石油开采过程中,采油、修井作业等生产环节产出的污水统称为油田采出水,在油田上习惯将油田采出水称为油田污水或含油污水。对于陆地油田而言,含油污水经处理后,污水水质达到注水标准,便可作为注水水源再次回注;对于海上油田,含油污水经处理后,水质达到标准,便可回注或排放。
油田开发过程中,注入水的水源主要是地面淡水、地下浅层水及处理后的含油污水。为了节约地球上的淡水资源,目前注入油层的水大部分来自处理过的油田污水。
回注的含油污水必须经过处理才可以再利用,如果油层注入了未经处理的含油污水,就像人喝了未经处理的生水一样,会引发各种疾病,未处理的含油污水一般含有大量的悬浮固体、乳化油、细菌等有害物质,如果未经处理或者处理不合格的污水回注到油层中,会造成大量细菌的繁殖、机械杂质以及铁的沉淀物,进而堵塞油层,引起注水压力上升,影响注水效果和原油采收率。另外,部分油田区块尚未采用注水开采方式,又没有重复利用的可能,采出水就只能处理达标后排放。由此可见,处理含油污水的目的有三个方面:一是回收、利用水资源,二是回收污水中的石油,三是保护环境。
国内外污水处理工艺基本相同,国内油田开展了一系列有针对性的污水处理方法研究、试验、推广应用,主要包括净化技术、缓蚀技术、防垢技术、微生物及其杀菌技术等。一般是通过物理、化学方法将油田采出水中的原油及其他杂质从水中分离出来,使污水得到净化,达到符合注水水质标准、回收或排放标准。
含油污水如果不经处理直接排放,不仅会造成土壤、水源的污染,还会造成空气污染,甚至会引起污油着火事故,威胁人民的生命安全,造成经济损失。因此,结合我国油田实际情况,如何高效经济地处理及应用油田含油污水,达到节能、降耗、保护环境、重复利用水资源的目的,成为油田水处理设施设计、建设、改造的重要问题。同时随着油田开发的不断深入,采出水量会越来越大,加之聚合物驱油、三元复合驱油等提高采收率技术的广泛应用,采出水的成分变得越来越复杂,处理难度也越来越大。采用高效节能、低投入、低成本的含油污水处理技术将是未来的发展趋势。
如果油田污水处理回注率为100%,即不管原油含水率多高,从油层中采出的污水和地面处理、作业排出的污水全部处理回注,不仅可以节省大量水资源和取水设施的建设成本,而且可以使油田污水资源变废为宝。因此,油田污水的回注对于保护、节约水资源,保护生态平衡促进可持续发展,具有重要的意义。