[發(fā)明專利]超稠油含鹽采出水回用處理再生的方法及裝置

在審

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• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111547908A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 鄭帥;楊萍萍;黃強;曾玉彬;王乙福;葉洋;武文靜;王炯;曲朋
• 申請（專利權）人: 中國石油工程建設有限公司;中油（新疆）石油工程有限公司
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;C02F103/10;C02F101/30;C02F103/08
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標事務所 65105
• 代理人: 周星瑩;朱永慧

本發(fā)明涉及油田采出水處理技術領域，是一種超稠油含鹽采出水回用處理再生的方法及裝置，前者將超稠油含鹽采出水經(jīng)凈化預處理后冷卻降溫，進入生物活性炭過濾器去除有機物及部分懸浮物后，送入超濾膜處理器內，截留懸浮物、膠體硅和有機物后，超濾出水送入納濾膜處理器膜處理，得到的超稠油含鹽采出凈化水回用于熱采鍋爐用水，后者包括換熱器、生物活性炭過濾器、超濾給水箱、超濾膜處理器、納濾給水箱、納濾膜處理器。本發(fā)明綜合采用了生物質活性炭、超濾、納濾處理工藝處理超稠油含鹽采出水，能夠達到回用熱采鍋爐的水質標準并長期穩(wěn)定運行，實現(xiàn)了節(jié)約水資源和保護環(huán)境的目標，具有顯著的經(jīng)濟、社會效益及環(huán)保效應。

技術領域

本發(fā)明涉及油田采出水處理技術領域，是一種超稠油含鹽采出水回用處理再生的方法及裝置。

背景技術

超稠油采出水是蒸汽驅采超稠油過程中對粘度大、流動性差的超稠油區(qū)油層注入高溫蒸汽以降低其粘度，由地面超稠油設備采出的油水混合物即采出液，然后對采出液進行油水分離后得到的廢水。超稠油因其在地層條件下高粘度、低流動性的特殊屬性，在熱力開采過程中需要持續(xù)補充高溫高壓蒸汽降低開采區(qū)原有粘度以滿足需要，因此需要消耗大量的熱力和淡水資源。超稠油采出水具有高水溫，高含油量、高礦化度，高懸浮物含量以及高污染物負荷等特點，超稠油蒸汽驅采的能耗是普通原油的兩至三倍，每開采1m³超稠油伴隨著4m³超稠油采出污水。如果污水未經(jīng)有效處理被直接回注至開采區(qū)，會對地下水層造成嚴重的污染。由于超稠油開發(fā)過程中需要大量的蒸汽，油田普遍采用過熱蒸汽鍋爐和燃煤流化床鍋爐，鍋爐用水使用凈化后的油田采出水，由于鍋爐用水對進水水質的礦化度要求較高（過熱蒸汽鍋爐和燃煤流化床鍋爐總溶解固體在2000mg/L以下），為了保證水質，運行過程中會排放10%至20%的高溫含鹽水，礦化度在4000mg/L至60000mg/L左右。

現(xiàn)階段，膜分離技術已在節(jié)能減排、清潔生產、資源回收等方面展現(xiàn)了明顯的技術優(yōu)勢，相對于蒸發(fā)技術來說，膜分離技術是一種低成本、低能耗的廢水深度處理技術，水處理過程中常用的膜技術包括微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜，微濾可去除懸浮物和細菌，超濾可分離大分子和病毒，納濾可去除部分硬度、重金屬和有機物，反滲透技術幾乎可以去除各種雜質。因此膜處理技術逐漸成為水處理與回用的主要技術，也是當前和未來水質凈化處理的發(fā)展方向和必然趨勢。

國內外超稠油采出水普遍采用重力除油+混凝氣浮+過濾+軟化的處理流程出水回用鍋爐。常規(guī)開發(fā)超稠油采出水（總溶解固體在3000mg/L以下）凈化后回用注汽鍋爐已基本實現(xiàn)，但隨著SAGD超超稠油開發(fā)及過熱注汽鍋爐和燃煤流化床鍋爐的推廣使用，采出液呈現(xiàn)粘度高、攜砂量大，硬度（在3000mg/L以下）和礦化度（10000 mg/L至50000 mg/L）普遍較高的特點，采用凈化+樹脂軟化已經(jīng)不能達到鍋爐進水指標的要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種超稠油含鹽采出水回用處理再生的方法及裝置，克服了上述現(xiàn)有技術之不足，其能有效解決現(xiàn)有超稠油含鹽采出水凈化處理時存在采出液粘度高、攜砂量大、硬度和礦化度普遍較高的問題。

本發(fā)明的技術方案之一是通過以下措施來實現(xiàn)的：一種超稠油含鹽采出水回用處理再生的方法，按照下述方法進行：第一步，將超稠油含鹽采出水經(jīng)凈化預處理后由凈化水管路送入換熱器內冷卻降低溫度，再進入生物活性炭過濾器，過濾去除超稠油含鹽采出水中的有機物及部分懸浮物后，得到一次產水；第二步，一次產水經(jīng)超濾進水管路送入超濾膜處理器內，經(jīng)過濾后截留一次產水中的懸浮物、膠體硅和有機物后，得到超濾出水和超濾濃縮液；第三步，超濾濃縮液回流至凈化水管路，超濾出水經(jīng)納濾進水管路送入納濾膜處理器，經(jīng)過納濾膜處理器的膜處理后，得到納濾濃縮液和超稠油含鹽采出凈化水，納濾濃縮液回流至進水管路，超稠油含鹽采出凈化水回用于熱采鍋爐用水。

下面是對上述發(fā)明技術方案之一的進一步優(yōu)化或/和改進：

上述生物活性炭過濾器中填充有顆粒尺寸為0.2mm至0.5mm的生物活性炭顆粒。