[發明專利]一種油田采出水的處理方法及裝置

在審

• 申請號: 201710192029.8
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106830444A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 韓飛超;趙樂滸;汪旭;張榮;甘露;楊磊;赫英哲;張凱;陳桐
• 申請（專利權）人: 中冶華天南京工程技術有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F103/10
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標代理事務所11325
• 代理人: 張岱

技術領域

本發明屬于工業廢水處理及回用技術領域，尤其涉及一種油田采出水的處理方法及裝置。

背景技術

隨著油田的不斷發展，油田產業不斷變革，采油技術先后經歷了一次、二次、三次采油，目前我國油田開采已經達到較高的發展，處于后續發展階段，主要進行二次、三次采油。二次采油主要以人工注水保持地層壓力的方式采油；三次采油主要是靠改變注入水的特性來采油，如向注入水中加入堿、表面活性劑、聚合物等化學物質。隨著二次、三次采油大規模的展開，油田采出水量急劇上升。油田采出水是伴隨采油作業采出的經原油脫水分離后的含油污水，其中含有油類(約1000～2000mg/L，有時甚至高達5000mg/L，存在形式主要為浮油、分散油、乳化油和溶解油)、懸浮物(一般為100～1000mg/L，主要包括FeS顆粒、粉砂和細砂等)、含鹽量(濃度范圍10³～10⁶mg/L，主要包括Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Na⁺、Fe²⁺、Cl^-、HCO₃^-、CO₃^2-等)、有機物(包含脂肪烴、芳香烴、酚類、有機硫化物、脂肪酸、表面活性劑、聚合物等)、微生物(主要為硫酸鹽還原菌、腐生菌和鐵細菌等)。大量的油田采出水如不對其進行處理回用，不僅會造成水資源的嚴重浪費，而且會污染環境。若將油田采出水有效地處理后回用，不僅能節約水資源、降低石油企業的用水成本，而且能減少環境污染。

針對油田采出水中的主要污染物，目前常用處理技術主要重力沉降、離心分離、氣浮、過濾、吸附、凝聚、氧化、生物法、膜技術、超聲波技術以及它們的組合工藝。這些處理方法都有相應的局限性，單獨使用往往很難達到排放要求。隨著環保要求的逐漸提高，后期又逐漸開發了上述處理方法的組合工藝，例如，張雷等人采用“微絮凝+過濾”工藝處理油田采出水，在進水油和SS濃度分別為60mg/L和25mg/L的條件下，出水油和SS濃度達到為1mg/L和3mg/L(張雷等，采用微絮凝-過濾工藝處理油田采出水，化工環保，2010，156-158)；章志強采油臭氧-生物碳技術處理錦州油田采出水，將COD濃度600～1000mg/L、石油類500mg/L、懸浮物500mg/L分別處理到COD濃度50mg/L、石油類1.6mg/L、懸浮物1.4mg/L(章志強，臭氧-生物碳技術處理錦州油田采出水的試驗研究，地質礦產，2012，121-123)；蔡小壘等人采用旋流-氣浮一體化裝置處理秦皇島油田采出水，將含油量1700mg/L處理到20mg/L(蔡小壘等，BIPTCFU-Ⅲ型旋流氣浮一體化采出水處理樣機及其在秦皇島32-6油田的試驗分析，中國海上油氣，2014，80-85)。這些方法及其組合工藝對油田采出水中的油類、懸浮物等具有一定的處理效果，但仍無法滿足特低滲透油田回注水標準—《碎屑巖油藏注水水質推薦指標及分析方法》(SY/T 5329-2012)的“5-1-1”的要求(即出水含油≤5mg/L，SS≤1mg/L，懸浮物粒徑中值≤1μm)，尤其對油田采出水中結垢性離子(主要為Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-、CO₃^2-)基本無處理效果，造成管道、設備的結垢與腐蝕。

針對油田傳統方法無法達到回用要求和去除含鹽量的問題，研究者將膜技術應用到油田采出水的處理中。蘆艷等人利用超濾膜處理油田采出水，出水含油量0.2mg/L、懸浮物0.2mg/L(蘆艷等，超濾膜處理油田采出水及污染膜的微觀分析，化工環保，2009，139-143)；潘振江等人采用“超濾+納濾”雙膜工藝處理油田采出水，出水水質滿足油田回注水的要求(潘振江等，雙模法深度處理油田采出水的現場試驗研究，水處理技術，2010，86-89)。但這些膜技術仍然沒有解決去除含鹽量、消除管道和設備結垢與腐蝕的問題，而且雙膜法投資和運行成本過高，運行穩定性差，不適合大規模的油田采出水的處理回用。因此，開發一種既能滿足油田回注水標準又能解決設備與管道結垢腐蝕問題的油田采出水處理工藝意義重大。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種能滿足油田回注水標準的油田采出水處理方法。

為達到上述目的，本發明一種油田采出水處理方法，包括如下步驟：

步驟一、向油田采出水中投加氧化劑并攪拌，對油田采出水進行氧化還原處理，得到第一處理水；