[發明專利]油田采出水深度凈化方法與裝置

在審

• 申請號: 202011498165.8
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112624410A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 呂文杰;黨志宏;汪華林;紀玉杰;陳建琦;馬紅鵬;馬世浩;劉冰;胡斌
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F103/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 項丹

1.一種油田采出水深度凈化方法，該方法包括以下步驟：

(i)將油田采出水經藥劑調理后送入氣浮池進行初步處理，以脫除油田采出水中的浮油以及大顆粒的懸浮物；

(ii)經初步處理后的油田采出水送入中間水箱進行穩壓處理；

(iii)經穩壓后的油田采出水送入沸騰床分離器，以去除水中的微細顆粒物和分散態油滴；

(iv)經沸騰床分離器處理后的油田采出水送至纖維聚結器進行深度凈化，以脫除水中剩余的乳化油；以及

(v)沸騰床分離器運行一段時間至壓差達到0.3MPa后，通過油田采出水和空氣混合后反向進料對沸騰床分離器的分離媒質進行再生。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(i)中，所述油田采出水的懸浮物含量為1000～5000mg/L，顆粒的平均粒徑為100～10000μm，油田采出中油含量為1000～5000mg/L。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(i)中，所述藥劑包括：聚丙烯酰胺、聚氯乙烯或堿溶液；經氣浮池初步處理后，油田采出水的固體懸浮物含量降至500mg/L以下，油含量降至500mg/L以下，顆粒的平均粒徑降到30μm以下。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(ii)中，經氣浮池初步處理后，大部分液體經酸調節pH后送入中間水箱進行穩壓處理；小部分液體進入壓力溶氣罐，用空壓機加壓打入氣泡后返回氣浮池的入口再次使用，為氣浮池提供足量的氣量。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(iii)中，經過沸騰床分離器處理后，油田采出水的固體懸浮物含量降至15mg/L以下，油含量降至100mg/L以下，顆粒的平均粒徑降到5μm以下。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(iii)中，所述沸騰床分離器為間歇操作，運行至壓差達到0.3MPa時，自動切換至再生工況，油田采出水原液從沸騰床分離器底部通入以及進一步的，同時通入空氣使分離媒質充分流化至沸騰狀態，對其進行清洗再生，釋放其吸附截留的懸浮物和油類，并隨再生用油田采出水送至再生廢水收集箱進行沉降，返回氣浮池的入口，再生廢氣排至廢氣處理系統。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(iv)中，所述纖維聚結器為連續操作，當分離效果明顯變差時，更換聚結器分離內件；經深度凈化后，油田采出水的固體懸浮物含量降至1mg/L以下，油含量降至5mg/L以下，顆粒的平均粒徑降到1μm以下。

8.一種油田采出深度凈化裝置，該裝置包括：

氣浮池(1-1)，用于進行步驟(i)將油田采出水經藥劑調理后送入氣浮池進行初步處理，以脫除油田采出水中的浮油以及大顆粒的懸浮物；

與氣浮池(1-1)連接的中間水箱(1-2)，用于進行步驟(ii)經初步處理后的油田采出水送入中間水箱進行穩壓處理；

與中間水箱(1-2)連接的沸騰床分離器(1-3)，用于進行步驟(iii)經穩壓后的油田采出水送入沸騰床分離器，以去除水中的微細顆粒物和分散態油滴；以及

與沸騰床分離器(1-3)連接的纖維聚結器(1-4)，用于進行步驟(iv)經沸騰床分離器處理后的油田采出水送至纖維聚結器進行深度凈化，以脫除水中剩余的乳化油。

9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括與氣浮池(1-1)連接的壓力溶氣罐(1-5)，用于接收經氣浮池初步處理后的小部分液體，該部分液體用空壓機加壓打入氣泡后返回氣浮池的入口再次使用，為氣浮池提供足量的氣量；以及與沸騰床分離器(1-3)連接的再生廢水收集箱(1-6)，用于沉降再生的分離媒質。

10.如權利要求8或9所述的裝置，其特征在于，所述纖維聚結器采用分級分步處理，包括進口整流分布器(3-3)、油滴粗粒化聚結模塊(3-4)、改性波紋板強化沉降模塊(3-5)和納米改性深度分離模塊(3-6)；通過Ω形式進行編制組合，對油田采出水中的油類進行快速高效分離；所述纖維聚結器設有油相出口(3-8)和水相出口(3-7)，水相出口連續外排，油相出口間歇外排或小流量連續外排。