随着油田开发进入中后期，采出液的综合含水越来越高，地层能量越来越低，注水工作既要补充地层能量，又要将采出分离的水全部回注，注水工作越来越重要，对注水水质的要求也越来越高。注水水质的影响因素较多，主要有悬浮物含量、含油量、溶解氧、腐蚀率、各种离子含量等，因此，研究注水水质的影响因素及及治理措施，是一项重要而持续的工作。
一、对注水水质的总体要求
注水水源必须具备水量充足、取水方便、经济合理等条件，同时还要符合下列要求：性质稳定，与油层水相混合时不发生反应产生沉淀；注入油层后不使粘土矿物产生水化膨胀或产生悬浊物；不应携带大量悬浮物，以防堵塞注水井渗滤端面及渗流孔道；对注水设备、设施腐蚀性小；需要利用两种水源时，必须首先进行室内配伍试验，两种水源配伍性能好、对油层无伤害时方可同时注入。
二、水质的主要影响因素及超标的危害
1.悬浮物含量。悬浮物含量是注入水结垢和地层堵塞的重要标志，如果注入水中悬浮物含量超标，就会堵塞油层孔隙通道，导致地层吸水能力下降。
2.含油量。如果注入水中油含量超标，将会降低注水效率，它能在地层中形成“乳化塞段”，堵塞油层孔隙通道，导致地层吸水能力下降；它还可以作为某些悬浮物（如硫化铁等）很好的胶结剂，进一步增加堵塞效果。
3.溶解氧。溶解氧对注入水的腐蚀性和堵塞都有明显的影响。如果注入水中硫化物含量超标，它不仅直接影响注入水对注水油套管等设施的腐蚀，而且当注入水中存在溶解的铁离子时，氧气进入系统后，就会生成不溶性的铁氧化物沉淀，从而堵塞油层。在高矿化度的含油污水中，溶解氧由0.02mg/L增加到0.065mg/L，腐蚀速度约增加5倍，当溶解氧达到1.0mg/L，则腐蚀速度约增加20倍；当溶解氧与硫化氢并存时，溶解氧又加剧硫化氢对注水金属设施的腐蚀；因此，溶解氧是注入水产生腐蚀的一个重要因素。
4.硫化物。油田含油污水中的硫化物（主要是H2S）有的是自然存在于水中的，有的是由硫酸盐还原菌（SRB）产生的。如果注入水中硫化物含量超标，则注入水中的硫化氢就会加速注水金属设施的腐蚀，生成腐蚀产物硫化亚铁（FeS），造成油层堵塞。
5.细菌总数。如果注入水中细菌总数超标，就会引起金属腐蚀，腐蚀物就会造成油层堵塞；油田含油污水中若大量存在细菌，就会加剧对金属设备的腐蚀，造成油层堵塞严重。
6.Ca2+和Mg2+离子。油田污水中的Ca2+和Mg2+离子，在一定条件下与水中的CO32–和SO42–方离子发生化学反应，生成CaC03、MgC03或CaS04沉淀。有的随注入水注入地层，对地层形成堵塞；有的不断沉积形成水垢，牢固地附着在设备和管壁上，当结垢厚度过大时，注水管网管径截面变小，使注水设备使用寿命缩短，注水系统效率降低，能耗增大。
7.Fe2+和Fe3+离子。油田污水中的Fe2+离子结构不太稳定，易与水中的溶解氧作用生成不溶于水的Fe(OH)3沉淀；Fe2+离子还易与水中的硫化氢发生化学反应，生成FeS沉淀，从而堵塞油层，导致吸水指数下降。
三、提高注水水质的措施
1、利用除油罐除油。油田污水处理除油罐一般属于重力式除油罐，可分为立式除油罐和斜板除油罐。污水加入混凝剂后，在管道内进行混合，再经进水管以切线方向进入反应筒，旋流上升进行反应，污水再经上部配水管和喇叭口进入油水分离区。污水在分离区自上而下缓慢流动，靠油水重力差进行油水分离，分离出来的原油浮升至水面流入集油槽经排油管流至污油罐。污水经下部集水喇叭口、集水管和中心柱流至出水槽，槽内设可调式堰板，控制出水位和油层厚度，出水槽内还设带喇叭口的溢流管以防冒罐。
2、利用粗滤化罐除油及悬浮固体。粗滤化材料具有良好的亲油疏水性，当含油污水流经粗滤化装置时，微小粒径的油滴便在这种亲油性较强的粗滤化材料表面上润湿附着，并不断地结合扩大。这种变大的微小的油珠由于重力和水力冲刷的作用，从粗滤化材料表面脱落下来，而材料表面又附着新的油珠。这种不断聚结和更新的过程便是粗滤化除油的过程。只要保持一定的水力条件，微小油珠的分散体系变成大油珠的过程就可逆转。一般粗滤化材料为聚乙烯、无烟媒、蛇纹石、陶粒等。
3、利用气浮装置除去乳化油和比重接近于水的细小悬浮杂质。该装置首先使气体在压力状态下溶于水中，再将溶气水引入浮选器首端或底部均匀配出，待压力降低后，溶于水中的气体便释放出来，使被处理水中的油珠和悬浮物吸附到气泡上，上浮聚集被去除。为提高处理效果，可把气浮分离与投加浮选剂相结合。浮选剂的作用主要有两个：一是可变分散的亲水性油珠为疏水性，使油珠互相靠拢，甚至合并在一起；二是促进气泡的形成。
4、利用精细过滤装置除油及悬浮固体。对于中高渗透率油层，过滤一般是由压力式过滤罐和单阀过滤罐来完成。对于低渗透率油层，由于对注入水质要求较高，一般采用精细过滤装置。目前使用的精细过滤装置有以下几种：
1）KQL–60I型过滤器。该过滤器以核桃壳为滤料，这种滤料具有亲水疏油的特点，易冲洗干净，它的相对密度小，机械强度高，易用泵输送。该过滤器的最大特点是设有完善的反冲洗系统。当滤器需要反冲洗时，可先用空气冲，再用气、水混冲，最后用反冲洗泵及反冲洗水同时冲洗。
2）双滤料过滤器。它采用的滤料是无烟煤和石榴石，用粗滤料吸附悬浮颗粒，细滤料保证处理后的水质。无烟煤粒径为1.2mm，厚457.2mm；石榴石粒径为0.3mm，厚457.2mm；垫层为石榴石，粒径为1.2～1.4mm，厚330.2mm。在滤罐进水处投加表面活性剂进行接触过滤，该过滤器滤速可达25～50m/h，当原水悬浮固体含量≤20mg/L时，滤后水中悬浮固体颗粒粒径≥2µm的去除率大于95%，悬浮固体含量≤2mg/L。
3）滤芯过滤器。滤芯过滤器是由数个滤芯安装在容器内构成。通常，滤芯过滤器安装在预过滤器的后面作为保证预过滤出水稳定的预防性措施，或者为进一步提高水质而设置。
滤芯过滤器由滤器壳体、集水系统、滤芯三部分组成。滤芯由三部分组成：中心筒、过滤介质、保护套。由于滤芯的过滤原理是固定孔机械过滤，故采用过滤介质的纤维越细，捕捉的杂质越多，纤维孔隙的大小可以达到纤维直径的1/2～1/3，因此用赛路络纤维作滤芯，滤后水中的最小悬浮固体颗粒粒径可达到7～10µm。玻璃纤维作滤芯时，滤后水中的最小悬浮固体颗粒粒径为2µm。聚丙烯纤维作滤芯时，滤后水中的最小悬浮固体颗粒粒径为0.5µm。
滤芯还可以分成缠绕式和折叠式滤芯，而折叠式滤芯过滤面积大，效率高。这两种型式滤芯都需定期更换。采用滤芯过滤，当进水悬浮固体含量为1～2mg/L时，出水悬浮固体含量可达到1mg/L以下，悬浮固体颗粒粒径小于0.5µm。
4)微孔过滤器
目前，常用的微孔管有PE、PEC微孔管和陶瓷微孔管。PE微孔管是烧结成型的聚乙烯过滤管，用PE微孔管作为过滤介质，其毛细孔径可以控制到5µm左右，它的毛细孔孔道细而弯曲，可以过滤1µm以上的悬浮固体颗粒。
四、结论
注水水质的影响因素较多，主要有悬浮物含量、含油量、溶解氧、腐蚀率、各种离子含量等，治理措施主要除油、过滤、除氧、杀菌等，研究注水水质的影响因素及及治理措施，是一项重要而持续的工作。
参考文献：《职业技能培训教程与鉴定试题集—注水泵工》石油工业出版社。
