微生物法油田采出水处理技术研究

佟乐

摘要：随着我国社会和经济实力的迅速提高，并且对石油的需求也逐年增加。微生物法油田出水处理技术是石油勘探中非常重要的技术，对提高油田产量起着非常重要的作用。本文的主要内容是微生物法对采出水的相关处理技术的研究和分析，希望对微生物法对采出水的处理技术的应用做出一定的贡献。

关键词：石油微生物；采油污水；生物降解；石油企业；工艺流程；工艺原理

当前我国石油产量的增加，油田的开发进入了非常困难的时候。我国的石油勘探公司已经从传统的高渗透率开采转变为可渗透和超低渗透层。此外，当将低渗透率层和超低渗透率层与高渗透率层进行比较时，储层的水渗透率低并且物理性质非常差。原油通常以浮油，分散油和乳化油的形式存在，原油主要是分散油和浮油，约占90％，其余为乳化油。目前，很难将乳油从使用最常见的凝聚和沉淀处理工艺产生的水中分离出来，这导致大多数油田中注水油的含量增加，悬浮物的含量和细菌的含量都远高于标准指标，从而它对油田的采收率影响很大。需要注意的是在低渗透油田的开发中，低渗透油藏必须符合《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》(SY/T5329-1994）中指定的A1级注水标准，这也很重要。机油含量应低。在5 mg / L时，含量应小于1 mg / L，中值粒径应小于1μm。在我国已被证实的大多数低渗透率和超低渗透油田的水质均未达到水浸标准，水浸标准对油层水浸法的发展有重大影响。

一、微生物法优势

传统的油田开采方法主要使用沉淀过滤工艺，目前此工艺无法满足石油开采公司当前的采矿标准，从而导致诸如设备容量降低，污水沉积周期延长以及水质不兼容等问题。 微生物方法具有非常广泛的耐环境性能，一旦产生了生物膜，它就可以非常紧密的粘附在载体上。这种微生物可以利用污水中包含的有机物质和无机盐进行日常活动，这样可以确保生物膜得到更新，并且员工将不再对其进行处理，这避免了二次污染的问题，并降低了污水处理站的运行成本。

二、油田采出水处理的主要处理方法

当前，有两种典型的油田生产水处理工艺。一个是两步沉淀，另一个是压力过滤方法。两步沉淀和一次压力过滤的过程是在两步沉淀和二次压力过滤过程的基础上消除二次过滤的联系。另一方面，使用该方法处理形成带有分散油的水，会增加沉降时间并减慢过滤速度，从而导致地面结构更大并增加了基础设施投资。另一方面，会干扰絮凝剂的使用。结果，处理后的水质不符合原始水质标准，并且油和悬浮物的量明显高于标准。因此，有必要根据形成分散油的水性质研究一种有效的油水分离方法。

(1）重力分离技术

重力分离是通过利用油和水之间的密度差和油和水的不相容性来分离固定的或流体的油滴，悬浮物和水的方法。重力除油的主要设备为横向除油，波纹板式油水分离器，集流式油水分离器，立式除油槽，斜板式除油器等。 该技术具有处理量大，运行成本低，管理方便等优点，被广泛应用于油田污水处理中。缺点是占地大，对乳化油的处理效果差，污水滞留时间长。由于含油污水中油水的严重乳化，因此很少单独使用此技术。

(2）水力旋流技术

自从1980年代末在油田中用作脱油机以来，水力旋流器技术因其重量轻，体积小和高速处理的独特特性而被广泛用于海上平台水处理水力旋流器。根据分离介质的类型，可以将其分为固液，液液，气液和气固。液液旋流器用于处理油田生产的水。旋风分离器的基本原理类似于固一液、液一液、气一液、气一固型等分离的原理。离心分离利用液体介质之间的密度差，但是液固分离比固液分离困难得多。

(3）聚结气浮技术

利用不含化学物质的填充剂，同时加强原油脱水化学物质和工艺，以解决油田生产的水处理化学物质（反向乳化剂，凝结剂，凝结剂，其他净水器）的高成本问题脱脂技术结合了聚结和加压悬浮空气悬浮技术，可从含聚合物的污水中去除原油。当污水通过亲脂性聚结填料时，材料表面的聚结特性使分散的小油珠聚结，并且通过空气悬浮形成的微气泡携带并漂浮油珠以分离。

传统的自然沉降和凝固沉降导致处理含聚合物废水的结果不充分且处理成本较高。组合式气浮除油技术利用特殊油基材料的表面聚结特性来收集细小油珠，而无需添加化学物质，并利用气泡的漂浮作用促进油水分离。废油可以被有效地回收，并且是处理油田中产生的水的优选技术。

(4) 加药气浮技术

气浮法是将气泡送入含有污染杂质的污水中以形成水，气和固体的三相混合物的过程。小气泡充当载体，并附着在水中的污染物上，形成漂浮在水中的气固悬浮液，而空气悬浮作用的重要因素是絮凝剂和浮力的作用。

(5）水质改性技术

水质改善技术通过离子调节去除水中的CO₂和HCO₃，将水质从弱调节到碱性，添加其他化学物质来屏蔽金属离子，改变污水质量，并有效地腐蚀和结垢。诸如污水油，铁，SS，SRB等关键技术指标可以达到回注标准，并可用于制备将注入地层的石油生产污水的聚合物溶液。这是一种相对较新的水处理技术。采用“脱脂，沉淀，过滤”三阶段水处理工艺，并添加杀菌剂，缓蚀剂，净水剂和阻垢剂。处理后的水质不规范且不稳定，腐蚀性非常严重

^[1]。

三、对微生物法使用的材料和方法的简要分析

3.1对石油降解产生的降解菌的简要分析

油田可以分离受污染的水样，这会产生使油分解的菌株。

3.2试剂及设备

四氯化碳为红外测油仪专用试剂。

3.3对微生物法相关工艺流程的分析

3.3.1对工艺流程的分析：

在污水处理站对微生物油田生产的水处理技术进行了研究。现场试验主要通过“气浮+生化+固液分离”三步法进行，处理后水量为50m³ /d。流入的水连接在阀室的入口管和沉降罐之间，并通过软管流向空气悬浮装置。微纳米气泡反应后，可以有效分离污水中的大部分脏油和污水中油的一部分。空气漂浮的废水流入乳化池，并向生物乳化池中添加相关微生物，以有效回收乳化油并去除污水中残留的油和有机污染物。废液流入固液分离器。由于分离器的作用，上清液被增压泵提升到污水站内置的增压缓冲罐中，并最终由原始站的过滤器单元处理。您可以有效去除水中的油。

3.3.2对微生物法中工艺原理的简要分析

对溶气气浮的分析。该设备的主要功能是分离油和水，并去除污水中所含的凝结油等。空气压缩机用于将储气罐中的空气传输到储气罐，在0.35MPa的压力作用下，空气可以溶解在水中，溶解的空气立即被送入空气悬浮罐，释放出溶解的气体水后，内部的空气缓慢释放，产生更多的气泡，气泡与水泵携带的污水中物质相反应，气泡在步骤上升可以将其从介质中取出，当密度变低时，它将最终漂浮到水的表面，污水中的油可以被有效地去除，并且该系统可以有效去除污水中80％以上的油。

对生化池的分析。生化池设计为推流型，并且生物膜的载体主要是复合填料，其中放置了高效地石油分解菌株，该菌株通常仅通过消耗污水中所含的原油和无机盐而起作用。在生命代谢和石油分解细菌的生命代谢过程中，可以有效地消耗水中所含的原油，并可以有效地净化水。

对固液分离工艺的分析。固液分离过程主要通过转盘过滤器进行。转盘过滤器主要包括中心滚筒，转盘，反冲洗系统和相应的电气控制系统。转盘主要安装在中央转盘附近，然后安装在中央滚筒附近，用耐油滤布过滤后可以排干污水进行过滤过程。片刻后，附着在耐油滤布外边缘的杂质会增加，并且过滤器的压差也会增加。当压力差超过标准值时，PLC可以启动反冲洗泵以开始反洗^[2]。

结语

对于以往的传统油田过滤方法的各项问题，微生物法可以有效地将污水中的杂质和油提取出来，从而水质达到合理的排放标准，节省了大量的人力也避免了二次环境污染引发的问题，大大有效地降低了污水处理的成本。

参考文献：

[1]于洪敏，左景栾，任韶然.油田采油污水回注处理技术及工艺探讨[J].腐蚀与防护，2008,29(12):776-779.

[2]图影，徐颖.油田含油污水处理技术及发展趋势[J].能源与环境，2009(2):97-99.

作者简介：佟乐，出生年月:19890301，性别:男，籍贯: 辽宁省锦州市，

职称:助理工程师，专业方向：水处理工艺流程.