達標困難。上述兩種處理方式主要存在以下問題：

　　1)作業廢水沒有進行“分類、分質”處理，導致占作業廢水量70%以上且成份相對簡單的修井、洗井廢水被壓裂返排液“污染”，增加作業廢水處理難度，導致處理量大，處理費用較高。

　　2)回收混合后的作業廢水至污水處理系統，會給系統帶來很大沖擊，嚴重影響污水處理系統出水指標。

　　3)壓裂返排液公認為是一類處理難度非常大的作業廢水，采用常規水驅采出水處理技術，返排液中殘余的胍膠分子影響凈化脫穩，易造成過濾器濾料板結。

　　2、作業廢水處理技術研究

　　2.1 技術思路

　　1)根據作業廢水成份的復雜程度和處理的難易程度，對油田作業廢水進行分質分類，將壓裂返排液、酸化液與修井、洗井廢水分開儲存。

　　2)修井、洗井等作業廢水成份相對簡單，容易處理，依托已建集中處理站設施，采用兩種方式處理：經過沉降除砂、除油處理后，回收至已建污水處理系統處理;由卸油臺進入沉降罐，直接回摻原油系統的方式進行處理。

　　3)壓裂返排液、酸化液因成份復雜，單獨采取橇裝裝置處理。若壓裂返排液與采出水配伍，則預處理后回摻污水處理系統;若不配伍，則橇裝處理后直接回注油田。

　　2.2 技術方案

　　1)修井洗井廢液處理方案。

　　對于已建修井、洗井廢水儲存設施的處理站，可依托已建設施，經過儲存池沉降除砂、除油處理后，廢水回收至已建污水處理系統處理，儲存池上部污油定期經回收至原油處理系統。對于未建儲存池設施的處理站，不再新建儲存設施，作業廢水處理采用由卸油臺進入沉降罐，直接回摻原油系統的處理方式。工藝流程框圖見圖1。

　　2)壓裂返排液回注處理方案。

　　新建或利舊設置壓裂酸化儲存設施，壓裂酸化液進入壓裂酸化廢液儲存池，經污水回收泵提升至廢水處理設施，如與站內采出水可以配伍，出水滿足回摻水處理系統指標;若不配伍，出水滿足回注油田指標，處理后的凈化水由注水撬回注油田。儲存池上部污油定期回收至原油處理系統。工藝流程框圖見圖2。

　　3、應用實例

　　3.1 新疆油田A采油廠作業廢水回注處理試驗

　　A采油廠因區塊采用體積壓裂衰竭開發模式，產生的作業廢水主要以壓裂返排液為主，修井洗井廢水量較少。修井、洗井廢水的處理：采用由卸油臺進入沉降罐，直接回摻原油系統的處理方式，運行結果表明原油處理系統、污水處理系統均能夠穩定運行。壓裂、酸化廢水的處理：采用單獨儲存，單獨回注處理方式(壓裂返排液與站內采出水不配伍)。2018年3月，A采油廠針對某油區體積壓裂的返排液開展了中試驗，處理規模12m3/h。處理工藝采用“氧化破膠-磁加載絮凝-過濾”工藝，處理后出水的懸浮物及含油均小于或等于5mg/L。100mL凈化水抽濾膜(孔徑0.45μm)時間小于或等于120s，滿足回注要求。其工藝流程見圖3。現場試驗結果見表1。

　　根據試驗結果得出，“氧化破膠+磁加載絮凝”技術應用于壓裂返排液的處理，能夠使處理后水質滿足回注水質要求。

　　3.2 新疆油田B采油廠作業廢水處理現場試驗

　　B采油廠作業廢水主要以修井洗井廢水為主，壓裂返排液約200m3/d。修井、洗井廢水的處理：依托已建設施，經過儲存池沉降除砂、除油處理后，回收至已建采出水處理系統處理，運行結果表明采出水處理系統能夠穩定運行。壓裂、酸化廢水的處理：采用單獨儲存，預處理后回摻水處理系統。2017年5月，B采油廠對壓裂返排液開展了中試實驗，處理規模10m3/h。處理工藝采用“氧化破膠-絮凝沉降-過濾”工藝，處理后出水的懸浮物小于或等于50mg/L，含油小于或等于20mg/L，100mL污水抽濾膜(孔徑0.45μm)時間小于或等于120s，處理后污水滿足回摻水處理系統要求。其藝流程見圖4。現場試驗結果見表2。

　　根據表2試驗結果得出，“氧化破膠+絮凝沉降”技術應用于壓裂返排液的預處理，能夠使處理后水質滿足回摻已建水驅采出水處理系統的要求。

　　4、結論

　　1)作業廢水直接進入已建采出水處理系統，對污水處理系統沖擊較大，影響污水處理系統出水指標。新疆油田根據作業廢水成分的復雜程度和處理的難易程度，對油田作業廢水進行分質分類，將壓裂返排液、酸化液與修井、洗井廢水分開儲存及處理。

　　2)修井、洗井等作業廢水依托集中處理站設施，對于已建儲存設施的處理站，依托已建設施，經過儲存池沉降除砂、除油后，回收至污水處理系統處理;對于未建儲存池設施的處理站，采用由卸油臺進入原油沉降罐，直接回摻原油系統。實際運行結果表明回收進系統的修井洗井廢水對原油及污水處理系統穩定運行無影響。

　　3)壓裂返排液成份復雜，單獨采用撬裝裝置處理。試驗結果表明：采用“破膠處理+絮凝沉淀”工藝處理壓裂返排液，能夠使處理后水質滿足回摻已建水驅采出水處理系統的要求;采用“氧化破膠+磁加載絮凝”工藝處理壓裂返排液，能夠使處理后水質滿足回注水質的要求。

(來源：新疆油田公司工程技術研究院)