2016年2月18日的“新闻联播”播放了大庆油田采用三元复合驱技术提高采收率的新闻。三元复合驱的实质是用廉价的碱部分或全部代替价格昂贵的表面活性剂，降低化学驱所需表面活性剂用量。但是，该技术也存在一些不足，例如强碱引起的结垢、表面活性剂的经济性问题、聚合物的溶解性、各种化学剂的吸附损失以及采出液的处理等问题。这里介绍大庆油田三元复合驱采出液的处理工程实例，供业内参考。
名 词 解 释三元复合驱：是指在注入水中加入碱(A)、低浓度的表面活性剂(S)和聚合物(P)的复合体系驱油的一种提高原油采收率的方法。它是20世纪80年代初国外出现的化学采油新工艺，是在二元复合驱的基础上发展起来的。大庆油田室内研究及先导性矿场试验表明，ASP三元复合驱可比水驱提高20%以上的原油采收率。其实质是用廉价的碱部分或全部代替价格昂贵的表面活性剂，降低化学驱所需表面活性剂用量。但是，三元复合驱油剂还存在一些不足之处。比如，强碱引起的结垢问题，表面活性剂的经济性问题，聚合物的溶解性、各种化学剂的吸附损失以及三元复合驱采出液的处理等问题。
大庆油田进入中后期开采阶段，采出水水量逐年增大、污水成分更加复杂。随着三元复合驱工业化推广，这一趋势将更加明显。由于三元复合驱采出水中同时含有驱油剂(聚合物、表面活性剂和碱)、油和悬浮物，驱油剂中的聚合物分子使水中的悬浮物和油类进一步分散，表面活性剂的加入则降低了油水间的界面张力，从而使各种污染物在水中的存在状态更加稳定，采出水的粘度、SS浓度升高，乳化严重，造成油水分离及SS的去除比普通采出水处理难度更大，原有的水驱、聚驱处理工艺已经无法满足三元复合驱采出水处理指标的要求。基于此，根据三元复合驱采出水水质特点，制定合理的处理流程，经精心的调试与运行，最终达到较好的处理效果，为今后工程实践的应用提供理论依据。
1 试验概况
该试验处理水量为48m3/d，出水水质要求达到高渗透油层“双20”回注水水质标准，原水水质及排放标准如表1所示。
表1 原水水质及回注标准
2 工艺流程
由于三元复合驱采出水PAM含量较高，造成后续过滤速度较慢，反冲洗频繁，出水水质较差，水解酸化/生物接触氧化工艺通过投加自行研发的耐碱、耐盐、降聚的高效专性微生物菌种，在出水粘度降低的同时无二次污染且运行成本较低，因此采用水解酸化/生物接触氧化组合工艺对三元复合驱采出水进行处理。处理流程见图1。
图1 污水处理工艺流程
三元复合驱采出水通过高效气浮池，去除部分悬浮物和含油量后，进入水解酸化池，将大分子有机物转化为小分子有机物，部分PAM断链，提高污水的可生化性，以保证后续构筑物的稳定运行;随后进入生物接触氧化池，出水进入缓冲池后经过水泵提升至两级石英砂过滤，最终出水进入清水池，出水可以直接回注或供两级砂滤反冲洗使用。
3 主要构筑物及设计参数
(1) 高效气浮池。采取部分回流加压溶气气浮方式，通过内置斜管，同时实现气浮与沉淀双重作用，主要去除污水中悬浮物和分散油及浮油，减少后续构筑物的负荷。设计尺寸3.6m×1.2m×1.7m，体积为7m3，1座，碳钢结构，地上式。
(2) 水解酸化池/接触氧化池。对高效气浮出水进一步处理，去除部分未降解的悬浮物及大分子聚丙烯酰胺，保证后续砂滤的进水水质。设置水解酸化与接触氧化两个单元，加强生化工艺的整体处理效果。设计尺寸为8m×2m×2m，总体积为32m3，HRT为16h，水解酸化池、接触氧化池体积各16 m3，停留时间均为8h，碳钢结构，地上式。生物接触氧化池配套风机风量0.5m3/min，功率0.75kW，2台，1备1用。
(3) 沉淀池。截留水解酸化池/接触氧化池出水中携带的SS，污泥回流至水解酸化池内，保证微生物量的同时起到搅拌的作用，使污泥悬浮，增强其处理效果。设计尺寸3.6m×1.4m×1.6m，1座，体积8m3，HRT为4h。碳钢结构，地上式。
(4) 两级砂滤罐。进一步截留沉淀池出水中的SS和含油量，确保最终出水水质达标。两级砂滤的设计尺寸均为Φ0.9m×3.2m，体积均为2m3，滤速为3.1m/h，碳钢结构，地上式。
4 调试与运行
首先进行高效溶气气浮运行参数的优化，确定气水比、回流比、停留时间，同时开展水解酸化/生物接触氧化池微生物的培养与驯化，分别投加自行研发的高效微生物菌剂，每次各投加150L，共投加3次，由于污水温度稳定在30～35℃，故无需加热，运行初期闷爆，水解酸化池按300:5:1，接触氧化池按100:5:1投加营养。根据进、出水pH和SS及COD去除率的变化，逐步提高进水负荷，经过60d的调试，水解酸化池/接触氧化池均稳定运行。最后考察滤速对出水水质效果的影响，确定最佳滤速，各单元工艺在最优参数下，连续稳定运行6个月。
5 试验结果
随着生化工艺的稳定运行，整个污水处理工艺进入稳定运行阶段并通过当地相关部门的验收检验，运行效果如表2所示。
表2 组合工艺各单元进出水水质
整个工艺流程设计紧凑，运行管理方便，占地面积小，处理效果稳定，基建及运行费用低，吨水处理费用仅为1.4元，为日后的工程实践提供理论依据。
6 结论
(1)针对三元复合驱采出水水质特点及现场实际情况，制定“气浮-水解酸化/接触氧化-两级砂滤”组合工艺对污水进行处理，取得了较好的处理效果，自动化程度高，处理效果稳定优异。
(2)在高效气浮气水比为1:10，停留时间为2h，回流比为50%，溶气压力为0.5MPa;水解酸化池停留时间为8h，生物接触氧化池停留时间为8h，两级砂滤滤速为3.1m/h时，组合工艺对悬浮物的去除率高达95%，含油量的去除率高达98%，聚合物的去除率为31%。
(3)“气浮-水解酸化/接触氧化-两级砂滤”组合工艺处理三元复合驱采出水能够保证污水稳定达标回注，出水可达到高渗透油层“双20”回注水水质标准，助力油田实现注采平衡，具有明显的经济效益、社会效益和环境效益。
原标题：何为三元复合驱？大庆油田三元复合驱采出液如何处理？
