[發明專利]一種等離子體處理油田含硫采出水的方法

有效

• 申請號: 201310019814.5
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103043840A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 馬云;楊博;屈撐囤;張書勤;曲建山
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;C02F103/10
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 申忠才

技術領域

本發明屬于油田采出水處理技術領域，特別涉及一種用等離子體處理油田含硫采出水的方法。

背景技術

采出水含有固體懸浮物、油（包括乳化油）、細菌以及殘留的化學藥劑（如破乳劑、絮凝劑、殺菌劑）等多種成分。在油田開發中后期，我國一些油田因其地質構造等原因，采出水中含鹽量高、含硫高，硫與一些金屬離子如鐵離子等反應，形成了能夠堵塞地層的顆粒狀產物（如FeS），同時因硫含量高，導致產出水腐蝕較為嚴重，對注水設備、管線的安全、平穩運行造成了一定的影響。各油田目前大多采用傳統的工藝（隔油—混凝—過濾）污水回注處理工藝，去除懸浮物和乳化油的效果較好，但除硫效果較差，最終導致回注井堵塞，降低了注水井的注水量，使注水井注水壓力升高，影響油井產油量。

目前，油田采出水除硫主要采用的方法有：氧化除硫、沉淀劑除硫等方法，如公開號為CN102050514A的中國專利公開了含硫污水處理方法是向污水中投加硫化物轉化劑，從而將污水中有害的硫化物轉變成對環境無害的硫磺，處理后的污水達到回用或排放的要求。

公開號為CN101497472的中國專利公開了處理含硫污水的方法是當油田含硫污水的S^2-＜30mg/L時，直接向污水中鼓空氣；當油田含硫污水的S^2-≥30mg/L時，向污水中先加入引發劑硫代硫酸鹽，之后再鼓空氣。空氣與污水的體積比均為2∶1～8∶1，鼓氣時間均為25～40分鐘。該方法處理的油田含硫污水，S^2-含量可降至0～1.5mg/L。

公開號為CN102351346A的中國專利公開了油田污水處理的方法是在油田污水中依次加入50～150mg/l的復合調整劑、30～125mg/l的凈水劑、1～3mg/l的絮凝劑，并保證其充分混合，微粒子間多重作用力將油田污水中的雜質絮凝成大顆粒絮狀體，并快速沉降。利用該方法處理后的水質配伍性好，符合注水水質，節約了大量水資源，但是投加大量的化學藥劑會產生大量的污泥，造成二次污染。

公開號為CN101054244A的中國專利公開了一種油田污水處理方法，其處理工序為：氣浮除油工序—離子調整工序—快速沉降工序—過濾工序—污泥處理工序。氣浮除油工序在采出水中通入空氣或天然氣，以便使分散油通過微小氣泡浮至水面被回收；離子調整工序是向混合器中加化學劑以除去有害物質；快速沉降工序即加入混凝劑和鐵粉后在沉降罐中沉降；沉降罐出水送至過濾器工序得到清水，污泥則送至污泥離心脫水工序。

公開號為CN101786769A的中國專利公開了采用電氧化—絮凝—高效活性污泥凈水的工藝對油田廢水進行處理。該工藝通過電絮凝裝置將污水進行電解處理，并通過浮選排污和沉淀排污將雜質與水分離。向出水中投加藥劑并在混合裝置中充分混合，混合后的污水進入高效活性污泥凈化器進行反應形成活性污泥，進一步過濾處理。

上述這些方法存在著藥劑加量高、處理時間長、除硫效率低、處理成本高等不足，因此不能夠同時解決除硫效果不佳、絮凝效果較差、投加大量化學藥劑導致產生的污泥量大等問題。

發明內容

為了解決現有技術中的油田采出水處理工藝所存在的不足，本發明提供了一種除硫效果好、沉淀時間短、絮凝效果好、產生污泥量少、二次污染小的等離子體快速處理油田含硫采出水的方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案是：該等離子體處理油田含硫采出水的方法由以下步驟組成：

（1）將含硫采出水進行除油處理；

（2）將除油后的采出水注入等離子體反應器中，在放電電壓為150～190V，放電電流為0.5～0.9A，放電電極板間距為4～7mm的條件下進行等離子體處理3～8min；

（3）將等離子體處理后的采出水中加入絮凝劑，絮凝劑的添加量是0.5～5mg/L，攪拌混勻，沉淀，過濾，完成采出水處理。

上述步驟（3）中的絮凝劑是粘均分子量為800～1200萬，陽離子度為10%～30%的陽離子聚丙烯酰胺。

上述步驟（2）中等離子體反應器是DBD低溫等離子體反應器。

上述步驟（3）中的過濾是通過石英砂過濾器進行過濾，濾料粒徑為0.3～0.5mm。