CN102120653A - 一种低渗透高盐油田采出废水的处理装置及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低渗透高盐油田采出废水的处理装置及其处理方法，该装置主要由隔油沉淀调节池、斜板分离器、粗粒化过滤器、重力聚结分离器、聚结分离器、吸附过滤器、多级精密过滤器、回注水站组成。依下述步骤完成：除油沉渣、加药、分离、吸附过滤、多级精密过滤处理。本发明采用了一种全程隔氧的装置和处理工艺，彻底解决了溶气气浮对金属设备和管道的腐蚀问题，完全达到油田回注水要求最高的A1级回注水水质要求；且水质适用性较宽，对于高盐(2000～80000mg/L)、高浊(100～2000mg/L)、低温(6～40℃)及各种含油量的采出废水，均有理想的处理效果。

Description

一种低渗透高盐油田采出废水的处理装置及处理方法

技术领域

本发明涉及一种高盐低温油田采出废水的回注装置及处理方法。

背景技术

对于采油生产而言，采油过程中产生的油田采出废水的回注处理，是制约油田开采的重要因素。油田采出废水，是一种含有原油、悬浮固体、细菌、铁和硫化物以及盐类等较为复杂的多相体系，未经良好处理的回注水，会严重影响采油品质、采油效率和油田采出率。对于低渗透油田采出废水，常规处理方法(重力沉降、旋流离心分离、气浮和过滤等)，均难以稳定达到《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》(SY/T5329-94)中的A1级水质要求。目前处理油田采出废水比较成功的方法是名称为《一种低温含油污水处理方法》的专利技术，专利号：200710121172，但是该方法对于高盐低温油田采出废水的处理，并不适用，原因如下：由于处理过程采用了加压溶气气浮工艺，增加了采出废水中的溶解氧，在高盐条件下容易造成严重的金属腐蚀，导致处理系统设备在短时间就发生腐蚀损坏，而采用惰性气体气浮的方法，不适用于野外流动的采油作业。另外该处理方法还存在处理效果不稳定——低温状态下难以稳定去除悬浮固体含量及其粒径中值不能满足低渗透油田回注水的“5、1、1”标准。且实际运行中，操作复杂，维护费用高。

发明内容

本发明的目的在于，彻底解决溶气气浮对金属设备和管道的腐蚀问题，达到油田回注水要求最高的A1级回注水水质要求。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一、本发明之高盐低温含油污水处理装置，由隔油沉淀调节池A、斜板分离器B、粗粒化过滤器C、重力聚结分离器D、吸附过滤器E、多级精密过滤器F、回注水站24组成，上述各部分依次前后连通；

所说隔油沉淀调节池A，分前、后两部分，前部分由覆盖球4、集油槽2、排油口3、污泥斗构成的梯形结构，用于隔油沉淀；覆盖球4位于隔油沉淀调节池整个区域的顶部。

所说斜板分离器B，内有两组垂直放置的平行聚结板；

所说粗粒化过滤器C，装有填疏油性粗粒化填料；

所说重力聚结分离器D由重力分离器、聚结分离器两个部分组成，各自设有流程导管；重力分离器采用下进、下出水的方式；聚结分离器由滤芯支板17、聚结滤芯16、滤芯压盘13构成，从下到上依次排开，滤芯支板17支撑着聚结滤芯16，滤芯压盘1压紧着滤芯13；

所说吸附过滤器E，内装有活性碳滤芯；

所说多级精密过滤器F，由壳体14和烧结滤芯21组成，烧结滤芯21为钛合金烧结滤芯。

二、本发明之工艺流程是：

1)原油采出液通过管线进入隔油调节池A，进行除油沉渣及均匀水质、调节水量；隔油调节池的浓缩污泥30用泵加压送至污泥干化场脱水，干泥掺煤混烧或外运；

2)用加药装置8向管线中含油污水中依次加入药剂32：絮凝剂、混凝剂、杀菌剂、阻垢剂、除铁剂，在管道混合器9中充分混合反应；药剂投加量如下表所示：

由于高含盐污水中会孳生嗜盐菌，加入杀菌剂能有效抵制此类细菌的繁殖生长，降低微生物活性，为了防止细菌对药剂产生抗药性，可用有效氯或季安盐，每25～35日互换一次，保证出水悬浮固体含量达标排放。

3)进入斜板分离器B，浮油上升到分离器表面，并自流进入污油箱26，而沉降的污泥被定期抽走；

4)斜板分离器处理后的污水，自流进入粗粒化过滤器C，该粗粒化过滤器能有效过滤水中的细小悬浮颗粒，除去水中的杂质颗粒，防止以颗粒为核心而不能破乳除油，同时将水中的水包油进行破乳，然后输送至重力聚结分离器D内；

5)重力聚结分离器B，污水经流程长的导管，通过聚结滤芯16将水中微细油滴聚结成为大的油滴而上浮，汇集于聚结分离器的集油槽2中，集油槽中收集的污油定期排放到污油箱26，回收利用，污水则进入吸附过滤器E内；

6)吸附过滤器E采用改性纤维球填料，吸附污水中浮油，污油定期排放到污油箱26，回收利用，污水进入缓冲水箱20；改性纤维球填料定期取出清洗更换；

7)部分缓冲水经一级反洗水泵19提升，进行粗粒化过滤器C反冲洗，恢复粗粒化过滤器的处理能力；其余，经二级提升水泵23进入多级精密过滤器F；过滤器采用钛合金烧结滤芯

8)出水进入净水箱22，部分通过二级反冲水泵23进入多级精密过滤器F反冲洗；其余进入回注水站24；

9)经上述7)和8)之一、二级反冲洗之后的污水，通过管线送至隔油调节池A进行再处理；

5、根据权利要求4所述采出废水的处理方法，其特征在于：2)所加杀菌剂之药物，系有效氯、季安盐交替使用，每25～35日互换一次。

6、根据权利要求4所述采出废水的处理方法，其特征在于：整个过程在隔氧的条件下运行。

整个工艺在隔氧的条件下运行。

本发明采用了一种全程隔氧处理工艺，彻底解决了溶气气浮对金属设备和管道的腐蚀问题，完全达到油田回注水要求最高的A1级回注水水质要求，而且处理效果稳定可靠；水质适用性较宽，对于高盐(2000～80000mg/L)、高浊(100～2000mg/L)、低温(6～40℃)及各种含油量的采出废水，均有理想的处理效果。处理过程可以实现的全自动运行，操作简单，处理设备动力部件少，故障率低，维护费用少。

附图说明

图1、本发明之油田采出废水处理装置的构造示意图

图2、本发明之油田采出废水处理工艺流程

图中：A、隔油调节池；B、斜板分离器；C、粗粒化过滤器；D、重力聚结分离器；E、吸附过滤器；F、多级精密过滤器；1、进水口；2、集油槽；3、排油口；4、覆盖球；5、排污口；6、提升泵；7、出水口；8、加药装置；9、管道混合器；10、斜板组；11、溢流槽；12、粗粒化填料；13、滤芯压；盘；14、壳体；15、流程导管；16、聚结滤芯；17、滤芯支板；18、活性碳；19、一级反洗水泵；20、缓冲水箱；21、烧结滤芯；22、净水箱；23、二级反洗水泵；24、回注水站；25、一、二级反洗排水管；26、污油箱；27、污泥浓缩池；28、上清液(污泥池)；29、泥饼；30、污泥31、废油；32、药剂；33、加药罐；34、缓冲水；35、反洗排水；36、净水。

具体实施方式

下面结合附图叙述一个实施例，对本发明做进一步说明。

图1显示本发明实施例之油田采出废水处理装置的构造

主要由隔油调节池A、斜板分离器B、粗粒化过滤器C、重力聚结分离器D、吸附过滤器E、多级精密过滤器F、回注水站24组成。上述各部分依次前后连通，整个系统在隔氧的条件下运行。

本实施例的污水经调节池调节后由提升泵6至出水口7进入加药装置8，经管道混合器9充分反应后流经斜板10组进行油污分离，污油上浮，水至溢流槽11流出。

本实施例之粗粒化过滤器C，其内部装填疏油性粗粒化填料12，上部进水，下部出水。含油废水通过该填料层时，经“润湿聚结”和“碰撞聚结”作用，小粒径油珠凝聚成大油珠，迅速上浮至水面被去除，提高了除油效率。

本实施例之重力聚结分离器D，由重力分离器和聚结分离器两部分构成，各自均有流程导管。重力分离器采用下进、下出水的方式，污水经流程导管，由于流程导管15长而使细小的油粒充分接触并长大上浮，超过80％的油在这一级被聚集排出，只有很少量的细小油粒进入聚结分离器，大大延长了聚结滤芯的使用寿命。聚结分离器由滤芯支板17、聚结滤芯16、滤芯压盘13构成，从下到上依次排开，滤芯支板支撑着聚结滤芯，滤芯压盘起压紧滤芯的作用。

本实施例之多级精密过滤器F，由壳体14和精密滤芯21组成，实现净化目的。采用钛合金烧结滤芯21，具有精度高、寿命长、运行可靠、耐酸碱、易清洗等特点。

本实施例设有污油箱26和缓冲水箱20，收集由排油口3排出的废油31，存储净化后出水36，避免了建设方重新配务相应装置，减少投资。

图2显示本实施例之油田采出废水的处理工艺

原油采出液通过管线由进水口1流入隔油调节池A；除油沉渣后，通过加药装置8之加药罐33，向管线中含油污水中依次加入药剂32；絮凝剂、混凝剂、杀菌剂、除垢剂、除铁剂，在管道混合器9中充分混合；其投加量为：

混凝剂(PAC)，10mg/L；絮凝剂(PAM)，2-3mg/L；杀菌剂(有效氯)，2-3mg/L；阻垢剂(复配型)，10mg/L：除铁剂(复配型)，2-3mg/L。

然后进入斜板分离器B，有效去除水中的浮油和游离油，浮油上升到分离器表面由排油口3排至污油箱26，而沉降的污泥30经排污口5排至污泥浓缩池27。斜板分离器处理后的污水，自流进入粗粒化过滤器D，进行处理。粗粒化过滤器，能有效过滤水中的细小悬浮颗粒，除去水中的杂质颗粒，防止以颗粒为核心而不能破乳除油，同时将水中的水包油进行破乳，然后输送至重力聚结分离器D内。重力聚结分离器聚结滤芯16，将水中微细油滴聚结成为大的油滴，并使之迅速上浮，汇集于聚结分离器的集油室2中，集油室中收集的污油31定期排放到污油箱26，回收利用，污水则进入吸附过滤器E内。吸附过滤器内装有容量大的活性碳滤芯18，吸附性强，污油31定期排放到污油箱26，回收利用，污水进入缓冲水箱20。部分缓冲水34经一级反洗水泵19对粗粒化填料12进行反冲洗，可延长膜的使用寿命、节省费用。其余经二级提升水泵6进入多级精密过滤器F，该过滤器采用钛合金烧结滤芯21，不仅精度高、寿命长、运行可靠，还具有耐酸碱、易清洗，出水进入净水箱22，部分净水36通过二级反洗水泵23进行多级精密过滤器F反冲洗，其余进入回注水站24。

本实施例的整套系统在密闭隔氧、防腐的条件下进行，隔油沉淀调节池A处理区域动水位区域设有浮动覆盖球4，能保证水处理过程中尽量减少接触空气中氧的侵蚀，代替昂贵的隔氧层。

本实施例的反洗排水35由反洗排水管25送至隔油调节池，进一步处理。

本实施例的污泥30压滤成泥饼29后送去焚烧或填埋，上清夜28则回隔油沉淀调节池进一步处理。

下表为本实施例达到的各项技术指标：

Claims (6)

1.一种低渗透高盐油田采出废水的处理装置及其处理方法，其特征在于：由隔油沉淀调节池(A)、斜板分离器(B)、粗粒化过滤器(C)、重力聚结分离器(D)、吸附过滤器(E)、多级精密过滤器(F)、回注水站(24)组成，上述各部分依次前后连通；

所说隔油沉淀调节池(A)，分前、后两部分，前部分由覆盖球(4)、集油槽(2)、排油口(3)、污泥斗构成的梯形结构，用于隔油沉淀；

所说斜板分离器(B)，内有两组垂直放置的平行聚结板；

所说粗粒化过滤器(C)，装有填疏油性粗粒化填料；

所说重力聚结分离器(D)由重力分离器、聚结分离器两个部分组成，各自设有流程导管；重力分离器采用下进、下出水的方式；聚结分离器由滤芯支板(17)、聚结滤芯(16)、滤芯压盘(13)构成，从下到上依次排开，滤芯支板(17)支撑着聚结滤芯(16)，滤芯压盘(1)压紧着滤芯(13)；

所说吸附过滤器(E)，内装有活性碳滤芯；

所说多级精密过滤器(F)，由壳体(14)和烧结滤芯(21)组成。

2.根据权利要求1所述采出废水的处理装置，其特征在于：所说覆盖球(4)位于隔油沉淀调节池整个区域的顶部。

3.根据权利要求1所述采出废水的处理装置，其特征在于：烧结滤芯(21)为钛合金烧结滤芯。

4.一种低渗透高盐油田采出废水的处理方法，其特征在于，依下述步骤进行：

1)原油采出液通过管线进入隔油调节池(A)，进行除油沉渣及均匀水质、调节水量；隔油调节池的浓缩污泥(30)用泵加压送至污泥干化场脱水，干泥掺煤混烧或外运；

2)用加药装置(8)向管线中含油污水中依次加入药剂32：絮凝剂、混凝剂、杀菌剂、阻垢剂、除铁剂，在管道混合器(9)中充分混合反应；药剂投加量如下表所示：

3)进入斜板分离器(B)，浮油上升到分离器表面，并自流进入污油箱(26)，沉降的污泥被抽走；

4)斜板分离器处理后的污水，自流进入粗粒化过滤器，处理后输送至重力聚结分离器内；

5)重力聚结分离器(B)，通过聚结滤芯(16)将水中微细油滴聚结成为大的油滴而上浮，汇集于聚结分离器的集油槽(2)中，集油槽中收集的污油定期排放到污油箱(26)，回收利用，污水则进入吸附过滤器(E)内；

6)吸附过滤器(E)采用改性纤维球填料，吸附污水中浮油，定期取出清洗更换；

7)部分缓冲水经一级反洗水泵(19)提升，进行粗粒化过滤器(C)反冲洗，恢复粗粒化过滤器的处理能力；其余，经二级提升水泵(23)进入多级精密过滤器(F)；

8)出水进入净水箱(22)，部分通过二级反冲水泵23进入多级精密过滤器(F)反冲洗；其余进入回注水站(24)；

9)经上述7)和8)之一、二级反冲洗之后的污水，通过管线送至隔油调节池(A)进行再处理；

5.根据权利要求4所述采出废水的处理方法，其特征在于：2)所加杀菌剂之药物，系有效氯、季安盐交替使用，每25～35日互换一次。

6.根据权利要求4所述采出废水的处理方法，其特征在于：整个过程在隔氧的条件下运行。

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