CN101905930A

CN101905930A - 一种油田采出污水选择性吸附气浮处理方法及装置

Info

Publication number: CN101905930A
Application number: CN2010102180157A
Authority: CN
Inventors: 刘炯天; 张建; 李小兵; 祝威; 王永田; 刘慧英; 桂召龙; 吴鲁宁; 姚明修
Original assignee: Shengli Oilfield Shengli Eexploration & Design Research Institute Co ltd; China University of Mining and Technology CUMT
Current assignee: Shengli Oilfield Shengli Eexploration & Design Research Institute Co ltd; China University of Mining and Technology CUMT
Priority date: 2010-06-28
Filing date: 2010-06-28
Publication date: 2010-12-08

Abstract

本发明提供一种油田采出污水的处理方法及装置，由吸附调浆和浮选柱气浮分离两部分组成。采用搅拌桶或静态混合器作为吸附调浆装置，采用旋流-静态微泡浮选柱作为气浮分离装置。根据工艺要求，可配置破碎机、球磨机作为前段处理装置，压滤机作为后续处理装置。采用油田采出污水或净化水将煤基吸附剂配制成均匀的浆液，同油田采出污水一同进入混合搅拌装置，搅拌混合后进入浮选柱气浮分离，油分、气泡以及悬浮物形成的浮渣(油水煤基)经富集后由柱顶部经泡沫收集槽收集后排出，净化出水由柱底部排出。本发明的优点在于：生产过程中不需添加任何化学助剂，不产生污泥，吸附原油和悬浮物后的煤基吸附剂可直接可作为燃料，降低了生产成本。

Description

一种油田采出污水选择性吸附气浮处理方法及装置

一、技术领域

本发明涉及矿场油田开发中对油田采出污水的处理方法，具体的说是一种油田采出污水选择性吸附气浮处理方法及装置。

二、背景技术

目前在油田的开发过程中，油田采出污水的处理是一个非常重要的必不可少的生产环节。目前对于油田采出污水的处理，油田多沿用传统的污水处理工艺，近85％以上的油田采出污水处理采用混凝沉降除油工艺。该工艺是通过向采出水中加入适合的混凝、絮凝剂，经混凝形成絮凝体，利用重力作用去除水中原油和悬浮颗粒。混凝沉降除油工艺的特点是工艺简单，适合大规模使用，对水量、水质冲击变化的适应性强，应用较为广泛。但该工艺存在以下缺点：1、不适用稠油脱水，原油密度越小，混凝沉降出水含油越低，当原油密度大于0.93g/cm³时，出水含油已达不到小于50mg/L的设计要求；2、处理精度低，采出水经污水站集中处理达到C或B级标准后，为满足低渗透油田注水水质要求(A级标准)，需要在注水站进一步进行精细处理，处理后水质达到A级水质标准，即含油5mg/L、悬浮固体含量1mg/L、粒径中值1μm。混凝沉降工艺处理后污水平均含油量21.9mg/L，平均悬浮物11.2mg/L，这样的水质对后段的精细过滤处理产生影响；3、对含聚污水处理效果差。随着三次采油技术的发展，越来越多的油田使用了三次采油技术，从而导致油田采出污水中含有大量的聚合物，聚合物的存在增加了水相的粘度，粘度的增加会增大水中胶体颗粒的稳定性，使水相携油能力增强，同时也增加了油水分离的难度。使用该工艺处理含聚采出污水需要加入大量的化学助剂及升高沉降温度，延长沉降时间，处理效率低下；4、使用水处理药剂投加量大，处理成本高；5、会产生大量的污泥和污油，不但对环境造成严重污染，而且对油田来说形成了原油损失，影响生产。

针对传统处理工艺存在的问题，开发油田采出污水处理的新方法和新设备可减少或是避免使用化学助剂，降低油田的生产成本，有效提高油田采出污水的处理效率，减少或是避免产出污泥和污油，避免油田采出污水对环境的污染。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种流程简单，除油及除悬浮物效率高，投资少的一种油田采出污水选择性吸附气浮处理方法及装置，解决油田采出污水中原油及悬浮物分离困难及减少油田采出污水对环境造成的污染，降低油田采出污水的处理成本的问题。

选择性吸附气浮设备将油田采出污水中原油及悬浮物分离出来，分离产生的浮渣可直接作为燃料使用，实现了污泥的零排放。

本发明的技术方案是通过吸附调浆和浮选柱气浮分离的方法实现的：

a、吸附调浆法：使用油田采出污水(或净化水)将煤基吸附剂配制成均匀的浆液。将含有原油和悬浮物等杂质的油田采出污水与该煤基吸附浆浆液一同进入混合装置，混合均匀。煤基吸附剂将吸附油田采出污水中的原油，尤其是细小的乳化原油颗粒和溶解原油颗粒，形成油煤基。

b、浮选柱气浮分离法：浮选柱气浮分离部分是整个工艺系统的核心部分，经吸附调浆处理后的含油煤基的油田采出污水经浮选柱气浮分离后得到净化后出水和油煤基泡沫。连续进入浮选柱含油煤基的油田采出污水与气泡接触粘附，形成气絮体，气絮体在上浮同时通过网捕、卷扫对污水中的悬浮物进一步捕集粘附。原油、气泡以及悬浮物形成的浮渣(油水煤基)经气浮富集后由柱顶部经泡沫收集槽收集后排出，净化出水由柱底部排出。可浮性差一些的油水煤基在浮选柱中下部通过旋流分离及管流矿化，提高污水中油煤基与气泡碰撞机会形成气絮体上浮至水面，进一步强化对油田采出污水的处理效果。

c、煤基吸附剂是将无烟煤或是有烟煤或是褐煤通过破碎机球磨机研磨制成的均匀球状粉状物，本发明“一种油田采出污水选择性吸附气浮处理方法”的装置主要由破碎机，球磨机，煤基吸附剂浆液制备桶，混合搅拌桶，浮选柱，压滤机和缓冲池组成，破碎机通过管路与球磨机相连，球磨机与煤基吸附剂浆液制备桶相连，煤基吸附剂浆液制备桶与浮选柱相连，浮选柱与压滤机相连，浮选柱底部出口与缓冲池相连，浮选柱上部与下部之间设有一台循环泵。

经国内外检索，尚未发现与本发明相同的油田采出污水处理工艺与装置，本发明提高了油田采出污水处理的效率，降低了处理成本，减少了污油与污泥的排放，保护了环境。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

1、该方法流程简单，投资少，除油及除悬浮物效率高。同传统工艺相比，大大缩短了油田采出污水的处理流程，提高了处理效率；

2、该方法中的核心装置结构简单、设计合理、处理效率高、设备占地面积小，现场安装方便快捷；

3、该油田采出污水处理方法工艺紧凑、占地少、造价低；生产过程中不需添加任何化学助剂，不产生污泥，吸附原油和悬浮物后的煤基吸附剂可直接可作为燃料，减少了生产过程中的环境污染，降低了生产成本。

四、附图说明

图1是本发明的工艺流程框图。

图2是本发明的设备联系图。

图2中：A-破碎机、B-球磨机、C-煤基吸附剂浆液制备桶、D-混合搅拌桶、E-浮选柱、F-压滤机、G-缓冲池。

五、具体实施方式

为进一步公开本发明的技术方案，下面结合说明书附图，通过实施例作详细说明：

图1，2中，一种油田采出污水选择性吸附气浮处理方法由吸附调浆和浮选柱气浮分离两部分组成，装置主要包括破碎机A、球磨机B、煤基吸附剂浆液制备桶C、混合搅拌桶D、浮选柱E、压滤机F、缓冲池G。

首先，煤块1进入A破碎机破碎制备煤粉2，进入球磨机B磨至合适的细度后得到煤粉3，和油田采出污水或净化水4按一定的配比一起进入煤基吸附剂浆液制备桶C制备煤基吸附剂浆液5；煤基吸附剂浆液和油田采出污水6一起进入混合搅拌桶D，经搅拌混合后，形成混合液进入浮选柱E；经浮选柱气浮分离后的净化水8进入缓冲池G，原油、气泡以及悬浮物形成的浮渣(油水煤基)9进入压滤机F压滤脱水后形成滤饼11，滤液10可进入搅拌桶D，进行气浮分离。

本发明所涉及用于制备改性煤粉吸附剂煤煤，也可由破碎机破碎后筛分得到。

Claims

1.一种油田采出污水的选择性吸附气浮处理方法，包括吸附调浆法和浮选柱气浮分离法；

a、吸附调浆法：用油田采出污水或净化水将煤基吸附剂配制成均匀的浆液，将含有原油和悬浮物杂质的油田采出污水与浆液一同混合均匀，煤基吸附剂吸附油田采出污水中的原油，细小的乳化原油颗粒和溶解原油颗粒，形成油煤基；

b、浮选柱气浮分离法：经吸附油浆处理后的含油煤基的油田采出污水进入浮选柱气浮分离，分离后得到净化出水和油煤基泡沫，连续进入浮选柱的含油煤基的油田采出污水与气泡接触粘附，形成气絮体，气絮体在上浮同时通过网捕，卷扫对污水中的悬浮物进一步捕集粘附，原油，气泡以及悬浮物形成油水煤基，油水煤基经气浮富集后由浮选柱顶部收集泡沫后排出，净化出水由浮选柱底部排出，可浮性差一些的油水煤基从浮选柱中下部通过旋流分离及管流矿化，污水中油煤基与气泡碰撞，形成气絮体上浮至水面，进一步强化对油田采出污水的处理效果；

c、煤基吸附剂，是将无烟煤或是褐煤或是烟煤通过破碎机破碎，通过球磨机制成均匀球状的粉状物。

2.一种油田采出水选择性吸附气浮处理装置，主要由破碎机，球磨机，煤基吸附剂制浆液制备桶，混合搅拌桶，浮选柱，压滤机和缓冲池组成，其特征在于破碎机通过管路与球磨机相连，球磨机与煤基吸附剂浆液制备桶相连，煤基吸附剂浆液制备桶与浮选柱相连，浮选柱与压滤机相连，浮选柱底部出口与缓冲池相连，浮选柱上部与下部之间设有一台循环泵。