・276・ 1 采油污水现状大港油田是典型的断块油田，油田区块零散、地质构造复杂，各区块、各油层原油物性差异较大，老油田整体进入“双高”开采阶段截至目前，大港油田共建设采油井 3348 口，日产液量 11.6×104m3，日产污水量10.6×104m3，综合含水约 91.2%油田区块采油污水现状见表 1表 1 大港油田分油田区块采出污水现状表油田名称油井总井数（口）日产液（m3）日产水（m3）综合含水（%）采油一厂722304202850093.7采油二厂24710570970091.8采油三厂1289341003000088.0采油四厂2425100450088.2采油五厂565213401960092.1采油六厂283148001380093.2全油田合计334811633010610091.21.1 污水处理情况1.1.1 回注污水处理大港油田目前地面系统共建有污水处理站 19 座，设计处理能力 13.4×104m3/d，实际处理污水 11.7×104m3/d含油污水处理主要采用重力沉降、压力聚结除油、旋流除油和污水精细处理等回注污水处理工艺，处理后污水水质达到《油田注水水质标准》要求。
目前油田污水处理后四项主要控制指标综合达标率为81.4%，其中含油量达标率 85.0%，SS 达标率为 75.0%，SRB 菌达标率为 50.0%，颗粒直径中值达标率为100%1.1.2 外排污水处理大港油田目前共建设外排污水处理站 6 座（东二污、南一污、羊一污、孔一污、扣三、羊十六外排站） ，在用 4 座，设计处理能力 2.63×104m3/d，实际外排污水量 1.7×104m3/d，外排污水处理率 100%外排污水大港油田采油污水达标治理与综合利用赵昕铭 史明义 谢琨 霍夙彦 陈忻( 天津大港油田采油工艺研究院）摘 要 ： 随着油田开发的不断深入， 水资源短缺正逐步成为制约大港油田生存与发展的关键因素 与此同时， 大港油田已经到了高含水开发期，油田每天剩余的采油污水外排总量在 1.7 万方左右油田一方面水资源短缺， 一方面大量的剩余采油污水外排， 既浪费了水资源， 又造成了环境污染和经济损失为此，近几年，大港油田立足区域治理，通过分析与研究，采取改性纤维球技术、不同区域污水配伍性试验、剩余污水物理化学处理技术、生化处理技术等技术措施，实现了清水替代污水回注、边远区块采出污水就地处理与回注、剩余污水无害化排放等，有效提高了采油污水的综合利用率，降低了环境污染程度，确保了采油污水的资源化。
关键词 ：大港油田 高含水 采油污水 回注 外排 资源化 ・277・处理主要采用稳定塘法、生物法、物化法等处理工艺，处理后污水达到国家二级排放标准要求，目前外排污水达标率为 100%1.2 回注水情况截至目前，大港油田共建设注水井 1632 口，其中开井 875 口共建设注水站 67 座，配水间 273 座，设计注水能力 14.5×104m3/d，实际回注污水量 8.9×104m3/d，回注清水量 0.62×104m3/d注水压力主要分为16MPa、25MPa、32（35）Mpa 三个等级，注水水源大部分为处理后的污水，只有少数无法应用污水的低渗透油层采用清水，部分注水区块通过注水泵增压后分配给各注水井注入地层2 大港油田采油污水资源化的主要问题分析大港油田到了高含水的开发后期，随着采油污水的逐年增加，油田大量的剩余污水外排，使我们面临的问题和挑战越来越大如何有效利用采油污水，实现污水的资源化，对油田的可持续发展具有重要的战略意义大港油田实现采油污水“资源化”的主要问题有以下三个方面 ：2.1 部分油田污水供需存在矛盾，制约开发生产一是油田部分区块产水量大于需要的地层回注水量，有约 17000m3/d 剩余污水外排，地层产出的水资源不能得到的有效利用，而且处理污水达标排放增加了企业的负担，也对环境造成污染 ； 二是油田部分区块产出污水水量不足，需补充注水，根据地质预测，采油三厂部分油田、王徐庄、港西和滩海油田开发需要补充注水在 17000m3/d 左右。
2.2 现有污水外排处理工艺，不能满足油田开发生产需求由于国家对污水外排标准的提高和节能减排的要求，大港油田港东污水外排站设计处理指标不能满足国家要求、羊一联污水外排站能力不能满足生产需求，污水外排处理系统处理指标和处理能力难以满足生产需求，需要相应进行调整改造，预计投资 6600 万元以上，而且运行处理费用也将提高2.3 地层亏空、地面沉降严重大港油田经过多年的开发，地层亏空严重，地下已累积亏空近 39140×104m3同时，由于地下水资源的大量开采，造成油田静水位下降，地面沉降达 0.808 米地下亏空较严重的油田主要有羊三木、孔店、港东、羊二庄、唐家河等油田3 实现采油污水无害化、资源化的有效途径根据大港油田地下注水量需求情况，以满足油田各区块地下注水量需求为前提，对油田的剩余采油污水， 通过实施清改污注水（由注清水改为注污水） ，建设油田供水系统管网，将剩余污水进行二次分配、深度处理等技术措施，对采油污水宏观上进行总量调控，降低环境污染程度，从根本上实现采油污水的无害化、资源化1.1 应用新工艺、新技术，实施清改污注水大港油田污水资源充足，除回注地层外，仍有大量的污水需要达标处理后外排，造成了严重的浪费。
然而，部分低渗透油层由于对注水水质要求较高，一直是用从地下采出的清水进行注水为了充分利用污水、节约清水资源、 降低注水成本， 大港油田依靠科技进步， 采用新工艺、 新技术将剩余污水深度处理后替代清水用于注水大港油田针对马西深层低渗透油藏进行了清改污流水的可行性室内试验评价， 并经过多方技术专家的论证，2001 年建成了石油行业第一个清水转注污水试验工程污水处理采用改性纤维球过滤工艺技术，处理后污水水质达到碎屑岩油藏注水水质指标的 A3 级注水水质指标 ： 悬浮固体含量≤ 3.0mg/L ； 粒径中值≤ 2.0μm ；含油量≤ 8.0mg/L马西污水站清改污注水工艺流程见图 1马西污（马西联污水）精细处理站建成投产至今，生产运行一直稳定，处理后的污水水质能够达到《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》中的 A3 级标准，马西深层 8 口注清水井改注污水后，注水井注水压力总体上稳中有降，注水能力明显上升污水精细处理技术在马西污成功应用的基础上，已在大港油田的东二污、段一污推广应用该技术的研究与成功应用，既节约了地下清水资源，又减少了剩余污水外排对环境的污染，对改善促・278・ 进水资源的综合利用，创造了很好的经济效益和社会效益。
图 1 马西污水站清改污注水工艺流程3.2 满足油田各区块地下注水量需求，将剩余污水进行二次分配，实现污水的资源化根据地质调查地下注水量需求情况，王徐庄、枣园、王官屯、小集、港西等油田产出水不能满足地下注水量的需要，羊三木、孔店等油田水量需求平衡后仍然有剩余污水要实现采油污水的“资源化” ，可以通过新建地面供水管网，建成一个整个油田水系统的供水网络，对油田产出污水进行宏观调控，实现采油污水的无害化、资源化将剩余采油污水二次分配、实现污水资源化利用的关键在于与羊三木、孔店污水是否与枣园、王官屯、小集等油田回注污水的配五性为了确定从技术方面是否具有可行性，室内分别进行了孔店、羊三木和孔店混合污水与枣大站、官大站、小集和段六拨等回注污水的配伍性试验3.2.1 油田外排污水与典型油田回注水配伍性的室内试验（1）污水配伍性试验方法的选择污水配伍性效果评价方法目前还没有统一的行业标准或操作方法，常用的评价方法概括起来主要由以下几种 ： ①混配前后污水中悬浮物含量变化法 ②混配前后污水中浊度值变化法③ SI 值或 PTB 值预测法 ④ 混配前后污水中钙镁离子含量变化法各种方法的适用范围和精确程度有所不同。
悬浮物含量变化法具有工作量大，准确度高的优点，缺点是该方法不适于高温环境下污水存在明显结垢现象的污水的配伍性评价 ； SI 值或 PTB 值预测法方法的优点是工作量较小，应用范围广，评价方式主要以数据计算为主，因此，评价结果准确度相对较低 ； 钙镁离子含量变化法具有适用范围广，评价精度高的优势，缺点是室内试验工作量大，操作相对复杂本项目研究采用的方法为污水中钙镁离子含量变化评价法2）污水配伍性试验结果与数据分析（以孔大站外排污水与小集污水的配伍性为例）室内试验均采用两种水在 70℃条件下以 4 ： 1 、3 ： 1、 2 ： 1、1 ： 1、1 ： 2、1:3 和 1 ： 4 的不同比例混合后恒温密闭放置 8 小时、24 小时和 48 小时后测定恒温前后水样中钙镁离子含量下降值，并与单一种水的钙镁离子含量的下降值进行比较来评价小集污水恒温密闭放置 48 小时后，失钙量为 20mg/l孔大站外排污水与小集污水不同比例混配后，随着小集污水所占比例范围的增大失钙量逐渐增加， 当小集污水所占比例超过50%时， 失钙量已超出小集污水 因此，孔大站外排污水与小集污水混合时，小集污水所占比例范围应在小于 50% 的范围内，超出该范围后污水的配伍性变差。
孔大站外排污水与小集污水的室内配伍性试验结果见表 2、图 2表 2 孔大站外排污水与小集站污水的配伍性试验污水名称0.025N EDTA 消耗量 ml（10ml 水样测定值）失钙量 mg/l ( 以 Ca 离子计 )原水8 小时24 小时48 小时8 小时24 小时48 小时孔大站1.051.051.01.0002.5小集站3.353.23.152.952.51020孔污水 ：小集污水4 ： 11.51.451.451.32.510103 ： 11.621.651.61.31.01.0162 ： 11.821.81.751.61.03.5111 ： 12.22.152.051.857.5204大港油田针对马西深层低渗透油藏进行了清改污流水的可行性室内试验评价，并经过多方技术专家的论证，2001 年建成了石油行业第一个清水转注污水试验工程污水处理采用改性纤维球过滤工艺技术，处理后污水水质达到碎屑岩油藏注水水质指标的 A3 级注水水质指标：悬浮固体含量≤3.0mg/L；粒径中值≤2.0µm；含油量≤8.0mg/L马西污水站清改污注水工艺流程见图 1 ? ??????????????????马西污（马西联污水）精细处理站建成投产至今，生产运行一直稳定，处理后的污水水质能够达到《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》中的 A3 级标准，马西深层 8 口注清水井改注污水后，注水井注水压力总体上稳中有降，注水能力明显上升。
污水精细处理技术在马西污成功应用的基础上，已在大港油田的东二污、段一污推广应用该技术的研究与成功应用，既节约了地下清水资源，又减少了剩余污水外排对环境的污染，对改善促进水资源的综合利用，创造了很好的经济效益和社会效益 ?????????????????????????????????????????根据地质调查地下注水量需求情况，王徐庄、枣园、王官屯、小集、港西等油田产出水不能满足地下注水量的需要，羊三木、孔店等油田水量需求平衡后仍然有剩余污水要实现采油污水的“资源化” ，可以通过新建地面供水管网，建成一个整个油田水系统的供水网络，对油田产出污水进行宏观调控，实现采油污水的无害化、资源化将剩余采油污水二次分配、实现污水资源化利用的关键在于与羊三木、孔店污水是否与枣园、王官屯、小集等油田回注污水的配五性为了确定从技术方面是否具有可行性，室内分别进行了孔店、羊三木和孔店混合污水与枣大站、官大站、小集和段六拨等回注污水的配伍性试验3.2.1 油田外排污水与典型油田回注水配伍性的室内试验 （1）污水配伍性试验方法的选择污水配伍性效果评价方法目前还没有统一的行业标准或操作方法，常用的评价方法概括起来主要由以下几种：①混配前后污水中悬浮物含量变化法 ②混配前后污水中浊度值变化法。
③SI 值或 PTB 。