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_標水，關(guān)鍵看COD指標。而把高達4000mg/L的COD指標，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責人郭健，拿出一團“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去除率達到60%，處理成本較傳統(tǒng)高級氧化工藝降本達到35%。

依靠此類技術(shù)，郭健所在的技術(shù)團隊建成了國內(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，處理過后的達標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。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，對各類油田采出水一類一策、分類施策地開展研究，嚴格把控處理標準，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)團隊針對化學驅(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，公司專家彭剛帶領(lǐng)技術(shù)團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“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，該公司承擔了國家重大專項頁巖氣壓裂返排液精細化處理關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備研發(fā)、集團公司科研項目春風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，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