1、研究意義和目的
青平川采油廠高家溝注水站于2012年建成投運，主要對高家溝區塊產液進行原油脫水、污水處理及注水，設計規模600m3/d，注水井98口，注水層位長2。該區塊采出污水中硫化物含量較高、硫酸鹽還原菌較高，腐蝕性強、處理難度大，為保證該區塊注水工作穩定運行和處理水質的合格，必須在采出污水處理過程中殺菌除硫，結合目前該站“二級除油+二級過濾”的典型處理工藝，篩選針對性強、效果穩定的高含硫采出污水處理藥劑體系尤為重要。
2、高家溝注水站采出污水性質分析
為了了解該站的采出水特性，對該站采出污水(未投加任何藥劑)進行化驗。
在分析過程中，懸浮物含量、含油量按照《碎屑巖油藏注水水質指標及分析方法》(SY/T)規定進行檢測。分析結果見表1。
表1的數據表明：產出污水的pH值在6.0左右，pH值偏低，說明存在酸性腐蝕，總礦化度在6.4×104mg/L左右，說明污水存在鹽腐蝕，含油偏高，含鐵偏低，硫酸鹽還原菌和腐生菌偏高。綜合上述分析結果可以看出，該污水處理的重點為：提高污水中懸浮物、油的去除率，適當提高污水的pH值、除去污水中硫化物和細菌，以控制污水的腐蝕，適當控制污水中HCO3-向CO32-的轉變，控制污水的結垢量。
3、高家溝注水站高含硫采出污水處理藥劑體系研究
3.1 pH值調節劑的優選
用pH值調節劑分別將500mL污水水樣pH值調節至6.5、7.0、7.5、8.0，觀察其現象，pH值與處理效果的關系見表2。
從表中數據和綜合考慮成本方面來看，pH值為7.5時，絮凝效果較好，已滿足后端混凝沉降試驗的預處理條件。pH值過高，不但能產生更多的污泥量，而且結垢量也會增大，因此污水的pH值應當優選7.5數值范圍。pH值提高后，OH-與污水中Ca2+等高價態離子發生反應，生成氫氧化物沉淀。沉淀過程中對污水中的懸浮物顆粒有包裹作用，使上清液透光率增大。但是綜合考慮成本、泥量、結垢量等三方面，將pH值優選為7.5。
3.2 除硫劑的優選
高家溝注水站采出污水室內實驗pH值調整為7.5后，鑒于高含硫的特殊性和刺激性臭雞蛋氣味，需要投加除硫劑進行除硫處理，采用化學氧化除硫法，充分攪拌反應后實驗效果如表3。
用硫代硫酸鈉滴定法對投加完除硫劑的水樣進行檢測，當除硫劑投加量達到250mg/L以上，處理效果較好，對腐生菌和硫酸鹽還原菌殺菌效果較好，為后續絮凝沉降處理打下良好的基礎。
3.3 高效絮凝劑的篩選
取500mL水樣于不同的燒杯中，投加pH值調節劑將污水水樣調節至7.5，然后投加250mg/L除硫劑，攪拌后分別投加120mg/L的常規無機絮凝劑和高效絮凝劑，試驗結果如表4。由表中數據可知，污水水樣1中，高效絮凝劑的效果明顯優于常規絮凝劑，處理后絮體較大，沉降速度較快，靜止20min后，上清液透光率達到90%以上，因此確定絮凝劑種類為高效絮凝劑。