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    一种 油田 出水 处理 工艺
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110081609.2

    申请日:

    2011.04.01

    公开号:

    CN102153221A

    公开日:

    2011.08.17

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C02F 9/08申请日:20110401|||公开
    IPC分类号: C02F9/08; C02F1/36(2006.01)N 主分类号: C02F9/08
    申请人: 西安长庆科技工程有限责任公司
    发明人: 王国柱; 郭增民; 郭志强; 熊超; 张帆
    地址: 710018 陕西省西安市未央区151号长庆兴隆园小区长庆大厦
    优先权:
    专利代理机构: 西安吉盛专利代理有限责任公司 61108 代理人: 张培勋
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110081609.2

    授权公告号:

    102153221B||||||

    法律状态公告日:

    2012.10.10|||2011.09.28|||2011.08.17

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明属于油田采出水处理工艺,涉及油田采出水处理领域,特别是一种油田采出水处理工艺,它至少包括调节水罐、气浮装置、管道混合器、氮气动力反应器、沉淀池和超声波过滤器,并采用“气浮除油除悬浮物”、“氮气制备”和“超声波过滤”相结合的方式处理油田采出水。这种油田采出水处理工艺,处理效果好、除油效率高、耐腐蚀、成本低,在实际应用中起到了良好的效果。

    权利要求书

    1.一种油田采出水处理工艺,它涉及调节水罐、气浮装置、管道混合器、氮气动力反应器、沉淀池和超声波过滤器,其特征是:对油田采出水处理工艺包括:在步骤1中,在油田采出来的调节水罐中加入混凝剂进行调节混合;在步骤2中,将步骤1调节水罐中调节油田采出水与浮选剂、絮凝、助凝剂一起导入气浮装置,进行第一级除油处理;在步骤2中,将经过“气浮”处理后的油田采出水导入管道混合器;在步骤4中,以氮气作气源与管道混合器中的油田采出水一起导入氮气动力反应器,进行气浮除油除悬浮物的第二级处理;在步骤5中,将经过气浮除油除悬浮物的油田采出水导入沉淀池,进行缓蚀,阻垢处理;在步骤6中,将经过沉淀处理的油田采出水导入超声波过滤器通过超声波震子清洗的第三次处理;在步骤7中,将经过超声波过滤的油田采出水导入净化水灌,进行杀菌处理;在步骤8中,将净化水罐中处理过的混合物导入回注系统。2.根据权利要求1中所述的一种油田采出水处理工艺,其特征是:选用CPVC全塑工业管路系统作为水处理工艺管线。3.根据权利要求1中所述的一种油田采出水处理工艺,其特征是:所述的步骤4中的氮气动力反应器,它至少包括反应器腔体(9)、氮气管线(8)和隔板(5);反应器腔体(9)的结构呈长方体,反应器腔体(9)内部中间固定连接有隔板(5),隔板(5)采用“半封闭式”将反应器腔体(9)分为前腔体(6)和后腔体(7),前腔体(6)前端面中间有采出水进水口(1),后腔体(7)后端面中间有采出水出水口(2);前腔体(6)前端左侧面有氮气进气口(3),前腔体(6)上端面右侧有氮气放气口(4),氮气进气口(3)和氮气放气口(4)通过氮气管线(8)连通;氮气管线(8)由四根横向管线和一个纵向管线构成,采用“丰”字型结构;采出水的混合搅拌采用0.4MPa的氮气动力驱动。

    说明书

    一种油田采出水处理工艺

    技术领域

    本发明涉及油田采出水处理领域,特别是一种油田采出水处理工艺。

    背景技术

    鄂尔多斯盆地属低渗透、特低渗透油田。油层物性差,采出水特点为高矿化度、高含盐、高氯离子、高含铁,在油田采出水中属高腐蚀、高结垢水体,水质复杂。为保持油藏能量及采油速度,注水开发仍是主要技术措施。注水水质对油田开发有着重要的作用,极低的渗透率造成了采出水处理系统对于出水水质较为苛刻的要求。

    国内油田采出水处理工艺多为“两级除油+两级过滤”或“一级除油+两级过滤”工艺,经过多年运行,仍普遍存在以下问题:(1)一次除油不彻底;(2)过滤系统负荷大,反洗频繁,处理精度不高;(3)对于低渗透油田、特低渗透油田存在管线及设备腐蚀严重的问题;(4)含氧量超标;(5)SRB含量超标。

    发明内容

    本发明的目的是提供对油田采出水处理精度不高、过滤系统负荷小,对于低渗透油田、特低渗透油田管线及设备腐蚀小、含氧量和SRB含量少的油田采出水处理工艺。

    本发明的技术方案是,一种油田采出水处理工艺,它涉及调节水罐、气浮装置、管道混合器、氮气动力反应器、沉淀池和超声波过滤器,其特征是:对油田采出水处理工艺包括:

    在步骤1中,在油田采出来的调节水罐中加入混凝剂进行调节混合;

    在步骤2中,将步骤1调节水罐中调节油田采出水与浮选剂、絮凝、助凝剂一起导入气浮装置,进行第一级除油处理;

    在步骤2中,将经过“气浮”处理后的油田采出水导入管道混合器;

    在步骤4中,以氮气作气源与管道混合器中的油田采出水一起导入氮气动力反应器,进行气浮除油除悬浮物的第二级处理;

    在步骤5中,将经过气浮除油除悬浮物的油田采出水导入沉淀池,进行缓蚀,阻垢处理;

    在步骤6中,将经过沉淀处理的油田采出水导入超声波过滤器通过超声波震子清洗的第三次处理;

    在步骤7中,将经过超声波过滤的油田采出水导入净化水灌,进行杀菌处理;

    在步骤8中,将净化水罐中处理过的混合物导入回注系统。

    所述的一种油田采出水处理工艺,选用CPVC全塑工业管路系统作为水处理工艺管线。

    所述的步骤4中的氮气动力反应器,它至少包括反应器腔体、氮气管线和隔板;反应器腔体的结构呈长方体,反应器腔体内部中间固定连接有隔板,隔板采用“半封闭式”将反应器腔体分为前腔体和后腔体,前腔体前端面中间有采出水进水口,后腔体后端面中间有采出水出水口;前腔体前端左侧面有氮气进气口,前腔体上端面右侧有氮气放气口,氮气进气口和氮气放气口通过氮气管线连通;氮气管线由四根横向管线和一个纵向管线构成,采用“丰”字型结构;采出水的混合搅拌采用0.4MPa的氮气动力驱动。

    本发明的特点是:这是一种油田采出水处理工艺,它至少包括调节水罐、气浮装置、管道混合器、氮气动力反应器、沉淀池和超声波过滤器,并采用“气浮除油除悬浮物”、“氮气制备”和“超声波过滤”相结合的方式处理油田采出水。它具有:

    1)处理效果极佳:仅第一级气浮处理工艺即已达标,气浮出水平均含油约5mg/l,悬浮物约5mg/l,除油效率96%以上,除悬浮物效率90%以上,过滤系统常规运行时可停止不用,过滤系统启用后出水指标可达到长庆油田回注指标的20~30%。

    2)一次除油效率高:通过高效溶气气浮除油工艺,采出水一次除油效率达到96%以上。

    3)系统抗腐蚀能力强:水处理设备采用双相不锈钢(性能优于316L不锈钢)材质设计,工艺管线及阀门采用CPVC全塑工业管路系统,抗腐蚀性能优越;

    4)含氧百分比低:以惰性气体氮气为气源,对系统内存在的好氧菌如铁细菌、腐生菌等起到很好的抑菌作用,同时降低了水体内的氧气百分比,大大减轻设备、管线的含氧腐蚀问题。

    5)污泥水减容效果明显:采用“污泥浓缩池+卧螺离心机”的污泥脱水工艺,污泥含水率在80%左右,污泥水减容95%左右,大大降低了后续拉运处理成本。

    6)运行成本低:药剂运行费用低,0.36元/m3,远低于原药剂费用1.1元/m3,动力费用低,0.29元/m3。且目前过滤系统基本不用,水质即可达标,省去过滤系统电耗,年省电13.14万kwh,可节省费用8.15万元。

    7)工程投资低:通过前端高效除油,降低后续过滤系统级别、精度,从而降低工程投资,一类工程费用节省150万元。

    8)占地面积少:减少占地面积约30%,节约土地资源。

    氮气气浮采出水处理工艺于2008年3月8日上午10:00在长庆油田公司第七采油厂白二联站顺利投运。经过近3年生产运行,效果极佳,气浮出水平均含油约5mg/l,悬浮物约5mg/l,已超额达到长庆油田回注指标,得到了运行单位和长庆油田公司相关部门的高度评价。

    附图说明

    下面将结合实施例对本发明作进一步的说明。

    图1是实施例一种油田采出水处理工艺流程图。

    图2是实施例氮气动力反应器结构俯视图。

    图中:1、采出水进水口;2、采出水出水口;3、氮气进气口;4、氮气放气口;5、隔板;6、前腔体;7、后腔体;8、氮气管线;9、反应器腔体。

    具体实施方式

    实施例1

    如图1所示,一种油田采出水处理工艺,涉及调节水罐、气浮装置、管道混合器、氮气动力反应器、沉淀池和超声波过滤器,该油田采出水处理工艺有如下步骤:

    在步骤1中,在调节水罐中加入混凝剂和油田采出来水,做初步的调节混合,混凝剂为采出水处理中常用的,可以根据需要选择,在此不做特别要求。

    在步骤2中,将步骤1中的调节油田采出水与浮选剂、絮凝、助凝剂导入气浮装置,气浮工艺作为一级除油工艺,浮选剂、絮凝、助凝剂为采出水处理中常用的,可以根据需要选择,在此不做特别要求,油田采出水通过高效溶气气浮除油工艺,采出水一次除油效率达到96%以上。

    在步骤3中,将经过“气浮”处理后的油田采出水导入管道混合器。

    在步骤4中,选取氮气作为气源,将管道混合器中的油田采出水导入氮气动力反应器;以惰性气体氮气为气源,对系统内存在的好氧菌如铁细菌、腐生菌等起到很好的抑菌作用,同时降低了水体内的氧气百分比,大大减轻设备、管线的含氧腐蚀问题。

    在步骤5中,将经过“气浮除油除悬浮物”的油田采出水导入沉淀池,进行缓蚀,阻垢处理。

    在步骤6中,选用超声波震子清洗,将经过沉淀处理的油田采出水导入超声波过滤器;采用“污泥浓缩池+卧螺离心机”的污泥脱水工艺,污泥含水率在80%左右,污泥水减容95%左右,大大降低了后续拉运处理成本。

    在步骤7中,将经过“超声波过滤”的油田采出水导入净化水灌,进行杀菌处理。

    在步骤8中,将净化水罐中处理过的混合物导入回注系统。

    水处理设备采用双相不锈钢(性能优于316L不锈钢)材质设计,工艺管线及阀门采用CPVC全塑工业管路系统,抗腐蚀性能优越。

    气浮工艺和超声波震子清洗技术在油田采出水处理中应用频繁,在此不做详细说明。

    实施例2

    如图1所示,本实施例与实施例1流程相同,不同的是采用了新型的氮气动力反应器。

    如图2所示,氮气动力反应器它至少包括反应器腔体9、氮气管线8和隔板5;反应器腔体9的结构呈长方体,反应器腔体9内部中间固定连接有隔板5,隔板5采用“半封闭式”将反应器腔体9分为前腔体6和后腔体7,前腔体6前端面中间有采出水进水口1,后腔体7后端面中间有采出水出水口2;前腔体6前端左侧面有氮气进气口3,前腔体6上端面右侧有氮气放气口4,氮气进气口3和氮气放气口4通过氮气管线8连通;氮气管线8由四根横向管线和一个纵向管线构成,采用“丰”字型结构;采出水的混合搅拌采用0.4MPa的氮气动力驱动。

    油田采出水首先经过调节水罐进行水量水质调节,然后提升进气浮装置进行一次除油及悬浮物,再经过管道混合器及氮气动力反应器,随后加药混合后自流进入沉淀池,充分沉降后加压至超声波过滤器,进行精细处理,并最终进入采出水回注系统。

    选用惰性气体氮气作为气源,解决含氧量超标的问题。

    选用CPVC全塑工业管路系统作为水处理工艺管线,解决管线的高腐蚀率问题。

    选用气浮工艺作为一级除油工艺,解决一次除油不彻底的问题。

    选用超声波震子清洗,实现了过滤网的在线自动清洗,解决过滤系统反洗频繁,处理精度不高的问题。

    运用氮气气浮与超声波过滤相结合的方式处理油田采出水。

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