【摘要】水是石油的天然伴生物。目前我国大部分油田采用注水开发式。每生产一吨原油需要要注水2-3吨，因而水和石油生产有极大的关系。随着油田注水的进行带来了两个问题。一是注水的水源问题，二是原油含水量不断上升，含油污水越来越大，油田水处理是个大问题。油田水处理的化学处理仅仅是处理技术的一个方面，有时它还需要其它技术的配合。本文笔者对此问题作了简要分析。
【关键词】油田；水处理；综合
油田水的化学处理过程中，各类化学药剂的处理几乎都是同时进行的，因此必须有一个系统的综合的考虑。例如应考虑到各类药剂之间的相互匹配，即希望各种药剂之间不产生相互干扰，不至于因共同存在时使药效相互抵消或降低，相反的，希望能做到各种药剂之间相互协同，相互促进。此外，有时仅仅依靠化学药剂处理还不能完全解决问题，而需要采用其它技术或方法加以辅助，例如采用耐蚀金属材料或非金属材料等由于上述原因，要搞好注水系统，必须有一个系统的观点和综合考虑问题的方法。
一、水源的选择
选择水源应从水量和水质两个方面进行考虑。首先，水源必须提供足够的水量，以达到设计上所要求的最大注入量。此外，在全面注水前通常需要进行试注，试注时的水源应与全面注水时尽可能一致，以便取得有根据的水质特性。通常可供油田注水的水源有：
1）采出水；2）其它地下水层得到的盐水或淡水；3）从海洋、湖泊或河流得到的地面水；4）和地面水源连通的浅含水层的井水等。
通常还需要从不同的几个水源取水混注，以达到需要的水量。
有关水源选择方面需要考虑的问题，现归纳如下：
1）水的腐蚀与结垢趋势。在可能的情况下，应尽量事先测定所用水源水的腐蚀性，即使不能精确测定，也应在了解水的PH值、溶解气体和含盐量的情况下，粗略地估计推测一下水的相对腐蚀性，而且最好是用新鲜水在现场进行测定。此外，也应进行结垢趋势的预测，以判断其结垢的可能性。至于水源水可能引起的堵塞程度则可用前述的薄膜过滤试验等方法加以测定。
2）水的可混性。如果必须两种或多种水混合使用，则应作结垢计算与可混性试验。一般情况下，由于接触的范围有限，因此注入水的可混性在注水方面产生的问题可能不大，但当注入水突然进入生产井时，就会出现这方面的问题，因此，也必须进行注入水和油层水之间的可混性试验，以便确定在生产井见水后会出现什么问题。此外，某些地层含粘土，与淡水接触后会膨胀，因而使其渗透率和注入性降低，因此，如果使用淡水，应选用岩样进行试验，以便确定是否存在这方面的问题。
3）细菌。所有可能选用的水源都要求进行细菌分析，尤其是对在油田水中觉的和可能引起腐蚀的堵塞的硫酸盐还原菌、铁细菌等更应加强分析。
4）悬浮固体和含油量。目前还没有一个不会堵塞地层的悬浮固体量的统一和绝对的标准，一般需要通过试验或经验来确定。水中固体的浓度、颗粒大小及其分布、固体的性质及其组分等都对水的堵塞有重要的影响，如果进行过滤操作，这些参数对过滤器的选择也有很大的影响。此外任何可能选来作为注水用的采出水，都必须测定其含油量，因为水中含油后一般都会导致注入能力降低，并在地层中可能形成“乳化塞段”，而且原没对某些悬浮物如硫化铁等是很好的粘结剂，它能使过滤器很快失效或效率降低。至于水中含油量的测定则可采取用清洁溶剂从水样中把油萃取出来，原油可使溶剂着色，其含油量就可用特定的原油配制的标准样品与之比较来确定，因为颜色的深浅与水中萃取出来的含油量是成正比的。
二、处理系统的类型
油田水处理系统一般分为两种类型，即封闭系统与开式系统，在进行以上各项水处理技术时，应充分考虑到这两类系统的不同特点。现将分别处理地面水和地下水时的开式和闭式两种系统示意如下：
1）地面水开式系统：水源→消除固体→储罐→注入泵→井
2）地面水闭式系统：水源→消除固体→除氧→储罐→注入泵→井
3）地下水开式系统：水源→曝气→消除固体→储罐→注入泵→井
4）地下水闭式系统：水源→消除固体→储罐→注入泵→井
由上所示，可见两种系统各有不同的特点：
闭式系统是一种设计要求完全隔绝氧气的系统，由于氧气常是引起腐蚀等障碍的主要原因之一，因此如果经济允许，闭式系统是一种理想的方法。它习惯上只用于原先就不含空气的水系统，因为，从系统外加入系统的组分越多，就越是难以将氧气隔绝在系统之外，所以从饱和系统中排除氧气在经济上往往是不合算的。但对海水注入系统是例外的，未处理的海水一般是被氧饱和的，而且腐蚀性严重，实践证明，把溶解氧排除是控制腐蚀有效和合算的方法之一。因此近年来，国外大型海水注入系统的设计越来越普遍，在海上油田和靠近海边的陆上油田大都采用此法。我国目前仅在个别油田进行注海水技术的探索与试验，也已考虑在海水中脱氧的问题。
开式系统则一般未使系统与氧隔绝，因此当原来就将被氧饱和的地面水作为注入水源时，可选用开式系统。此外当需要通气以去除H2S或CO2时，采用开式系统也是合适的。由于开式系统腐蚀一般将加剧，因此，在开式系统除采用化学药剂处理外，大多数情况需用涂料、非金属材料等来帮助控制腐蚀问题。
三、水质的监控
在系统建成并开始注水后，应着手建立系统的监控方案，以观察水处理的实际效果，以便在发现有关问题后可分析原因和采取措施，及时加以纠正。检查和分析水样，最好是沿着水处理流程从水源开始，经过整个水处理系统的各个阶段直至注水井，对选定的取样点进行取样测量，并取得如下有关数据：
四、药剂的匹配
由于在整个水处理系统中，缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂和净化剂等多种药剂几乎同时投加使用，因此应当十分注意药剂相互之间的匹配问题。根据有关实践经验，在选用药剂时应考虑下列原则：
1）注意药剂的水溶性和药剂之间的互溶性。首先应做到没加的各类化学药剂的水溶性好，使所用化学药剂与水互溶。有此药剂如果在浓盐水中会产生沉淀或发生“盐析”现象，应当尽可能避免出现上述情况。此外使用的杀菌剂最好能与缓蚀剂、防垢剂等互溶，彼此之间也不产生沉淀和降效等不利影响。
2）注意药剂的抗药性。这个问题在杀菌剂的选择中必须考虑。细菌有一种较强的适应能力，某种杀菌剂被使用一个时期后，细菌会对它产生抗药性。因此，最好选择两种杀菌剂交替使用，当细菌开始对第一种杀菌剂产生抗药性时，就改换第二种杀菌剂，以避免和解决抗药性的问题。
3）注意系统的清洗以充分发挥药效。如果设备表面有许多沉积物或污垢，使缓蚀剂不能与腐蚀点、杀菌剂不能与细菌充分接触，则缓蚀效果和杀菌效果肯定较差。因此，为了充分发挥各类药剂的效果，对系统进行清洗是十分必要的。
4）注意药剂的毒性和经济性。尽管油田对周围环境的要求不象人口密集的城市对有关工厂排放水的要那样严格，但是如果使用的药剂毒性太大，对操作工人的健康和周围环境终将产生不良影响。因此在选用药剂上应尽可能采用低毒、无公害的药剂，但有的从国外引进的杀菌剂中还有剧毒的有机锡化合物等，从环境保护角度是不可取的。此外，药剂的成本和价格直接影响到经常性的运行费用，因此从经济上考虑，药剂的费用应尽可能降低。
