近年來，中石化石油工程設(shè)計有限公司始終致力于油氣生產(chǎn)寫好“水文章”，做好“水參謀”，面對國內(nèi)油氣田復(fù)雜多變的采出水系統(tǒng)，在水處理技術(shù)領(lǐng)域積極做好“政策、市場、生產(chǎn)”三個結(jié)合，形成了“四大系列八項技術(shù)”，為油氣田綠色、低碳高質(zhì)量發(fā)展開出了“治水良方”。

用“微生物”護(hù)好“大長江”

四川普光，青山綿延，水系縱橫，普光氣田每年90億方的天然氣產(chǎn)量，為“氣化長江經(jīng)濟(jì)帶”提供著重要資源基礎(chǔ)。而由于普光氣田回注井回注能力差，使得隨天然氣一同采出的大量礦化度高、毒性大的采出水，變成無處可去的廢水。因此，實現(xiàn)氣田水資源化利用，成為保證普光氣田綠色高效生產(chǎn)的必由之路。

“把有毒水變?yōu)檫_(dá)標(biāo)水，關(guān)鍵看COD指標(biāo)。而把高達(dá)4000mg/L的COD指標(biāo)，降低至50mg/L以內(nèi)，關(guān)鍵靠這些耐鹽微生物！”普光氣田深度水處理項目負(fù)責(zé)人郭健，拿出一團(tuán)“泥巴”介紹道。這種淡黃色的“活性污泥”包含了耐鹽菌為主體的各類微生物。技術(shù)團(tuán)隊從上萬種微生物中篩選出幾株“高效耐鹽菌”，經(jīng)過專門的分類培養(yǎng)、多重構(gòu)建，這些用肉眼無法觀察的“小寶貝”在耐高鹽A/O+MBR處理技術(shù)中發(fā)揮了巨大作用——該技術(shù)對采出水中COD去除率達(dá)到60%，處理成本較傳統(tǒng)高級氧化工藝降本達(dá)到35%。

依靠此類技術(shù)，郭健所在的技術(shù)團(tuán)隊建成了國內(nèi)首座高含硫氣田高鹽生化深度處理站——普光氣田深度水處理工程，處理過后的達(dá)標(biāo)采出水被源源不斷地利用于普光氣田天然氣凈化廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，僅這一項，普光氣田每年從長江水系取水量就可減少33萬方。

讓地層喝上“放心水”、“低碳水”

近年來，在勝利油田“穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)”的總體能源戰(zhàn)略框架下，從稀油到稠油、從陸上到海上、從高溫到更高溫，多形式的開發(fā)逐步推進(jìn)。高采收率的背后，帶來的是采出水物性日趨復(fù)雜、水處理難度不斷加大、水處理能耗居高不下等現(xiàn)實問題。石油工程設(shè)計公司面對勝利油田每天91萬方采出水，緊扣生產(chǎn)需求，圍繞綠色高效的水處理目標(biāo)，對各類油田采出水一類一策、分類施策地開展研究，嚴(yán)格把控處理標(biāo)準(zhǔn)，確保地層喝上“放心水”、“低碳水”，不斷助推勝利油田開發(fā)的降本增效。

技術(shù)團(tuán)隊針對化學(xué)驅(qū)采出水和頁巖油采出水的處理，研發(fā)了密閉多效耦合氣浮裝置，實現(xiàn)了氣浮尾氣的循環(huán)利用和采出水的就地高效處理，較傳統(tǒng)工藝減少占地30%，降低投資20%；針對稠油采出水的水質(zhì)特性，攻關(guān)形成了“MBBR+雙膜”和MDVC蒸發(fā)技術(shù)，保障了勝利油田可持續(xù)開發(fā)的生產(chǎn)需求；結(jié)合發(fā)展迅速的新能源技術(shù)應(yīng)用，又開發(fā)出新能源耦合注水模式：在辛五、營六等等6座注水站，井場綠電驅(qū)動注水泵開展水處理反應(yīng)流程，每天可調(diào)控水量達(dá)1090方、節(jié)約電費0.6萬元。

圍繞提高注水質(zhì)量、節(jié)約注水能耗等目標(biāo)，公司專家彭剛帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊聚焦整裝油田離心泵注水、斷塊/低滲油田往復(fù)泵注水等技術(shù)開展深入攻關(guān)，將勝利油田的平均注水系統(tǒng)效率由45%提高到54%，注水單耗降低到5.8kW·h/m³以下，注水系統(tǒng)年節(jié)約電費成本超億元。

靠技術(shù)創(chuàng)新算好環(huán)保和經(jīng)濟(jì)“兩筆賬”

“侯立安院士對于新膜分離技術(shù)處理石油化工廢水的應(yīng)用的主旨報告，對我們很有啟發(fā)，我們也發(fā)布了‘采出水資源化利用短流程技術(shù)’等24項水處理技術(shù)的應(yīng)用成果報告。‘雙碳’背景下，只有不斷加強技術(shù)創(chuàng)新，匯集各家所長，才能集中精力為油氣田水處理系統(tǒng)提供更加精準(zhǔn)有效的實施方案。”

談到剛剛落下帷幕的2023全國石油天然氣注水及水處理中心站技術(shù)研討會，石油工程設(shè)計公司黨委書記張文峰感觸頗深。作為中心站站長單位，該公司緊密結(jié)合國家、行業(yè)政策，從油氣田生產(chǎn)實際出發(fā)，堅持技術(shù)引領(lǐng)，持續(xù)推動油氣田水處理系統(tǒng)環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益雙增長。

近年來，依托山東省油田采出水處理及環(huán)境污染治理重點實驗室，該公司承擔(dān)了國家重大專項頁巖氣壓裂返排液精細(xì)化處理關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備研發(fā)、集團(tuán)公司科研項目春風(fēng)油田采出水資源化再利用配套技術(shù)系統(tǒng)研究等課題。通過科研攻關(guān)，形成了電解催化氧化、MDVC豎管降膜等提高油氣田采出水資源化利用率的系列技術(shù)，可實現(xiàn)采出水利用率達(dá)到80%以上。

規(guī)劃未來5年，該公司圍繞“綠色、低碳、高效”的行業(yè)發(fā)展目標(biāo)，提出了油田采出水資源化由狹義資源化向廣義資源化轉(zhuǎn)變的技術(shù)展望，明確了提高油氣田采出水資源化附加值的技術(shù)發(fā)展路線，構(gòu)建起以油氣田采出水提鋰、采出水原位制氫、污泥生物質(zhì)能等下一階段的綠色發(fā)展技術(shù)框架。

接下來，石油工程設(shè)計公司將緊密圍繞生態(tài)文明建設(shè)的要求，積極踐行“綠水青山就是金山銀山”理念，按照集團(tuán)公司“一基、兩翼、三新”的戰(zhàn)略布局，持續(xù)攻關(guān)“低碳、高效”的油氣田采出水處理技術(shù)，充分耦合新能源、充分融合數(shù)智化，努力構(gòu)建綠色、高效的油氣田水系統(tǒng)。

本文來源 | 中石化石油工程設(shè)計有限公司‍‍‍‍

本文作者 | 尹倩