CN102491553A - 油田采出水处理系统及油田采出水处理方法 - Google Patents

Abstract

一种油田采出水处理系统，其包括涡凹气浮装置、浅池气浮装置、净化池及砂滤池，所述涡凹气浮装置、所述浅池气浮装置、所述净化池及所述砂滤池通过管道依次连通，所述涡凹气浮装置用于对所述油田采出水进行第一级处理，所述浅池气浮装置用于对经过第一级处理的油田采出水进行第二级处理，所述净化池用于对经过第二级处理的油田采出水进行杀菌处理，所述砂滤池用于对经过杀菌处理的油田采出水进行砂滤。该油田采出水处理系统处理效果较好。本发明还提供一种油田采出水处理方法。

Description

油田采出水处理系统及油田采出水处理方法

【技术领域】

本发明涉及一种油田采出水处理系统及应用该油田采出水处理系统的油田采出水处理方法。

【背景技术】

目前，部分油田开展了使用三元复合驱技术进行三次采油的试验。所谓三元，即烧碱、表面活性剂及聚丙烯酰胺按照一定比例搭配。三元复合驱技术因为能够综合发挥不同化学药剂的协同效应，可比一般的水驱方法提高采收率20％左右，从而有可能成为大幅度提高石油采收率的重要方法。然而，三元复合驱技术进行采油的采出水乳化严重，油滴斥力增加，含有大量的聚合物，分离难度明显提高，采用现有的涡凹气浮装置进行处理时，处理效果较差，不能满足三元复合驱技术的回注要求指标。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种处理效果较好的油田采出水处理系统及油田采出水处理方法。

一种油田采出水处理系统，其包括涡凹气浮装置、浅池气浮装置、净化池及砂滤池，所述涡凹气浮装置、所述浅池气浮装置、所述净化池及所述砂滤池通过管道依次连通，所述涡凹气浮装置用于对所述油田采出水进行第一级处理，所述浅池气浮装置用于对经过第一级处理的油田采出水进行第二级处理，所述净化池用于对经过第二级处理的油田采出水进行杀菌处理，所述砂滤池用于对经过杀菌处理的油田采出水进行砂滤。

在优选的实施例中，所述油田采出水处理系统还包括破乳剂混合器及与所述破乳剂混合器连通的破乳剂投放装置，所述破乳剂混合器用于将油田采出水与所述破乳剂投放装置投放的破乳剂混合，所述破乳剂混合器通过管道与所述涡凹气浮装置连通。

在优选的实施例中，所述油田采出水处理系统还包括絮凝剂混合器及与所述絮凝剂混合器连通的絮凝剂投放装置，所述絮凝剂混合器设置于所述涡凹气浮装置及所述浅池气浮装置之间，所述絮凝剂混合器通过管道与所述涡凹气浮装置及所述浅池气浮装置连通，所述絮凝剂混合器用于将经过第一级处理的油田采出水与所述絮凝剂投放装置投放的絮凝剂混合。

在优选的实施例中，所述砂滤池包括依次连通的第一砂滤池及第二砂滤池，所述第一砂滤池用于对经过杀菌处理的油田采出水进行第一级砂滤，所述第二砂滤池用于对经过第一级砂滤的油田采出水进行第二级砂滤。

一种油田采出水处理方法，包括以下步骤：向油田采出水中加入破乳剂；采用涡凹气浮装置对加入了破乳剂的油田采出水进行第一级处理；向经过第一级处理的油田采出水中加入絮凝剂；采用浅池气浮装置对加入了絮凝剂的油田采出水进行第二级处理；对经过第二级处理的油田采出水进行臭氧杀菌；及对经过臭氧杀菌的油田采出水进行砂滤。

在优选的实施方式中，所述破乳剂为改性二氧化硅或改性二氧化硅与有机硅的混合物，所述油田采出水与所述破乳剂使用破乳剂混合器进行混合，所述破乳剂混合器为管道混合器。

在优选的实施方式中，所述絮凝剂为碱式氯化铝，经过第一级处理的油田采出水与所述絮凝剂使用絮凝剂混合器进行混合，所述絮凝剂混合器为管道混合器。

在优选的实施方式中，采用浅池气浮装置对加入了絮凝剂的油田采出水进行第二级处理时所使用的气源为压缩空气。

在优选的实施方式中，对经过臭氧杀菌的油田采出水进行砂滤包括：对经过臭氧杀菌的油田采出水进行第一级砂滤及对经过第一级砂滤的油田采出水进行第二级砂滤。

在优选的实施方式中，所述油田采出水处理方法还包括步骤：对经过砂滤的油田采出水进行检测。

上述油田采出水处理系统及油田采出水处理方法，对加入破乳剂后的油田采出水采用涡凹气浮装置进行第一级处理，出去水中部分油及悬浮物，然后投放絮凝剂后采用浅池气浮装置进行第二级处理，以去除油田采出水中比重接近于水的微小悬浮物颗粒，之后对除去悬浮物和油之后的油田采出水进行杀菌处理，最后经过砂滤处理，从而使得油田采出水中的油、悬浮物及细菌含量较低，从而使得处理效果较好。

【附图说明】

图1为一实施方式的油田采出水处理系统的结构示意图；

图2为一实施方式的油田采出水处理方法的流程图。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施方式对油田采出水处理系统及油田采出水处理方法进一步阐明。

请参阅图1，一实施方式的油田采出水处理系统100，包括调节水池10、破乳剂混合器21、破乳剂投放装置23、涡凹气浮装置30、絮凝剂混合器41、絮凝器投放装置43、浅池气浮装置50、净化池60、砂滤池70及储水池80。

调节水池10用于收集油田采出水。油田采出水注入调节水池10。

破乳剂混合器21通过管道与调节水池10连通。调节水池10收集的油田采出水经过水泵13注入破乳剂混合器21中。进一步的，在调节水池10和破乳剂混合器21之间还设置有流量计15以计算流入破乳剂混合器21中的油田采出水的量。本实施方式中，破乳剂混合器21为管道混合器。破乳剂投放装置23通过管道与破乳剂混合器21连通。破乳剂混合器21用于混合由破乳剂投放装置23投放的破乳剂及由调节水池10输送的油田采出水。本实施方式中，破乳剂投放装置23为自动投放装置，投放的破乳剂为改性二氧化硅或改性二氧化硅与有机硅的混合物。破乳剂的投放量约为150～400mg/L。

涡凹气浮装置30通过管道与破乳剂混合器30连通。涡凹气浮装置30对由破乳剂混合器21输送的油田采出水进行第一级处理。涡凹气浮装置30产生涡流并在湍流的切割作用下击散胶状溶液，使水溶液中分子发生相对运动和摩擦产生电荷，破坏其原来的平衡状态被；同时，由于破乳剂均匀散布在溶液中，破乳剂和溶质分子发生接触和电荷传递，令悬浮物和乳化油微粒相互吸引结合，聚集成粒径0.1～1mm的大颗粒，使油田采出水中的油及悬浮物与水实现固液分离。本实施方式中，将经过涡凹气浮装置30第一级处理后得到的固体输送至污泥池91中。

絮凝剂混合器41通过管道与涡凹气浮装置30连通。絮凝剂投放装置43通过管道与絮凝剂混合器41连通。本实施方式中，絮凝剂投放装置43为自动投放装置，投放的絮凝剂为碱式氯化铝，优选为改性碱式氯化铝，絮凝剂混合器41为管式混合器。絮凝剂混合器41用于混合由絮凝剂投放装置43投放的絮凝剂与由涡凹气浮装置30输送的油田采出水。絮凝剂的投放量约为200～600mg/L。

浅池气浮装置50通过管道与絮凝剂混合器41连通。浅池气浮装置50对由絮凝剂混合器41输送的油田采出水进行第二级处理，以去除油田采出水中比重接近于水的微小悬浮物颗粒。浅池气浮装置50的空压机51及高压泵53分别向浅池气浮装置50的溶气罐55中输送压缩空气及水而快速的产生溶气水。进入浅池气浮装置的油田采出水以一定流速进入浅池气浮装置50，并以一定的速度在浅池气浮中做圆周运动，而浅池气浮装置50的滑架(图未示)以与进入浅池气浮装置50的油田采出水相等的速度做反方向运动，从而浅池气浮装置50内的油田采出水的的运动速度的绝对值为零，溶气水产生的微气泡在这种状态下可以更为高效的与水中的絮体结合并上升为浮渣，从而完成主要的固液分离工序。本实施方式中，将经过浅池气浮装置50第二级处理后得到的固体输送至污泥池91中。

净化池60通过管道与浅池气浮装置50连通。净化池60用于对经过浅池气浮装置50第二级处理后的油田采出水进行杀菌处理。本实施方式中，在净化池60中加臭氧进行杀菌处理。

砂滤池70通过管道与净化池60连通。经过净化池60杀菌处理的油田采出水经过水泵63注入砂滤池70中进行砂滤。进一步的，在净化池60和砂滤池之间还设置有流量计65以计算流入砂滤池70中的油田采出水的量。本实施方式中，砂滤池70包括依次连通的第一砂滤池71及第二砂滤池73。第一砂滤池71用于对经过净化池60杀菌处理的油田采出水进行第一级砂滤。第二砂滤池73用于对经过第一砂滤池71第一级砂滤处理后的油田采出水进行第二级砂滤。

储水池80通过管道与第二砂滤池73连通。储水池80用于储存经过第二砂滤池73第二级砂滤处理后的油田采出水。储水池80收集的经过处理净化后的油田采出水经水泵93及流量计95可进行排放或回注进行再次利用。进一步的，储水池80中还设置有悬浮物在线监测仪、含油量在线监测仪及溶解氧在线监测仪以对储水池80中的油田采出水进行实时监测。

上述油田采出水处理系统100将油田采出水通过涡凹气浮装置30及浅池气浮装置50两次固液分离，除去油田采出水中的悬浮物及油；通过净化池对油田采出水进行杀菌处理，除去油田采出水中的细菌；通过砂滤池对油田采出水进行砂滤，进一步除去了油田采出水中的悬浮物，从而使得处理效果较好。

进一步的，调节水池10、涡凹气浮装置30、浅池气浮装置50、净化池60及砂滤池70均通过管道连通至指定排水处，经过涡凹气浮装置30、浅池气浮装置50、净化池60或砂滤池70处理的油田采出水达不到预设标准时，可排放至指定排水处进行回收，调节水池10内的油田采出水也可以排放至指定排水处以将调节水池10、涡凹气浮装置30、浅池气浮装置50、净化池60及砂滤池70内及与各装置相连的管道内的油田采出水排空，以方便对油田采出水处理系统100进行检修，同时可以防止油田采出水腐蚀各装置及管道或残留在各装置及管道内的油田采出水结冰；储水池80通过管道及反冲洗泵97与砂滤池70连通，储水池80中的悬浮物在线监测仪、含油量在线监测仪及溶解氧在线监测仪对储水池80中的油田采出水进行实时监测结果不合格时，通过反冲洗泵97将储水池80中的油田采出水回注至砂滤池70中再次砂滤或通过砂滤池70排放至指定排水处。

可以理解，调节水池10可以省略，此时将油田采出水通过管道及水泵13直接输送至破乳剂混合器21即可。破乳剂投放装置23及破乳剂混合器21可以省略，此时可以通过人工等其他方式将破乳剂投放至油田采出水中经过管道输送至涡凹气浮装置30即可。砂滤池70不限于为第一砂滤池71及第二砂滤池73，可以根据需要设置一个砂滤池或多个依次连通的砂滤池；储水池80可以省略，此时经过处理的油田采出水检测合格后直接排放或回收利用。

请同时参阅图2，一种油田采出水处理方法，包括以下步骤：

步骤S11，向油田采出水中加入破乳剂。

本实施方式中，通过破乳剂投放装置23向破乳剂混合器中21中的油田采出水投放破乳剂并混合均匀；破乳剂为改性二氧化硅或改性二氧化硅与有机硅的混合物。破乳剂的投放量约为150mg/L～400mg/L。

步骤S12、采用涡凹气浮装置对加入了破乳剂的油田采出水进行第一级处理。

涡凹气浮装置30产生涡流并在湍流的切割作用下击散胶状溶液，使水溶液中分子发生相对运动和摩擦产生电荷，破坏其原来的平衡状态被；同时，由于破乳剂均匀散布在溶液中，破乳剂和溶质分子发生接触和电荷传递，令悬浮物和乳化油微粒相互吸引结合，聚集成粒径0.1mm～1mm的大颗粒，使油田采出水中的油及悬浮物与水实现固液分离。本实施方式中，将经过涡凹气浮装置30第一级处理后得到的固体输送至污泥池91中。

步骤S13、向经过第一级处理的油田采出水中加入絮凝剂。

本实施方式中，通过絮凝剂投放装置43向絮凝剂混合器41中的油田采出水中加入絮凝剂并混合均匀；投放的絮凝剂为碱式氯化铝，优选为改性碱式氯化铝，絮凝剂的投放量约为200mg/L～600mg/L。

步骤S14、采用浅池气浮装置对加入了絮凝剂的油田采出水进行第二级处理。

浅池气浮装置50对加入絮凝剂的油田采出水进行第二级处理，以去除油田采出水中比重接近于水的微小悬浮物颗粒。浅池气浮装置50的空压机51及高压泵53分别向浅池气浮装置50的溶气罐55中输送压缩空气及水而快速的产生溶气水。进入浅池气浮装置的油田采出水以一定流速进入浅池气浮装置50，并以一定的速度在浅池气浮中做圆周运动，而浅池气浮装置50的滑架(图未示)以与进入浅池气浮装置50的油田采出水相等的速度做反方向运动，从而浅池气浮装置50内的油田采出水的的运动速度的绝对值为零，溶气水产生的微气泡在这种状态下可以更为高效的与水中的絮体结合并上升为浮渣，从而完成主要的固液分离工序。本实施方式中，将将经过浅池气浮装置50第二级处理后得到的固体输送至污泥池91中。

步骤S15、对经过第二级处理的油田采出水进行臭氧杀菌。

本实施方式中，臭氧杀菌在净化池60中进行。

步骤S16、对经过臭氧杀菌的油田采出水进行砂滤。

本实施方式中，采用砂滤池70对经过臭氧杀菌的油田采出水进行砂滤。进一步的，砂滤池70包括依次连通的第一砂滤池71及第二砂滤池73。第一砂滤池71用于对经过净化池60杀菌处理的油田采出水进行第一级砂滤。第二砂滤池73用于对经过第一砂滤池71第一级砂滤处理后的油田采出水进行第二级砂滤。

步骤S17、对经过砂滤的油田采出水进行检测。

本实施方式中，经过砂滤的油田采出水注入储水池80中，储水池80中设置有悬浮物在线监测仪、含油量在线监测仪及溶解氧在线监测仪以对储水池80中的油田采出水进行实时监测。如果经过砂滤的油田采出水检测合格则可以进行排放或回注；如果经过砂滤的油田采出水检测不合格，则可以通过反冲洗泵97将储水池80中的油田采出水回注至砂滤池70中再次砂滤或通过砂滤池70排放至指定排水处。

上述油田采出水处理方法对加入破乳剂后的油田采出水采用涡凹气浮装置30进行第一级处理，出去水中部分油及悬浮物，然后投放絮凝剂后采用浅池气浮装置50进行第二级处理，以去除油田采出水中比重接近于水的微小悬浮物颗粒，之后对除去悬浮物和油之后的油田采出水进行杀菌处理，最后经过砂滤处理，从而使得油田采出水中的油、悬浮物及细菌含量较低，从而使得处理效果较好。

可以理解，步骤S17可以省略。在实施上述油田采出水处理方法时，不限于采用油田采出水处理系统100进行处理，上述油田采出水处理方法中使用的涡凹气浮装置和浅池气浮装置也不限于采用油田采出水处理系统中的连接方式，只要能实现上述油田采出水处理方法即可。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种油田采出水处理系统，其包括涡凹气浮装置，其特征在于，所述油田采出水处理系统还包括浅池气浮装置、净化池及砂滤池，所述涡凹气浮装置、所述浅池气浮装置、所述净化池及所述砂滤池通过管道依次连通，所述涡凹气浮装置用于对所述油田采出水进行第一级处理，所述浅池气浮装置用于对经过第一级处理的油田采出水进行第二级处理，所述净化池用于对经过第二级处理的油田采出水进行杀菌处理，所述砂滤池用于对经过杀菌处理的油田采出水进行砂滤。

2.根据权利要求1所述的油田采出水处理系统，其特征在于，所述油田采出水处理系统还包括破乳剂混合器及与所述破乳剂混合器连通的破乳剂投放装置，所述破乳剂混合器用于将油田采出水与所述破乳剂投放装置投放的破乳剂混合，所述破乳剂混合器通过管道与所述涡凹气浮装置连通。

3.根据权利要求1所述的油田采出水处理系统，其特征在于，所述油田采出水处理系统还包括絮凝剂混合器及与所述絮凝剂混合器连通的絮凝剂投放装置，所述絮凝剂混合器设置于所述涡凹气浮装置及所述浅池气浮装置之间，所述絮凝剂混合器通过管道与所述涡凹气浮装置及所述浅池气浮装置连通，所述絮凝剂混合器用于将经过第一级处理的油田采出水与所述絮凝剂投放装置投放的絮凝剂混合。

4.根据权利要求1所述的油田采出水处理系统，其特征在于：所述砂滤池包括依次连通的第一砂滤池及第二砂滤池，所述第一砂滤池用于对经过杀菌处理的油田采出水进行第一级砂滤，所述第二砂滤池用于对经过第一级砂滤的油田采出水进行第二级砂滤。

5.一种油田采出水处理方法，包括以下步骤：

向油田采出水中加入破乳剂；

采用涡凹气浮装置对加入了破乳剂的油田采出水进行第一级处理；

向经过第一级处理的油田采出水中加入絮凝剂；

采用浅池气浮装置对加入了絮凝剂的油田采出水进行第二级处理；

对经过第二级处理的油田采出水进行臭氧杀菌；及

对经过臭氧杀菌的油田采出水进行砂滤。

6.根据权利要求5所述的油田采出水处理方法，其特征在于，所述破乳剂为改性二氧化硅或改性二氧化硅与有机硅的混合物，所述油田采出水与所述破乳剂使用破乳剂混合器进行混合，所述破乳剂混合器为管道混合器。

7.根据权利要求5所述的油田采出水处理方法，其特征在于，所述絮凝剂为碱式氯化铝，经过第一级处理的油田采出水与所述絮凝剂使用絮凝剂混合器进行混合，所述絮凝剂混合器为管道混合器。

8.根据权利要求5所述的油田采出水处理方法，其特征在于，采用浅池气浮装置对加入了絮凝剂的油田采出水进行第二级处理时所使用的气源为压缩空气。

9.根据权利要求5所述的油田采出水处理方法，其特征在于，对经过臭氧杀菌的油田采出水进行砂滤包括：对经过臭氧杀菌的油田采出水进行第一级砂滤及对经过第一级砂滤的油田采出水进行第二级砂滤。

10.根据权利要求5所述的油田采出水处理方法，其特征在于，所述油田采出水处理方法还包括步骤：对经过砂滤的油田采出水进行检测。

Images