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勘探与钻采工程
十年磨一剑创效近10亿 辽河油田稠油污水循环利用之路
2007/12/19
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来源：中国石油石化工程信息网
[中国石油报2007年12月17日] 在新的历史时期，石油企业的内涵在不断拓展，不仅与“我为祖国献石油”紧紧相连，更与和谐、文明、绿色紧密关联。在大规模开发建设30多年后的今天，中国石油旗下第二大油田、国内最大稠油、高凝油生产基地辽河油田公司，展现出一个绿色油田的魅力与生机——苇田、稻田、蟹田、油田交相辉映，工业生产与自然生态和谐共生。
坐落于渤海湾畔、世界第一大苇荡中的辽河油田，每年生产原油1200万吨，其中大部分是通过注入高干度蒸汽开采出的稠油，与之相伴产生的是数千万吨的稠油污水。如何经济合理地处置这些数量巨大的稠油污水，是摆在辽河油田的一个技术难题。同时，每年几千万元的污水无效回注费用、排污费，成为制约油田持续发展的一大包袱。经过10年的刻苦攻关，辽河油田走出了一条稠油污水循环利用之路，将昔日沉甸甸的包袱变成滚滚而来的财富，每年3000万立方米污水经过处理后回用锅炉可创造4.1亿元的经济效益，截至目前，应用该技术累计创效近10亿元。而最大的效益是保持了污水零排放，保证了辽河湿地的生机盎然。
循环利用迫在眉睫
辽河油田既是产能大户，又是耗能大户。据测算，稠油热采年耗油100万吨，而且还需要2至4吨蒸汽，同时会产生2至4吨稠油污水。稠油污水是在稠油蒸汽开采过程中产生的含盐量较大、乳化严重、成分复杂的高温污水。如果只是经过简单处理后外排，会严重污染当地的苇田、稻田、蟹田和河流。
目前，国内外稠油污水处理的方法主要有达标外排、无效回注、循环利用三种。对水资源比较丰富而又没有循环利用技术的地区，达标外排占优势；既无循环利用也无达标外排技术的地区，就只能采用无效回注。而辽河油田的很多采油区块在国家级自然保护区里，地处环境敏感区域，同时稠油生产所消耗的清水与产生的污水数量相当，因此，循环利用成为两全其美的首选方案。稠油污水循环利用不仅可以节约宝贵的清水资源，而且利用污水中的残余热能，降低锅炉燃料消耗，另外污水的循环利用可以有效避免环境污染，从而达到节能降耗减排的目的。因此，稠油污水循环利用势必成为辽河油田公司卸下“包袱”的最佳选择。
挑战世界级难题
“稠油污水循环利用是一个世界级难题。难就难在它的水质特性。”辽河油田公司的科研人员指着一样瓶黝黑的稠油污水这样介绍。
稠油污水具有油水密度差小、乳化严重、生物降解性能差、水质水量变化大、矿化度高、水温高、黏度大、成分复杂等特点，这些特点决定了它的处理难度相当大。而且在国内外还没有这方面的深入研究和工程应用，因此没有成熟的经验可借鉴，大规模工程应用存在理论和实践空白，一系列工程技术难题需要攻克。与此同时，稠油污水循环利用没有相关的设计规范和设计参数，只能借鉴其他污水回用处理的设计规范和设计参数，缺乏工程设计的针对性。
“稠油污水循环利用系统研究与推广应用”项目于1998年被列为中国石油股份公司和辽河油田重大科技项目，项目组科研人员走上了十年磨一剑，攻克技术坚冰之路：首先提出一系列有针对性的、行之有效的思路，其中包括原油脱水与污水处理要综合考虑，水质调节是整个污水处理系统成功的基础，高效净水药剂的研制是污水处理成功的关键等。同时，确定稠油污水回用热注锅炉工艺流程的核心是由除油系统、过滤系统、软化系统和加药系统等方面有机组成。如何发挥各自优势达到最佳组合，是这项研究的关键。根据稠油污水中主要污染物（油、悬浮物、硬度和二氧化硅等）对锅炉危害的分析，结合油田蒸汽发生器给水水质的要求，公司技术人员提出了详细的、科学的总体研究思路，确定了强化除油，针对加药，逐步处理，分段控制，分段达标的具体操作步骤。
实验室研究，现场小试、中试……科研人员开始了一场智慧和意志的较量。他们对稠油污水的出路选择、水质特性、油和悬浮物的去除、硬度和二氧化硅的去除、有机物的去除等方面进行了系统全面深入的研究，取得了6项关键技术突破，建立了一套完整的稠油污水处理工艺技术路线，确定了经济合理的工艺流程和工程设计参数。
应用效果凸显
阀门轻轻一拧，经过净化的稠油污水汩汩流出，冒着热气，清澈透明，这些达标的污水回用于锅炉，变成开采稠油的蒸汽源源注入地下，实现了循环利用。
2001年12月，在稠油污水回用热注锅炉技术成型后，辽河油田公司在三座大型联合站分别建起三个稠油污水深度处理中心，六年来，所处理的稠油污水经水质分析和炉管检测，出水水质完全达到进热注锅炉的给水指标，炉管结垢速率也在正常范围内，制水成本大幅度下降，单位水量净效益达到每立方米10元以上。这些工程的成功标志着多年来一直影响油田生产和制约油田的可持续发展的一大难题得到彻底解决。
“我们每年处理500万立方米稠油污水的同时，还能从中回收一万多吨原油！”提起稠油污水循环利用项目，冷一联稠油污水处理中心的负责人喜不自禁。这是辽河油田公司最新投产运行的第五座稠油污水深度处理站，目前，第六座稠油污水深度处理工程正在紧锣密鼓地施工中，年处理能力800万立方米。通过六项工程的规模化推广应用，年处理污水可达3000万立方米，不仅实现了稠油污水的资源化，而且具有较大的经济、环境和社会效益，达到节能减排、变废为宝的目的。每年可以为油田所在地盘锦市节约近3000万立方米的清水，缓解该地区日益严重的缺水问题。同时，稠油污水的循环利用，实现了零排放，每年可以减少排放到辽河流域的CODcr1.14万吨，BOD52850吨，并可增油705万吨，间接经济效益达289亿元。
推广前景广阔
“稠油污水循环利用系统研究与推广规模达到世界之最，成果具有开拓性、先进性和实用性，解决了多年来一直困扰我国稠油污水处理的难题，促进了行业技术进步，效益显著，推广价值高，具有重大的节能节水和环境保护示范意义。”近日，辽宁省科技厅在“稠油污水循环利用系统研究与推广应用”科技成果鉴定书上盖上了大红戳，该项目荣获2007年度辽宁省科技进步一等奖。
经过十年的磨砺，辽河油田公司在稠油污水循环利用技术领域画出一条漂亮的轨迹：研制开发出适用于稠油污水处理的高校破乳剂和絮凝剂，解决了油水密度差小、黏度高等关键性难题，在国内外首次采用大孔弱酸树脂软化技术去除稠油污水中的硬度，并首次提出了稠油污水回用于注气锅炉的工艺流程及设计参数。“稠油污水深度处理工程”相继被评为2004年度国家重点环境保护实用技术示范工程，005年度国家优质工程银质奖。填补了国内稠油污水循环利用技术的研究空白，为油田污水处理提供了可供借鉴的技术和经验，为稠油热采提供了优质方便的水源，对加速油田稠油开采以及形成新的经济增长点具有重要意义。
据悉，我国稠油资源分布很广，储量丰富，陆上稠油资源约占石油总资源量的20%以上，目前已在12个盆地发现了70多个稠油油田，主要分布在辽河油田、新疆油田、胜利油田、河南油田等。我国每年产生的稠油污水总量大约为2亿吨。
“奉献能源，创造和谐是我们的宗旨，节能减排，构建生态文明企业更是国有大型企业义不容辞的责任，我们会不遗余力地抓好这项工作，保证每天消耗的15万立方米淡水可以走上循环利用道路。”谈起构建生态文明企业，公司领导信心十足。辽河油田公司在生动的企业实践中，开辟了一条安全生产、清洁生产、节约生产的成功之路。尤其是稠油污水深度处理技术的成功应用为辽河油田增添了更多的绿色魅力，让辽河油田成为人与自然和谐相处的“样板田”。
