[發(fā)明專利]一種海上稠油熱采生產(chǎn)水的脫鹽方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011123251.0
• 申請(qǐng)日: 2020-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN112225273A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳巍;張明;王海燕;臧毅華;朱國金;王春升;盛春光;尚超;王楚寧;趙曉明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國海洋石油集團(tuán)有限公司;中海油研究總院有限責(zé)任公司;中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/04
• 分類號(hào): C02F1/04;C02F1/02;C02F103/10
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 吳愛琴

本發(fā)明提供一種海上稠油熱采生產(chǎn)水的脫鹽方法。在蒸發(fā)器中通入空氣可以有效防止蒸發(fā)管壁的結(jié)垢，并且可以增加傳熱效率；在氣液分離器上增加排空氣閥可以將蒸汽中的熱空氣排出，以保證羅茨壓縮機(jī)的正常運(yùn)行；生產(chǎn)水在進(jìn)入蒸發(fā)器前，與高溫濃鹽水和蒸汽冷凝水兩級(jí)換熱，最大限度的實(shí)現(xiàn)能量的回收，降低了大量的能耗；本方法相比于反滲透技術(shù)，對(duì)進(jìn)水溫度、進(jìn)水水質(zhì)要求較低，當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)產(chǎn)生較大波動(dòng)時(shí)，仍可以正常運(yùn)行；本方法結(jié)構(gòu)緊湊、能量利用率高、抗結(jié)垢能力強(qiáng)、傳熱效率高，更適用于在海上進(jìn)行稠油熱采的生產(chǎn)平臺(tái)上進(jìn)行脫鹽應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及海上稠油熱采生產(chǎn)水的處理問題，特別涉及一種海上稠油熱采生產(chǎn)水的脫鹽方法。

背景技術(shù)

我國海上稠油資源豐富，按照稠油熱采標(biāo)準(zhǔn)初步篩選，符合熱采條件的地質(zhì)儲(chǔ)量高達(dá)9.8×10⁸m³，其中地層原油粘度大于450mPa·s，不得不進(jìn)行熱采開發(fā)的地質(zhì)儲(chǔ)量達(dá)到6.9×10⁸m³。稠油熱采生產(chǎn)水處理方法有如下幾種：

①調(diào)至稀油區(qū)塊作為有效注水水源回注油層。但此方式只能用去一部分，因?yàn)橄∮蛥^(qū)塊也產(chǎn)含油污水，特別是油田開發(fā)后期，自產(chǎn)污水更多。

②注入廢地層，即無效回注，用以防止對(duì)地面污染。這種出路雖可以暫時(shí)緩解污水出路問題，但存在很大問題：其一廢地層有限，其二易造成地層間污染；其三回注污水也消耗大量電能，據(jù)調(diào)查，耗電費(fèi)用為4～8元/m³。

③處理后達(dá)標(biāo)排放。國家對(duì)污水外排總量有著嚴(yán)格的限制，并對(duì)污水外排收取外排費(fèi)用。污水處理后即使達(dá)標(biāo)也不能全部外排，而且處理需要可觀的處理費(fèi)。

④處理后回用于注氣開發(fā)用熱采鍋爐，使其稠油污水處理后就地回用。這是使廢水資源化的有效途徑，既不污染周圍環(huán)境，又可以充分利用稠油污水的熱能。既節(jié)約淡水資源，又節(jié)省熱能。

可以看到，回用于注汽鍋爐無論是從環(huán)境保護(hù)，還是從水資源和能源的充分利用等方面來看，④都是最佳方案。目前，海上熱采試驗(yàn)一般采用海水或水源井水作為水源，應(yīng)用反滲透技術(shù)(RO)進(jìn)行脫鹽、軟化處理達(dá)到鍋爐給水的水質(zhì)要求。但是，反滲透膜對(duì)水中油含量要求高，因此，反滲透工藝難以應(yīng)用到生產(chǎn)水回用熱采鍋爐的工藝中，導(dǎo)致海上熱采平臺(tái)在環(huán)保和資源回收方面存在缺陷。針對(duì)稠油熱采生產(chǎn)水的處理，相比于RO技術(shù)，蒸發(fā)脫鹽技術(shù)具有對(duì)進(jìn)水水質(zhì)變化容忍度高、預(yù)處理簡單、對(duì)進(jìn)水溫度要求低等優(yōu)點(diǎn)。

升膜蒸發(fā)器(RPLN)是一種將加熱室與分離室分離的蒸發(fā)器。加熱室一般為加熱管較長的立式固定管板換熱器，料液由底部進(jìn)入加熱管，受熱沸騰后迅速汽化；蒸汽在管內(nèi)迅速上升，料液受到高速上升蒸汽的帶動(dòng)，沿管壁形成膜狀上升，并繼續(xù)蒸發(fā)。汽液在頂部分離，二次蒸汽從頂部溢出，完成液則由底部排出。升膜蒸發(fā)器蒸發(fā)量大，蒸發(fā)效果好，但是有兩個(gè)明顯的缺陷：能耗過高；不適于粘度大，容易結(jié)晶和結(jié)垢的物料。