中原油田普光分公司：十载攻关降“魔水”护清流

近日，中原油田普光分公司研发的《高含硫气田采出水减污降耗与资源化关键技术及应用》项目，获得2024年四川省科学技术进步奖三等奖。这项历时十余年的技术攻关成果，成功攻克了采出水高效处理及资源化回用难题，为长江上游生态屏障构筑起坚实防线。

普光气田所在的川东北是长江上游的重要生态屏障，自2009年投产以来，普光分公司在为长江沿线六省二市奉献清洁能源的同时，按照“绿色气田、生态工程”的理念，保卫长江上游生态。

脱除净化采出水硫化物

随着气田开发推进，开采过程伴生的采出水水质日趋复杂。该废水硫化物含量高、水质不稳定、处理成本居高不下，面临着安全、减污、降耗三大难关。从2015年起，如何“提高资源可循环利用率，做到极致化利用”成为了普光分公司技术团队研发的课题和一直努力的方向。

普光气田高含硫采出水毒性物质硫化物含量在2000mg/L～3000mg/L，就像“隐形毒药”，如果不有效处理，不仅会严重污染环境，还会严重腐蚀管线与设备，存在极大安全隐患。硫化物须高效安全脱除，采出水资源化回用首先要克服“安全关”。

普光气田采出水不仅酸性物质硫化物含量高，且水中同时含有碳酸盐等碱性物质，它们组成的多元缓冲体系使得采出水的水质pH值难以稳定控制，采出水采用气提或化学氧化等方法脱除硫化物都与pH值息息相关。

为了解决多元缓冲体系影响采出水脱硫效果问题，技术团队开展了长达3年的室内和现场试验，研发形成一种新型的复合酸，不仅能够调整水质pH值，使过程控制更加平缓稳定，还可减轻高含硫污水对管线与设备的腐蚀。

解决了这一“拦路虎”，团队又通过试验摸索出采出水气提脱硫工艺最佳气液比、压力等关键控制参数，制订了用负压代替正压进一步提高气提脱硫效果的方案，最终形成了低腐蚀复合酸调质负压气提脱硫技术，可稳定将高含硫采出水硫化物脱除至150mg/L内。

然而，负压气提单元出水若采用传统的化学脱硫方式脱净水中的硫化物，往往受到水中有机物等影响，易造成药剂浪费或处理后水的硫化物超标。为此，技术团队再次经过千百次试验，通过实时监测化学脱硫反应过程中的氧化还原电位，实现了化学药剂投加的智能优化，不仅确保采出水中硫化物浓度稳定降至0mg/L ，还大幅降低了化学药剂的使用量，实现了采出水硫化物的安全高效脱除净化。

借“微”之力突破“减污关”

即使经过脱硫处理，水中的有机物与氨氮、盐含量仍超标50倍。“普光气田采出水有机物与氨氮含量显著高于常规油气田废水，且部分有机物具有毒性。”该公司注水工艺专业单位专家欧天雄介绍，实现资源化回用，技术团队再遇高效减污治理与脱盐节能的双重挑战。

2013年起，该公司技术团队先后到中国石化北京化工研究院、四川大学、中国科学研究院、西南石油大学等10余家高校（机构）交流。

技术团队集思广益，广泛比对多种工艺路线，并进行大量实验验证，最终成功培育出在高盐水中也能高效工作的微生物菌群，形成了易生化有机物A/O生物降解—复杂难降解有机物臭氧开环加氧—开环有机物BAF生物降解的减污工艺。

该工艺有机物降解效率高达93.8%，氨氮去除率高达96.8%，实现了高有机采出水的生物复合氧化的减污治理。

盐分克星助力高效节能

水中的硫化物、有机物与氨氮脱除后，仍存在盐含量高问题。在含盐量高的水中，氯离子与硫酸根离子含量往往比较高，水的腐蚀性比较强，严重影响回用系统的安全平稳运行。若采用传统工艺多效蒸发对采出水进行脱盐，单方水消耗蒸汽约0.38吨，脱盐费用约80元。

普光分公司技术团队联合北京化工研究院开展了多方法联合处理的可行性试验，在室内试验研究反复论证的基础上，在普光11回注井开展了历时6个月的联合工艺中试评估，最终集成了抗污染高/低压反渗透耦合MVR蒸发处理工艺，使得单方水蒸汽消耗降至0.04吨，脱盐费用下降超70%，实现了普光气田采出水的节能资源化回用。

普光气田历时十余年自主创新，突破3项创新技术，形成了“高效脱硫+生物降解+节能除盐”低成本绿色处理技术，创新开发了安全高效脱硫净化、生物复合氧化减污治理和膜热耦合低能耗除盐成套工艺，成功解决传统工艺药剂消耗大、管控难、能耗高等痛点。

该技术已在普光气田稳定运行5年，处理采出水60余万立方米，产水率超80%，水质合格率100%。此外，该技术不仅在中石化西南油气分公司元坝气田、川西气田采出水资源化站等单位推广，更为长江生态保护竖起一道坚实屏障。