1.1油田污水站的現場調研情況
1.1.1油田含油污水的來源及處理現狀
目前，伴隨著油田的不斷開發，原油開采技術不斷發展，陸續經歷了一次、二次、三次采油。一次采油，主要是依靠天然的能源作為動力來源;二次采油，是通過人為注水的方法使地層壓力維持穩定;三次采油，則需要將注入水的特性進行更改從而獲得更高的采油效率。現階段，多采用二次、三次采油。我國的大部分油田都已經進入石油開采的中后期，所以多采用注水的方法進行采油，這樣導致采出的原油含水量日益增加，多數油田的含水率能夠達到80%，甚至90%，因此，如何高效的處理含油污水是當今油田面臨的嚴峻問題。由地面以下開采獲得的油水混合物被稱作“采出液”，通過脫水處理分離而獲得的水被稱作“油田采出水”，也稱“油田污水”。因此，對于整個油田的生產過程來說，原油脫水站中的污水占油田現場含油污水的比例最大，然后才是依次是各種原油儲罐的罐底水、清洗原油的污水以及洗井后排到污水站的廢水等�；刈⑹怯吞锖臀鬯涍^處理后的主要去向，而在污水處理過程中，主要對象是油類物質和懸浮物。
在回注過程中，如果不對油田采出的含油污水進行處理，那么，污水和注水層將會因其相互的不配伍性導致新沉淀物的產生，這些沉淀特極易將注水層的微小裂縫和縫隙堵塞，進一步降低注水層滲透率，最終減慢污水回注的速度。所以如果想要獲得較高的注水效率，使注水井的使用壽命增加，降低投入成本，就必須要想辦法處理含油污水。只有將污水中的油類物質濾除，才能盡可能的除去盡可能多的懸浮物質。所以在油田含油污水的處理過程中，常規主體技術是油水分離技術及過濾技術，并將防垢、緩蝕、殺菌等化學處理措施作為輔助技術，才能最大程度的符合當污水含油量在1000mg/l以下、懸浮固體在300mg/l左右時，處理后水能達到中、高滲透率油層所需的注水水質要求。
1.1.2油田污水處理原則
油田采出水是油田在采油過程中隨原油一同采出的地層水，由于地層不同，采油過程不同，采出水的成分十分復雜，一般不能直接排放或回注。因此需要進行油田污水處理，具體處理的原則如下：
1.綜合考慮環境效益、經濟效益和社會效益。
2.全面規劃，清污分流，合理布局，盡量減小污水負荷，降低投資和運行費用。
3.采用先進、成熟、易管理、易操作的處理工藝，并具有良好的自控水平，經深度處理的污水作到高水高用、中水中用、低水低用，以達到良好的環境、經濟效益比。
4.污水處理設施應與周圍環境及景觀達到協調一致。
5.充分考慮當地冬季氣溫較為寒冷這一問題以保障冬季處理系統的正常運行和處理效果。
1.1.3油田污水站現有監控系統分析研究
1.1.3.1污水站現有監控點配置統計大慶油田采油六廠共有20座污水站應用了自控系統，主要實現對反沖洗過程自動控制和污水系統數據采集。自控系統由上位機和現場過程控制系統構成二級控制系統。上位機主要是給用戶提供一個可視化的操作管理平臺，顯示生產工藝流程，設定各種生產參數，對生產過程進行監測報警，提供自動報表業務、網絡數據服務等功能�，F場過程控制系統完成對現場數據的采集，控制輸出的處理，上傳數據及上位機的生產指令等功能，即對生產過程的直接自動測控。通過對喇560污水站等污水站的工藝流程進行調研，統計出自控系統設計的監測控制點。監控點的主要內容：檢測生產設備的運行數據，其中閥門的開度、泵的運行狀態、罐體液位、來水流量、反沖洗流量實現遠程傳遞控制是關鍵，反沖洗強度控制是技術難點。系統數據采集是把污水站非電量的生產工藝參數(液位、流量、污水指標)通過在線的儀表換算成4-20mA的模擬電流信號，PLC的中央處理器通過模擬量接收部分接收輸出的模擬電流信號，依據現場儀表的上下限分析計算出所需的檢測數據;泵、閥門、攪拌器的驅動是通過PLC的數字量輸出模塊提供的無源節點的開啟、斷開來實現的;攪拌器是否運行、閥門是否到位、泵是否啟動的信號通過無源觸點方式提供給PLC數字量輸入模塊，pLC的中央處理器根據輸入模塊通道的狀態判斷設備運行情況。具體聯系污水寶或參見http://www.bnynw.com更多相關技術文檔。
1.1.3.2污水站現有監控系統分析
根據調研的信息可以把運行的污水站和深度污水處理站的控制方式分成3個層次：
手動控制：人工觀察污水處理過程的儀表，并記錄液位、流量、溫度、濁度等性能指標數據，根據數據得到所需的控制條件，操作員通過手動方式控制現場的主要設備如閥門的開啟、電機的啟停、反沖洗強度調節等;
半自動控制：把采集到的數據遠傳到控制室，控制室中上位機顯示這些過程參數、電機、閥門等設備運行狀態，檢測生產中是否發現異常。操作員現場收集、記錄指標參數以及現場控制設備運行;
全自動控制：在污水處理過程中，全部的采用計算機控制，結合多層次的網絡結構，PLC接收由變送器輸出的產過程的各種信號，利用PLC的邏輯處理能力實現現場設備的實時控制，利用網絡把數據上傳到管理層。
目前我廠運行的污水站控制系統只是實現了部分自動化，主要是實現了反沖洗強度控制和液位顯示報警、壓力顯示報警、流量顯示等。反沖洗強度控制是一個技術難點，強度小，達不到效果，強度大，會把濾料沖到管線內，造成濾料流失，強度控制是否精確決定反沖洗的效果，決定了處理水的質量。
1.2油田污水站基本工藝流程
1.2.1國內含油污水處理的主要工藝
目前，國內油田常用的污水處理工藝，設計時多以滿足地層回注和回灌要求為主要考慮因素。根據沉降—氣浮—混凝—過濾的流程，采用的主要技術包括重力除油、壓力除油、混凝、浮選、過濾等。主要工藝有以下4種：
1.自然沉降—混凝沉降—壓力過濾。工藝的特點為去油效率高，能夠獲得穩定的出水水質，處理設備易于維護等。
2.混凝除油—壓力過濾。伴隨新型原油脫水設備的不斷研發，油田采出水中的含油量大大減少，因此，可以在傳統的三段基礎上縮減至兩段，但改進后系統的抗沖擊性變差。同時，由于污水中泥砂的含量越來越高，污水處理過程也從原來的油、水兩相分離變為油、水、泥三相分離。
3.粗�；汀炷汀獕毫^濾。這一工藝使污水處理設備獲得了較高的處理效果和能力，一定程度上的解決了除油罐體積過大的問題，但隨著采出液含砂量的增加，此技術逐漸被淘汰。
4.斜板除油—氣浮—壓力過濾。此工藝的優點有節省場地、去污效率高，對于污水的處理效果明顯好于混凝除油的方式，但缺點是系統抗沖擊的能力較弱，并進對于進水水質要求比較高。
1.2.2油田污水站的主要工藝流程
油田污水是采出液通過油、氣、水三相分離后得到的，經歷了生產單井、計量站和轉油站等生產環節，具有非常復雜的成分，污水中含有硫化物、原油、懸浮物。污水處理工藝流程：
一、水處理系統
本站采用兩級沉降、一級壓力過濾流程。進入污水站的含油污水先進入一次沉降罐中沉降，一次沉降罐出來的污水進入二次沉降罐再次沉降，二次沉降罐出來的污水進入到升壓罐，升壓泵從升壓罐吸水提升壓力送入過濾罐過濾，濾后水進入清水罐，再外輸至注水站。
二、污油系統
一、二次沉降罐頂部分離出的污油自流進入污油罐，經污油泵提升后輸至放水站重新處理。
油田污水站自控系統總體方案設計
三、反沖洗系統
濾罐反沖洗的清水也來自清水罐，反沖洗后的污水流到回收池，再從回收池到一次沉降罐。
四、排泥系統
一、二次沉降罐底部采用穿孔管排泥，排泥進污泥池。污泥池內的泥水混合液經污泥提升泵提升后送至污泥處理間，進一級旋流器，旋流器分離后的污水輸至一次沉降罐，濃縮后的污水進二級旋流器;二級旋流器分離后的污水輸至一次沉降罐，再次濃縮后的污水進離心機;經離心機脫水后的污泥可經螺旋輸送機輸送裝車外運或送至污泥堆放場，污水進回收水池。
