油田采出水處理是石油生產中的重要環節,這一過程包括為了提供儲油地層增壓注水所進行的一切水質改造(也有一小部分是為了污水達標排放),這一過程隨油田開采期的延長,重要性愈顯突出。
我國陸上油田經過幾十年的開采,目前已大部分進入高含水的后期開采階段,平均綜合含水率已達80%以上,每年有6億多方的污水需要處理,其中的絕大部分處理后回注。
目前油田采用的采出水處理方法均不能達到注水標準的要求,一方面造成大量的污水無法利用,只能空注或排放,另一方面消耗大量的淡水來滿足注水的需求,而且因為淡水性質愈儲油層的不匹配會傷害地層,降低原油采收率。
處理精度能達到低滲透油田的注水水質要求的方法,目前研究較多的有超精細深床過濾(采用有機纖維填料)等方法,由于過濾材料易受原油污染且難以再生,使其推廣應用受到限制。
膜技術應用于油田采出水主要是陶瓷超濾和管式超濾膜技術。
陶瓷超濾膜用于油田采出水的處理具有明顯的優點,首先在于材料的親水憎油特性,有利于防止有機類物質的污染;其次由于陶瓷膜材料的良好化學穩定性,可用強酸、強堿、強氧化劑等清洗劑來清洗再生;再次,陶瓷膜的機械強度高,能在高溫高壓下使用和清洗;最后,陶瓷膜出水水質好,水質穩定,完全能滿足對低滲透油層注水水質的要求。
管式超濾膜用于油田采出水的處理同樣具有明顯的優點,管式膜的材質主要是PVDF,具有親水憎油特性,有利于防止有機類物質的污染;管式膜單支膜面積大,相比較與陶瓷膜具有更好的成本和價格優勢;其次由于管式超濾膜PVDF材質雖然不及陶瓷膜材質對酸,堿,強氧化劑的耐受性好,清洗和再生效果也是很好的;最后,管式超濾膜出水水質好,水質穩定,完全能滿足對低滲透油層注水水質的要求。
從目前國內外對膜技術研究應用的情況來看,利用膜技術處理采出水的設備投資和運行成本較其他水處理方法也具有較明顯的優勢,這主要是由于膜設備使用壽命長、占地面積少、配套設施少等。由于以上這些原因,膜技術用于油田采出水的處理吸引了國內外許多公司和研究機構的注意,并大力研究和推廣應用。