[發(fā)明專利]一種油氣田作業(yè)廢液處理方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910029704.4
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN109851089A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李小兵;祝威;張海軍;韓霞;王志新;谷梅霞;吳磊;桂召龍;謝立龍;桂林
• 申請（專利權(quán)）人: 中石化節(jié)能環(huán)保工程科技有限公司;中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F103/10
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

本發(fā)明公開了一種油氣田作業(yè)廢液處理方法及裝置，將廢液通過離心泵增壓后經(jīng)微泡射流空化氧化反應(yīng)器產(chǎn)生微泡并發(fā)生空化氧化反應(yīng)，切向進入旋流絮凝反應(yīng)室產(chǎn)生旋流絮凝，進入小渦流絮凝反應(yīng)室產(chǎn)生渦流絮凝，進入大渦流絮凝反應(yīng)室產(chǎn)生水體顆粒物或膠體渦流絮凝并向上做塞流運動，在裝置頂部溢流進入沉降室沉降，從廢液出口排出，部分絮體溢流進入泡沫收集槽排出。裝置采用微泡射流空化氧化反應(yīng)器、旋流絮凝反應(yīng)室、渦流絮凝反應(yīng)室和沉降室與泡沫收集槽，使廢液中有機污染物破膠、脫穩(wěn)，并利用微泡接觸介質(zhì)作用，使微泡、微絮體在渦流場中接觸絮凝，水體顆粒物絮凝反應(yīng)粒度下限小，絮凝時間短，運行成本低，解決了廢液破膠脫穩(wěn)、絮凝問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油氣田作業(yè)廢液處理方法及裝置，尤其適用于油氣田壓裂返排液、鉆井廢水、洗井廢水和酸化廢液絮凝反應(yīng)的處理，也適用于石油、化工廢水的處理。

技術(shù)背景

油田為增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)會根據(jù)生產(chǎn)需要采取各種作業(yè)措施，如壓裂、酸化、調(diào)剖、熱洗等，這些措施會產(chǎn)生大量含有化學(xué)物質(zhì)的油氣田廢液。油氣田作業(yè)廢液主要包括鉆井廢液、酸化和壓裂廢液以及其中兩種或兩種以上的混合廢液。污染物種類為石油類，COD、SS、揮發(fā)酚、硫化物、氰化物、六價鉻以及砷等，COD、SS與石油類三種污染物約占污染物排放總量的95％以上。油氣田作業(yè)廢液存在范圍較廣，排量變化大，污染成分復(fù)雜多變，會對生產(chǎn)現(xiàn)場及其周邊環(huán)境造成較大的危害。

國內(nèi)外油田壓裂返排液處理的要求主要是達標排放和回注利用，所用方法有物理法、化學(xué)法、生物法和組合工藝等。國內(nèi)油田作業(yè)廢液通常采用混凝、中和、氧化、活性炭單獨吸附或一體化處理。針對油田作業(yè)廢液的水質(zhì)特點，文獻報導(dǎo)的處理技術(shù)很多，但很多技術(shù)還處在試驗研究階段，至今尚未找到一種大規(guī)模應(yīng)用、經(jīng)濟和環(huán)境效益共贏的處理技術(shù)。油田作業(yè)廢液成分復(fù)雜，體系多變，使用單一技術(shù)既徹底去除油田作業(yè)廢液中的污染物，且成本較高，與實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用還有一定距離。

絮凝是常規(guī)水處理技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的單元操作技術(shù)，是石油化工廢水、油氣田壓作業(yè)廢液處理工藝不可缺少的預(yù)處理環(huán)節(jié)，其效果直接影響后續(xù)工藝的處理效果、運行工況和費用成本。絮凝技術(shù)的發(fā)展使其在廢液的處理效率、適用范圍等方面都得到了顯著的提高和發(fā)展。工業(yè)廢水水質(zhì)日趨復(fù)雜，如難降解有機工業(yè)廢水呈現(xiàn)成分復(fù)雜、有機物濃度高，毒性大以及生物難降解物質(zhì)多等特點，油田壓裂返排液則具有污染物種類多、含量高，乳化程度高以及體系穩(wěn)定等特點。因此，亟需強化水處理工藝過程，而強化絮凝過程需要提高兩方面技術(shù)，一是發(fā)展新型高效絮凝劑，二是發(fā)展高效絮凝反應(yīng)器。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是要克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種油氣田壓裂返排液、鉆井廢水、洗井廢水和酸化廢液等油田作業(yè)廢液絮凝反應(yīng)處理方法和裝置，以解決油氣田作業(yè)廢液破膠脫穩(wěn)、絮凝預(yù)處理的問題。

技術(shù)方案：本發(fā)明的一種油氣田作業(yè)廢液處理方法，將廢液通過離心泵增壓產(chǎn)生高速射流，經(jīng)過微泡射流空化氧化反應(yīng)器產(chǎn)生大量微泡并發(fā)生空化氧化反應(yīng)，從底流向上斜切入口A切向進入旋流絮凝反應(yīng)室進行旋流絮凝反應(yīng)，之后，依次進入小渦流絮凝反應(yīng)室下倒錐段、小渦流絮凝反應(yīng)室中椎段和小渦流絮凝反應(yīng)室上倒錐段進行渦流絮凝反應(yīng)，再進入大渦流絮凝反應(yīng)室進行水體顆粒物或膠體渦流絮凝反應(yīng)，并向上做塞流運動，在大渦流絮凝反應(yīng)室頂部溢流進入沉降室沉降后，從廢液出口排出，部分絮體泡沫溢流進入泡沫收集槽，從泡沫出口排出。