【油田工作液与环境保护】油田污水处理与资源化利用

作者:日期:2026-08-19阅读:

面向油气田开发过程中废水产生量大、成分复杂、处理成本高的现实问题,聚焦采出水回注、作业废液处理及含油污泥资源化等关键环节的治理需求。经过多年技术攻关,已形成涵盖采出水腐蚀结垢协同控制、非同层采出水水质稳定处理、压裂废液催化氧化-絮凝-纳滤组合处理、含油污泥低温催化热解高温热氧化协同处置及钻井废弃物就地资源化利用等核心技术的治理体系,建立了从污染识别、工艺方案设计到处理装备配套的完整技术链条。其中,采出水处理后悬浮物、含油量等关键指标完全满足回注储层要求,结垢量降低90%以上;压裂废液处理后悬浮物、含油量及残留硼分别降至3mg/L、5mg/L及4.7mg/L,可满足回注或回配压裂液要求;含油污泥热解热氧化协同处理后残渣含油率低于0.3%,同步实现重金属离子稳定化;钻井废弃物就地资源化利用技术在长庆、冀东等油田累计处置废弃钻井液1000余口,处置后沙地可正常种植草木。上述技术已在长庆、延长、新疆等油田规模化应用,累计创造经济效益逾5亿元,实现了污染物减量化、资源化、无害化的协同目标。当前,该技术方向正围绕低成本高效处理工艺、资源回收价值提升及智能化监控方向持续深化,下一步将重点完善高盐废水近零排放、含油污泥高值化利用及数字化运维技术,为油气田绿色开发和生态环境保护提供更加可靠的技术支撑。

【核心技术突破】

油田采出水回注处理腐蚀结垢控制/水质稳定集成技术:系统分析采出水的基本特征,利用失重法、电化学技术研究采出水的腐蚀因素,采用诱导结晶技术研究采出水的结垢因素并建立腐蚀结垢控制技术,利用化学氧化强化絮凝并融合腐蚀结垢控制技术,创立了油田采出水腐蚀结垢控制与水质稳定的集成技术,出水完全满足回注储层的水质要求。

油田作业废液回用处理技术:利用新生态·OH破坏压裂废液稳定性,同时氧化废液的残留硼,协同絮凝处理与膜处理过程,开发了压裂废液催化氧化(除硼)-絮凝-纳滤处理方法,处理后水悬浮物、油、残留硼分别由处理前的300mg/L180mg/L150mg/L降至3mg/L5mg/L4.7mg/L,完全满足回注储层或回配压裂液的水质要求。

油气田非同层采出水水质稳定处理技术:采用微细晶体强化聚结方法,发明了以壳聚糖改性黏土为晶种、诱导吸附采出水垢晶体方法,结合强化絮凝过程,构建了强结垢采出水垢晶体诱导吸附处理新工艺,处理后水结垢量降低90%以上,污泥产生量、综合成本降低30%25%,同时解决了回注水垢下腐蚀难题。

油污泥低温催化热解高温热氧化协同处理技术:改性粘土基含油污泥低温催化热解催化剂并建立了低温催化热解技术,热解温度、时间由常规技术的500℃4h降至420℃2.5h;将热解残渣直接进入热氧化反应器中进行氧化反应,使处理后残渣含油率低于0.3%,同步实现重金属离子稳定化,创立了热解高温热氧化协同处理新方法。

高乳化高含水污泥梯级分质处理技术:利用化学氧化过程,破坏了污泥的界面稳定性,结合外加粒径为200目生物质材料的颗粒级配及滤饼渗透性调控,使固液分离效率提高2倍以上,减量化由常规技术的75%提升至86%以上。

油气田作业废水的综合处理与重复利用技术:结合油气田污水(包括压裂、酸化和洗井作业废水)产生规律和理化性质分析结果,分析可行回用途径;在确定回用标准的基础上,遴选主要有害物质进行处理方法和处理药剂的研究或开发,实现废液的回用。先后在长庆油田采油一厂、延长和新疆油田实现作业废液能100%回用,降低废液处理成本;采用酸化废液和酸性废气的一体化就地处理技术解决了川庆钻探井下作业公司井场酸化废液和酸性废气的污染问题。

油气田污染物的微生物处理技术:针对油气田开发过程产生的污水外排、落地油泥等污染问题,通过高效石油降解菌的优选、处理条件的优化,对污染物进行生物处理及效果评价,并开展含油污泥、含油土壤和废弃钻井泥浆的生物修复处理技术及其应用、机理等研究。

原油储罐罐底沉积物性能检测与化学清洗工艺技术:针对原油储油库区的含油污泥进行组成分析,系统分析原油储罐油泥的特性和沉降规律;系统性开展原油储罐罐底沉积物的化学辅助机械清洗、储罐罐内污油化学水洗及水洗产生含油污水的破乳除油的一整套原油储罐化学和机械联合清洗药剂筛选、工艺流程及技术参数。在西部管道公司开展工业清洗作业试验,获得良好的清洗效果,且将施工工期缩减41.7%,实现油品的100%回收,清罐产生固废降低90%,具有增收降本的效果。

成果支撑

先后完成国家级、省部级项目35项,聚焦油气田三废治理核心难题开展攻关,为技术创新与工程应用提供了坚实支撑。依托该方向组建创新团队/平台4个,汇聚各类专业人才5人,形成了结构合理、实力雄厚的科研梯队,为技术持续突破奠定了人才基础。累计获得各类奖励9项,充分彰显了该技术方向的创新价值与行业认可度,进一步推动了三废处理与资源化技术的迭代升级和产业化推广。

应用前景

在油气田核心应用领域,相关技术可全面破解油气开发过程中各类污染物处理难题,实现污染物减量化、资源化、无害化目标,有效降低生态环境风险,同时通过资源回收利用与废液回用,助力油气田企业降本增效。相关技术已在长庆、延长、新疆等多个油气田实现成功应用,适配不同产区、不同类型污染物处理需求,具备在国内各油气主产区广泛推广的坚实基础,可有效解决油气田采出水回注、作业废液处理、油污泥处置等核心痛点,保障油气田绿色安全开发。

随着绿色低碳发展理念的深入推进及双碳目标的提出,油田污水处理与资源化利用的应用场景持续拓展,不仅可深度服务于油气田领域,还能延伸至煤化工、矿山开采等相关产业,实现技术价值的多元释放。该体系兼顾生态效益、经济效益与社会效益,既能够减少污染物排放、保护生态环境,又能通过资源回收、废液回用等方式降低生产成本、提升资源利用率,同时推动行业技术升级。

未来,随着油气勘探开发向深层、非常规领域延伸,以及环保要求的不断提高,油田污水处理与资源化利用将持续优化升级,为油气田绿色安全开发、生态环境保护及双碳目标实现提供全方位支撑,同时助力相关产业绿色转型,市场潜力与应用价值将持续释放,推动能源开发与生态保护协同发展。