油田污水處理現狀
    1.油田含油污水的來源
    油田污水主要包括原油脫出水(又名油田采出水)、鉆井污水及站內其它類型的含油污水。
    1.1采出水
    在油藏勘探開發初期，通常情況下原始地層能量可將部分油、氣、水驅向井底，并舉升至地面，以自噴方式開采，稱為一次采油，一次采油采出液含水率很低。但是如果油藏圈閉良好，邊水補充不足，原始地層能量迅速遞減，一次采油的方式就難以維持。為了增加采收率，需要向地層補充能量，實施二次采油。二次采油有注水開發和注氣開發等方式，全國大部分油田的開發井都采用的是注水開發方式，即注入高壓水驅動原油使其從油井中開采出來。經過一段時間的注水后，注入水將隨著原油一起被帶出，稱為采出水。稠油油田開發則是從油井向地層注入高壓水蒸汽，注入一段時間后，水蒸氣將稠油減粘，原油與水蒸氣冷凝水混合在一起從油井中采出，這種水也成為采出水。隨著開發時間的延長，采出原油含水率不斷上升。東部各油田的采油含水率已經超過了85%，大慶油田的采油含水率更是高達90%以上。
    近些年來，我國大部分油田相繼進入了三次采油階段，主要采用的三次采油技術是聚合物驅和三元復合驅，目前在大慶、大港和勝利得到了大面積的推廣。與一般采油污水相比，三次采油污水具有以下特點:
    (1)組成上除含有石油烴類、固體顆粒、無機鹽和細菌等常規采油污水含有的物質外，還含有大量殘余的聚合物PAM，質量濃度高時可達到500 mg/L以上，PAM是一種難生物降解的高分子物質,污水中PAM的相對分子質量為2×106~5×106；
    (2)污水的黏度大,污水的黏度主要由PAM引起，并隨其濃度的增加而增大，45℃下,當PAM質量濃度從80mg/L增大到520 mg/L時，污水黏度從0.8 mPa·s增加到3.5 mPa·s，水驅采油污水的黏度一般為0.6mPa·s；
   （3)污水中油滴的初始粒徑小,油滴粒徑中值為3～5μm,粒徑小于10μm的占90%以上，水驅采油污水中油滴的初始粒徑中值為34.57μm，油滴粒徑小不利于其聚并和浮升,油水分離難度增大； 
    (4)污水乳化程度高，污水中的PAM集中在油水界面上，與乳化劑一起形成強度較大、彈性良好的復合膜，破乳困難。從上述特點可以看出三次采油污水是一種黏度較大、乳化程度較高、難生物降解的有機污水。
    此外，油井開采過程中，完井、洗井、酸化壓裂等施工過程中也會產生大量的含油污水。  
    原油從油井采出后會被輸送至油氣集輸聯合站，進行油水分離之后外輸，合格的原油含水率僅為0.5%以下，脫出的含油污水則經過污水處理站，處理之后返排作為油田回注水重新注入地層或者達標排放。
    1.2鉆井污水
    鉆井污水是鉆井過程中產生的污水，成分也十分復雜，主要包括鉆井液、洗井液等。隨著鉆井工藝的不斷進步和鉆井區域的不斷擴大，鉆井廢水的排放量也越來越大，據統計,鉆井過程中,每鉆進1m將產生約2~3m3的污水。
    鉆井廢水主要來源于:
    ①廢鉆井液的散落；
    ②儲油罐、機械設備的油料散落；
    ③巖屑沖洗、鉆井設備沖洗；
    ④鉆井過程中的酸化和固井作業產生的大量廢水；
    ⑤鉆井事故(特別是井噴)產生的大量廢水；
    ⑥天然降雨以及生活廢水排入廢液池等。
    鉆井污水的污染物主要是鉆井泥漿、油類及泥砂,包括鉆屑、石油、粘度控制劑(如粘土)、加重劑、粘土穩定劑、腐蝕劑、防腐劑、殺菌劑、潤滑劑、地層親和劑、消泡劑等，鉆井污水中還含有重金屬。泥砂一般都能在廢液池中很快沉降下來，在廢水中較穩定存在的則是由粘土、鉆屑、加重材料、化學添加劑、無機鹽、油組成的多相穩定懸浮液，pH 值較高，污染環境的有害成分為油類、鹽類、殺菌劑、某些化學添加劑、重金屬(如汞、銅、鉻、鎘、鋅、鉛等)、高分子有機化合物生物降解之后產生的低分子有機化合物和堿性物質。     1.3其他類型含油污水
    其它類型污水主要包括油污泥堆放場所的滲濾水、洗滌設備的污水、油田地表徑流雨水、生活污水以及事故性泄露和排放引起的污染水體等。 
    1.4狹義的油田含油污水  隨著石油工業的飛速發展，油田原油含水率也在不斷上升，油田采出水的量遠遠超過了鉆井污水和其他作業污水的產生量，成為油田含油污水的主要來源，因此，狹義的油田含油污水主要指油田采出水。
    2.油田污水處理和利用的意義  
    2.1我國油田污水概況
    我國油田分布廣闊，遍及東北、華北、中南、西南、華中及東南沿海各地。目前，大部分油田已進入石油開采的中期和后期，采出原油的含水率已達 70%~80%，有的油田甚至高達90%，油水分離后產生大量的含油污水。含油污水如果不經處理而直接排放，不僅會造成土壤、水源的污染，有時甚至會引起污油著火事故，威脅人民的生命安全，造成國家的經濟損失，同時也會危害油田自身的利益。因此，如何開發出適合我國油田實際情況、高效經濟的油田含油污水處理及回用技術，達到節能、降耗、保護環境、重復利用水資源的目的，成為油田水處理站改造和建立的重要問題。 
    2.2 油田污水的處理意義  
    油田采油污水是一種量大而面廣的污染源。據統計大慶油田每天采出的含油污水達到 142.5×104m3，全國每年大約有十幾億方油田采油污水需要處理，這些污水在處理達標以后，大部分要作為開采注入水回注地層，一小部分向自然環境中排放。  
    在石油的二次開采中，注水開發是主要的開發方式。目前我國各油田絕大部分開發井都采用注水開發。伴隨著油田注水開發生產的進行，出現了兩大問題，一是注入水的水源問題；二是注入水和油田采出水的處理及排放問題。注水開發初期的注水水源是通過開采淺層地下水或地表水來解決的，但大量開采淺層地下水會引起局部地層水位下降，而地表水資源又很有限。因此，采油污水處理后用于油田回注水為各大油田所采用。但是如果污水未達到回注水的要求（主要是含油量、懸浮物超標），仍然回注到地下，這將導致堵塞地層出油通道，降低注水效率和石油開采量；因此污水處理是否達標將直接影響注水采油的效率。  
    另外，隨著原油含水量的逐漸上升，油田采出水水量越來越大，由于注水井的布局及注入量的不均衡、現有技術設備的處理局限等因素，一部分油田污水不能夠做為回注水使用，而需排到環境中去。因此，必須考慮污水的達標排放問題。如果這些污水不經處理或處理后未達標而排放，將會造成環境污染、破壞水體、土壤、影響生態平衡，造成重大的經濟損失。    
    如果油田處理回注率為100%，即不管原油含水率多高，從油層中采出的污水和地面處理、鉆井、作業排出的污水全部處理回注，那么注水量中需要補充由于采油造成地層虧空的水量便可以了,這樣不僅可以節省大量清水資源和取水設施的建設成本。而且，使得油田污水資源變廢為寶，實現可持續發展，提高油田注水開發的總體經濟效益。  
    因此，油田污水的處理回用對于保護、節約水資源，保護生態平衡促進可持續發展，具有重大的意義。 
    2.3油田含油污水處理后的出路  
    從國內外油田生產情況來看，油田含油污水經處理后的出路一般有三種：
   （1）回注：代替清水資源直接回注地層或配制聚合物后回注地層。
   （2）回用：處理后作為熱采鍋爐的給水。
   （3）外排：處理后達到國家污水排放標準，直接排放。
    油田污水的處理依據油田生產、環境等因素可以有多種方式。當油田需要注水時，油田污水經處理后回注地層，此時要對水中的懸浮物、油等多項指標進行嚴格控制，防止其對地層產生傷害。如果是作為蒸汽發生器或鍋爐的給水，則要嚴格控制水中的鈣、鎂等易結垢的離子含量、總礦化度以及水中的油含量等。如果處理后排放，則根據當地環境要求，將污水處理到排放標準。 
    3.水質標準
    3.1油田開發對注水水質的要求
    陸上油田的開采方式主要為注水開發方式，通過向地層注水來彌補因采油而造成的地下虧空，并起到驅油的目的。油田注水所服務的對象是由致密巖石組成的油層，因此要求一定的注水水質加以保證，這樣才能達到注得上、注得進、注得夠的目的。
    目前陸上油田開發的地滲透油藏在35%左右，而且每年新探明的石油地質儲量中低滲透油層所占的比重也越來越大，這些低滲透油層的孔喉半徑通常在2~4um以下，滲透率（10~50）×10-3um2，污水回注必須有相應配套的污水處理工藝，以確保處理后的水質達到相應低滲透油層的注水水質標準要求。
    注水水質必須根據注入層物性指標進行優選確定，通常要求：在運行條件下注入水不應結垢；注入水對水處理設備、注水設備和輸水管線腐蝕性要小；注入水不應攜帶超標懸浮物，有機淤泥和油；注入水注入油層后不能使粘土發生膨脹和移動，與油層流體配伍性良好。  如果油田含油污水與其他供給水（如淺層地下水、地面凈化污水和地面江河湖泊水等）混注時，必須具備完全的可能性，否則必須進行必要的處理改性后方可混注，考慮到油藏孔隙結構和吼道直徑，要嚴格限制水中固體顆粒的粒徑。
    3.2注水水質標準
    由于各油田或區塊油藏孔隙結構和吼道直徑不同，相應的滲透率也不同，因此注水水質標準也不相同，全國主要油田都制定了本油田的注水水質標準，盡管各油田標準差異較大，但都要符合注水水質基本要求。石油天然氣行業標準《碎屑巖油藏注水水質推薦指標》SY/T5329-94水質主控指標如表3-1所示，由于凈化水主要用于回注油層，所以污水處理工藝必須使凈化水達到有關注水水質標準。
    除了對注水水質的主要控制指標外，SY/T5329-94還對注水水質的輔助性指標作出了指導性規定，輔助性指標主要包括溶解氧、硫化氫、侵蝕性二氧化碳、鐵、pH值等。
   （1）溶解氧
    水中含溶解氧時刻加劇腐蝕，當腐蝕率不達標時，應首先檢測溶解氧濃度，一般情況要求，油田污水溶解氧濃度小于0.05mg/l，特殊情況不能超過0.1mg/l，清水中的溶解氧含量要小于0.5mg/l。
   （2）硫化氫
    如果采出水中不含硫化氫，或發現污水處理和注水系統硫化物含量增加，說明系統細菌增生嚴重。硫化物含量過高的污水，可引起水中懸浮物增加，通常清水中不應含硫化物，油田污水中硫化物含量應小于2mg/l。
   （3）二氧化碳
    水中侵蝕性二氧化碳含量等于零時，穩定；大于零時，可溶解碳酸鈣垢，并對設施有腐蝕作用；小于零時，有碳酸鹽沉淀析出。一般要求侵蝕性二氧化碳含量小于1.0 mg/l。
   （4）pH值水的pH值應控制在7±0.5為宜。
   （5）鐵當水中含亞鐵離子時，由于鐵細菌作用可將二價鐵離子轉化為三價鐵離子.