CN1023029C - 油田注水脱氧的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种利用旋转床进行油田注水脱氧的方法。本方法将油田现场不含氧的气体(天然气)通入旋转床的进气口，含氧水引入旋转床的液体进口，气液两相在床层进行传质后，气体从排气口排出送回原管路，脱氧水送入储罐备用或直接注入地下。本发明一次达到脱氧指标，含氧量在0.08ppm以下。
Description
本发明涉及一种利用旋转床进行油田注水脱氧的方法。
油田注水排油时，注入的水必须把氧脱除到0.05～0.1ppm以下，由于水的处理量很大，所以对常用设备是异常繁重的任务。目前有条件的油田采用高塔喷淋真空脱氧技术，以水中氧的平衡压力与塔内气相氧分压之差为推动力，靠分子扩散解析水中的溶解氧。该方法所用高大的塔设备不仅占地投资大，而且由于真空脱氧效率低，常常达不到要求的脱氧指标。因此需要把从真空塔出来的水再加化学脱氧剂进一步脱氧，每年油田的一个注水600万立方米的脱氧站需耗用价值80～100万的脱氧剂。尤其是在海洋钻井平台上操作，受条件的限制不可能采用上述方法。
旋转床超重力场装置可以强化传递与反应过程，使一些在常规技术上难以达到的目的得以实现。
根据英国帝国化学工业公司（ICI）提出的EP0023745 A3专利，提到旋转床可用于吸收、解析、蒸馏等分离过程，但没有公开工业规模的应用技术。特别是对油田注水脱氧这种大规模的工业应用技术没有具体报导，原因是：旋转床技术还是较新的技术，内部运行机制复杂，应用开发研究仍在不断进行。另外油田注水脱氧工业规模大，需要根据不同的地质工况，采取相应的技术措施。所以要得到工业实用的方案需作深入研究。
本发明的目的：利用旋转床超重力场装置，结合油田现场工况，使不含氧的气体与注入水在床层中高度湍流的情况下传质交换，解析水中的溶解氧，从而提供一种占地小，除氧效率高，适用性广的油田注水脱氧新方法。
本发明的要点：将油田现场不含氧的气体（如：天然气），通过旋转床进气口，含氧水引入旋转床的液体进口，气液两相在床层多孔填料中高度湍流的情况下进行传质，水中的溶解氧被解析出来，由气体带走，气体从排气口排出送回原管路中或作其它用途。脱氧水送入储罐或直接注入地下。
上述的气体根据油田的工况不同选择，最好是油田的天燃气。
为了让从旋转床排出的气体顺利返回原管路，必须使气体压力保持与管路中的压力相同或略大于管路压力。因此，在气体进入旋转床之前或排出排气口之后采用升压措施，如：风机送气或选用自带抽吸装置的旋转床。
上述的注入水可以是地表水，也可以是海水。
下面结合实施例对本发明详细公开。
附图1是本发明的工艺流程示意图。
实施例1：如图1所示：
油田现场天然气管路1与旋转床进气口2接通，天然气经风机6升压后进入旋转床。气体流量为250～300m3/hr，旋转床的液体进口3与地表水接通，水流量50m3/hr，水中含氧量为7-8ppm，旋转床转子4以1200rpm的转速旋转，气液两相在床层的多孔填料8中高度湍流的情况下进行传质，天然气迅速将水中的氧解析出来，并从排气口5排出回到原管路。脱氧水从排气口7排出后，送入储罐备用或直接注入地下。此时从排液口排出的液体的氧含量为0.08ppm以下。
实施例2：
采用氮气脱氧。
氮气储罐中的氮气以300m3/hr的流量通入旋转床的进气口，流量为40m3/hr的地表水引旋转床的液体进口，水中氧气含量为8ppm。氮气与水在床层中进行传递过程，含氧氮气从排气口排出后经处理循环使用，或放空。此时出口水的氧含量为0.05ppm。
本发明的效果：
1、本发明利用旋转床代替庞大的塔设备，并省去真空系统和
脱氧剂。在常温下一次达到脱氧指标，不但节省大量的设备投资和能耗，而且大大提高脱氧效率。下面是本发明与旧工艺脱氧指标的对比数据，以进一步阐明效果。
旧工艺：
支架 塔高 液量 真空度 进口氧含量 出口氧含量
m m m3/hr mmHg ppm ppm
19 9 70 720 7-8 0.5-0.8
本方法：（采用天然气）
水流量 天然气 温度 转速 进口氧含量 出口氧含量
m3/hr m3/hr ℃ rpm ppm ppm
10 40 16 1800 8 0.06
50 250 16 1200 8 0.07
2、本发明根据油田现场的工况，采用现场易得的不含氧气体进行注水脱氧，经济实用。本发明不但可以对旧的脱氧工艺进行改造，又不受条件限制，使多数油田方便地采用脱氧技术，对保证油田的稳产高产有较大的社会经济效益。
Claims (4)
1、一种油田注水脱氧的方法，其特征在于：将不含氧的气体通入旋转床的进气口，含氧水引入旋转床的液体进口，经传递交换后的含氧气体从排气口排出送回原管路，排液口排出的脱氧水送入储罐备用或直接注入地下。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：不含氧的气体是油田现场的天然气。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：送回管路的气体压力保持与管路中压力一致或大于管路中的压力。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于：气体压力与管路中的压力保持一致是在气体进入旋转床之前或排出旋转床之后，由风机升压造成的。
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