关键词 ：石油开采 ；废水处理技术 ；现状分析

                  1  我国石油开采废水处理的基本情况

                  石油开采是一项很复杂的工作，涉及到很多流程，并且石油的开采离不开水资源的参与，但开采过程所产生的污染物却又使得参与的水资源被污染，无法再发挥价值。随着石油开采量和开采频率的增加，我国的石油开采工作呈现停滞不前的状态，当前很多油田的含水量逐渐增加，甚至部分油田经过一次开采无法实现“油水分离”。

                     2  我国石油开采废水处理过程中存在的问题分析

                     现阶段，我国很多大型的油田都已经进入到了石油开发以及开采的中期阶段，为了进一步提升石油开采质量和效率，很多油田都开始进行二次乃至三次采油，在反复的采油过程中，导致石油开采废水水质条件变得更加复杂，这也为后期对石油开采废水的处理提出了全新的要求。就目前我国各大油田的开采情况来看，多数油田都通过动用稠油储量以及提升开采规模等方式来进行开采，但是在这种开采模式下，也导致石油开采废水排量增加，其中多数废水为稠油废水，考虑到稠油比重较大，使用传统的重力分离模式非常困难。但是使用高效率破乳剂却会增加废水排放成本，从长远角度来看，制约了我国的石油废水排放工作的稳定开展。鉴于此，还要引入先进的科学技术来对石油废水进行科学和无害化处理。

                      石油废水处理的关键要做好除油工作。根据过往的除油经验可知，将气浮浮选法和高效率破乳剂结合在一起进行除油，可以达到较高的除油效果。但是考虑到破乳剂成本的问题，导致除油效果不理想，从而对后续的石油废水处理工艺产生了影响。同时，结合回注水水质要求可知，在处理过程要尽量保留废水中的表面活性物质，这为后期使用化学混凝法来对石油废水处理产生了阻碍。考虑到这一点，相关技术人员提出可以应用聚结法来提升除油质量，但是现阶段可以全方位应用的聚结材料较少，即便能够聚结，其除油质量也偏低。且目前我国有关聚结物的研究依然处于起步阶段，并没有充分的案例进行验证。但是考虑到聚结法可以有效节约除油成本，可以通过对相关的理论进行完善以及开发新型材料等方式来进一步提升石油废水处理效率。最后，随着低渗透油藏的开采规模增加，对回注水的品质也提出了全新的质量要求，也对石油开采废水的处理产生了严重的影响。如果想要确保低渗透油藏的性质，要求回注水中污染物的颗粒直径必须低于 100μm。如果要实现该数值，仅仅使用精细过滤以及颗粒吸附方法是难以实现的。如果应用膜处理技术，则可以过滤回注水中粒径不超过100 μm 的污染物颗粒。但是在过滤的同时，还要充分考虑过滤膜的抗腐蚀能力和再生清洗能力。

                          现阶段，我国的膜处理技术在石油废水处理中的应用依然处于实验阶段，为了进一步提升石油废水处理效率，一定要研制出可大范围推广的过滤膜，结合大量的分析对比可知，在成本、优越性以及适用范围方面，过滤膜技术可以说是最佳的石油废水处理方法之一。

                      3  废水处理技术的基本内容

                      3.1  除油技术

                      除油作为石油开采废水处理的重要环节，首先确定原油在水中的主要存在形式包括三种，分别是浮油、分散油和乳化油，这三种原油形式各占比例存在一定差异。那么当前运用较多的除油方法共包括两级，分别是一级重力除油和二级混凝除油。

                        重力除油达到除油目的主要利用油和水之间存在的比重差，初步实现油水分离的目标。需要注意的是重力除油法主要作用对象为浮油和分散油。那么重力除油的常用设备包括立式除油罐，为了满足重力除油的需求，通常立式除油罐的深度较大，且向流方式为下向流。但虽然立式除油罐具有高度较大的特点，但是在其内部的沉降区不存在助力除油的斜隔板设备，而斜板技术当中含有斜隔板设备，因此两者的融合能够很大限度的提升去除浮油和分散油的效率。除此之外重力除油的常用设备还包括粗粒化聚结器，粗粒化聚结器的应用通常出现在重力除油之前，能够使得较小的油粒聚结在一起形成较大的油粒，这样方便后期重力除油技术的应用，能够尽可能实现全面除油。并且在粗粒化聚结器工作的过程中，在较大油粒形成后，在浮力和水流的双重作用下，能够实现油粒的上浮。

                         现阶段我国一级重力除油主要采用立式除油罐和斜板式隔油池两种方式，那么二级混凝除油通常在完成一级重力除油后展开，因为经过一级重力除油后，分散油和浮油几乎都能够被去除，而依存在水中没有被去除的则是乳化油，但是由于乳化油的直径较小，因此需要采取特殊的设备和混凝剂，才能够取得良好的去除效果。在二级混凝除油的过程中主要用到了气浮技术以及相关设备，气浮形式的选择主要由产生气泡的大小决定，而相关设备主要为混凝除油罐，主要的结构构成与除油罐十分相似，其中的不同之处在于混凝除油罐含有反应中心筒，供混凝剂充分发挥作用。除此之外，还可以应用混凝破乳除油方法来对石油开采废水进行有效处理，该方法充分利用了混凝破乳剂的特点，可以大幅提升稠油废水的处理效果。在具体的操作过程中，要应用专门的混凝破乳剂，并使用专业的混凝除油技术，从而实现除油。应用混凝破乳剂可以将原来细微的乳化油全部凝聚到一起，同时对一些浮力油的浮力值加以提升，通过改善废水中石油的乳化油性质来提升除油效果。

                     在上述两种特定的除油技术中，还会使用到有机和无机混凝剂进行除油。随着石油开采难度的增加，除油难度也相应提升。而有机高分子混凝破乳剂的诞生，对提升石油废水除油质量具有举足轻重的作用。当前，该技术的应用范围也在不断拓宽。混凝油罐是最常用的除油设备，混凝油罐的结构设计原理与立式油罐相同，其区别在于混凝储油罐的反应中心筒内增设了一个反应中心筒，当废水进入混凝储油罐的反应中心筒后，将与其中所含的混凝剂进行充分反应，使废水中的乳化油与废水分离。

                       3.2  除悬浮物技术

                       石油开采废水当中悬浮物的数量十分多，因此去除悬浮物成为石油开采废水处理的重要环节，而悬浮物的去除主要是通过过滤方式实现的。那么过滤罐作为过滤悬浮物的主要设备，包含压力式和重力式两种类型，这两种类型的过滤罐各有优点和长处，但是由于压力罐的大小可以根据实际需求进行订做，并且体积较小，在使用过程中移动较为方便，所以使用范围相比重力式过滤罐较为广泛。如果再展开具体细分，可以将压力式过滤罐分为卧式和立式两种，无论是卧式还是立式，直径通常为几厘米，但是卧式压力罐存在悬浮物符合不均匀的情况，而立式压力罐明显优于卧式压力罐，因此立式压力罐的应用更为广泛。

                        4  石油开采废水处理技术存在的问题及解决措施

                         4.1  聚合物化学驱采技术

                       当前随着石油开采形式的严峻，为了挖掘更多的石油，聚合物化学驱采技术已经在各个油田的开采过程中被广泛应用，而聚合物化学驱采技术发挥作用主要依赖聚合物以及表面活性剂等化学药剂在回注水当中发挥作用。而化学药剂的使用会导致石油开采废水的处理流程增加，这是因为在使用聚合物化学驱采技术后，原油的主要存在形态变为乳化油，但乳化油相比浮油和分散油来说，性质更为稳定，而在这一基础上，大量聚合物的存在会使得原油的性质更加稳定，从而使得采取重力除油设施除油的效果较差，效率较低。并且在运用聚合物化学驱采技术处理石油开采废水的过程中要求保留废水当中的聚合物等物质，这也给技术在除油处理和石油开采废水回用的应用带来了更大的困难。

                        例如，为了使聚合物化学驱采技术更有效的应用，发挥更大的作用，要充分把握该技术的特点以及在聚合物化学驱采废水回用环节应用的相关要求，适当结合物理变化规律以及出现的化学反应采用合适的物理法和物理化学法，合适方法的选用能够使得石油废水处理回用的效率更高。那么针对聚合物化学驱采技术应用会增加化学药剂从而致使原油稳定性增加，除油难度随之增加的问题，可以在采用物理法的过程中运用聚结法来解决这一问题。当前聚结法仍处于初级发展阶段，原材料较少且使用该方法的效率较低，从而导致使用该方法的除油效果不佳，因此明确聚结法的除油机理，探索更多的原材料是其中的重点内容，而当前针对聚结法除油机理的讨论主要包括两种观点，分别是“润湿聚结”和“碰撞聚结”，这两者除油机理所运用的材料也是不同的，侧面表明了聚结法运用原材料选择的重要性。

                    4.2  蒸汽驱采技术

                      蒸汽驱采技术的工作原理如下，将注汽井放置在油层中间，而生产井则放置在油层的两端，利用注汽井将蒸汽注入到油层，从而达到将原油集中到生产井的目的。蒸汽驱采技术主要用于油田开发的中后期，针对油田中深层的稠油的开采能够发挥更良好的效果。这种技术虽然能够取得高效的石油开采效果，但是却给废水处理造成了更大的困难，一方面废水当中的污染物增加，另一方面废水含油量要远高于其他石油开采技术所产生废水的含油量，无论是重力除油还是混凝除油都无法取得有效的除油效果。例如，在使用蒸汽驱采技术的过程中，针对废水污染物增加和废水含油量较高的问题，要加快高效破乳剂的研发效率，解决处理废水问题时所出现的花费较多、所用时间较长以及占地面积较大的问题。除此之外，为了实现水资源的节约和水环境的保护，废水经过处理后回用是其中的重要环节，要制定更为严格的废水回用标准，同时研发更高效的废水处理技术，除去水中的杂质和污染物，降低水的硬度，为废水回用提供支持，这样也能够促进中深层稠油开采废水处理难题的解决。

                     4.3  低渗透油藏开采技术

                     大部分低渗透油田的底边水不活跃，先天能量不足，如果采用自然消耗方式开采，那么一次开采的石油产量极少，并且由于低渗透油田注水井吸水能力较低，启动压力和注水压力较高，从而致使油井见注水效果缓慢，压力、产量变化都不如中高渗油层敏感，同时油井水窜严重、稳产难度大也是低渗透油藏开采技术的缺点，因此要在各个环节做好部署。

                     例如，在使用低渗透油藏开采技术的过程中，首先在开发环节做好部署，富集区块的选择、油藏的评价是该环节的重要工作，而采取油田保护技术、高效注水技术等一系列主要工艺技术是低渗透油藏开采技术的关键，最后要参考不同的低渗透油田开发实例，为即将要开发的低渗透油田提供经验借鉴，保证对油田基本状况的了解较为充分，为石油开采以及废水处理提供支持。

                        5  结语

                        综上所述，石油在我国乃至世界资源当中都具有不可取代的位置，对于社会经济的发展和人们的生活都发挥着非凡的意义，因此石油开采是未来很长一段时间内的重要能源挖掘工作，而石油开采废水处理作为伴随石油而生的问题是不可忽略的，需要相关研究人员集中精力解决。只有这样才能够在寻求经济发展的同时使得自然生态环境得以保护，对人类的长足发展具有十分重要的促进意义。

                         原标题：石油开采废水处理技术的现状分析

                         原作者：黄昱翔，杨宜霖