CN103043840B - 一种等离子体处理油田含硫采出水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种等离子体处理油田含硫采出水的方法，通过将除油后的采出水经过等离子体处理后再加絮凝剂沉淀，过滤，利用DBD低温等离子体处理方法能够将水中的硫离子转化成硫酸根离子，大大降低了出水中的硫含量和悬浮物含量，克服了传统含硫采出水处理中投加氧化剂（或沉淀剂）和絮凝剂量大、产生污泥量大、絮凝效果较差、产生二次污染、处理时间长等不足，而且本发明的方法氧化时间短，絮凝效果好、沉淀时间短，产生的污泥量少，工艺简单，二次污染少，特别适用含硫量为20～300mg/L、悬浮固体含量在50～300mg/L的采出水处理。

Description

一种等离子体处理油田含硫采出水的方法
技术领域
本发明属于油田采出水处理技术领域，特别涉及一种用等离子体处理油田含硫采出水的方法。
背景技术
采出水含有固体悬浮物、油（包括乳化油）、细菌以及残留的化学药剂（如破乳剂、絮凝剂、杀菌剂）等多种成分。在油田开发中后期，我国一些油田因其地质构造等原因，采出水中含盐量高、含硫高，硫与一些金属离子如铁离子等反应，形成了能够堵塞地层的颗粒状产物（如FeS），同时因硫含量高，导致产出水腐蚀较为严重，对注水设备、管线的安全、平稳运行造成了一定的影响。各油田目前大多采用传统的工艺（隔油—混凝—过滤）污水回注处理工艺，去除悬浮物和乳化油的效果较好，但除硫效果较差，最终导致回注井堵塞，降低了注水井的注水量，使注水井注水压力升高，影响油井产油量。
目前，油田采出水除硫主要采用的方法有：氧化除硫、沉淀剂除硫等方法，如公开号为CN102050514A的中国专利公开了含硫污水处理方法是向污水中投加硫化物转化剂，从而将污水中有害的硫化物转变成对环境无害的硫磺，处理后的污水达到回用或排放的要求。
公开号为CN101497472的中国专利公开了处理含硫污水的方法是当油田含硫污水的S2-＜30mg/L时，直接向污水中鼓空气；当油田含硫污水的S2-≥30mg/L时，向污水中先加入引发剂硫代硫酸盐，之后再鼓空气。空气与污水的体积比均为2∶1～8∶1，鼓气时间均为25～40分钟。该方法处理的油田含硫污水，S2-含量可降至0～1.5mg/L。
公开号为CN102351346A的中国专利公开了油田污水处理的方法是在油田污水中依次加入50～150mg/l的复合调整剂、30～125mg/l的净水剂、1～3mg/l的絮凝剂，并保证其充分混合，微粒子间多重作用力将油田污水中的杂质絮凝成大颗粒絮状体，并快速沉降。利用该方法处理后的水质配伍性好，符合注水水质，节约了大量水资源，但是投加大量的化学药剂会产生大量的污泥，造成二次污染。
公开号为CN101054244A的中国专利公开了一种油田污水处理方法，其处理工序为：气浮除油工序—离子调整工序—快速沉降工序—过滤工序—污泥处理工序。气浮除油工序在采出水中通入空气或天然气，以便使分散油通过微小气泡浮至水面被回收；离子调整工序是向混合器中加化学剂以除去有害物质；快速沉降工序即加入混凝剂和铁粉后在沉降罐中沉降；沉降罐出水送至过滤器工序得到清水，污泥则送至污泥离心脱水工序。
公开号为CN101786769A的中国专利公开了采用电氧化—絮凝—高效活性污泥净水的工艺对油田废水进行处理。该工艺通过电絮凝装置将污水进行电解处理，并通过浮选排污和沉淀排污将杂质与水分离。向出水中投加药剂并在混合装置中充分混合，混合后的污水进入高效活性污泥净化器进行反应形成活性污泥，进一步过滤处理。
上述这些方法存在着药剂加量高、处理时间长、除硫效率低、处理成本高等不足，因此不能够同时解决除硫效果不佳、絮凝效果较差、投加大量化学药剂导致产生的污泥量大等问题。
发明内容
为了解决现有技术中的油田采出水处理工艺所存在的不足，本发明提供了一种除硫效果好、沉淀时间短、絮凝效果好、产生污泥量少、二次污染小的等离子体快速处理油田含硫采出水的方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：该等离子体处理油田含硫采出水的方法由以下步骤组成：
（1）将含硫采出水进行除油处理；
（2）将除油后的采出水注入等离子体反应器中，在放电电压为150～190V，放电电流为0.5～0.9A，放电电极板间距为4～7mm的条件下进行等离子体处理3～8min；
（3）将等离子体处理后的采出水中加入絮凝剂，絮凝剂的添加量是0.5～5mg/L，搅拌混匀，沉淀，过滤，完成采出水处理。
上述步骤（3）中的絮凝剂是粘均分子量为800～1200万，阳离子度为10%～30%的阳离子聚丙烯酰胺。
上述步骤（2）中等离子体反应器是DBD低温等离子体反应器。
上述步骤（3）中的过滤是通过石英砂过滤器进行过滤，滤料粒径为0.3～0.5mm。
本发明的等离子体处理油田含硫采出水的方法，通过将除油后的采出水经过等离子体处理后再加絮凝剂沉淀，过滤，利用DBD低温等离子体处理方法能够将水中的硫离子转化成硫酸根离子，大大降低了出水中的硫含量和悬浮物含量，克服了传统含硫采出水处理中投加氧化剂（或沉淀剂）和絮凝剂量大、产生污泥量大、絮凝效果较差、产生二次污染、处理时间长等不足，而且本发明的方法氧化时间短，絮凝效果好、沉淀时间短，产生的污泥量少，工艺简单，二次污染少，特别适用含硫量为20～300mg/L、悬浮固体含量在50～300mg/L的采出水处理。
具体实施方式
现结合实施例对本发明的技术方案进行进一步说明，但是本发明不仅限于下述实施的方式。
实施例1
以含硫量为20mg/L，悬浮固体含量为50mg/L的油田采出水为例，等离子体处理该油田含硫采出水的方法由以下步骤组成：
（1）将该含硫采出水按照常规的除油方法在除油罐中除油处理；
（2）将除油后的采出水注入DBD低温等离子体反应器（苏州淳元环境技术有限公司）中，在放电电压为170V，放电电流为0.7A，放电电极板间距为5mm的条件下进行等离子体处理6min；
（3）将等离子体处理后的采出水中按照3mg/L的添加量加入粘均分子量为800～1200万、阳离子度为10%～30%的阳离子聚丙烯酰胺，经管道混合器充分混合，搅拌混匀后进入沉降罐中沉淀0.5h，进入石英砂过滤器中过滤，滤料粒径为0.3～0.5mm，出水回注，完成采出水处理。经检测出水水质中含硫量为0.12mg/L，悬浮固体含量为0.92mg/L，达到标准《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》（SY/T5329-94）中规定的A1级回注水标准。
实施例2
以含硫量为20mg/L，悬浮固体含量为50mg/L的油田采出水为例，等离子体处理该油田含硫采出水的方法由以下步骤组成：
（1）将该含硫采出水按照常规的除油方法在除油罐中除油处理；
（2）将除油后的采出水注入DBD低温等离子体反应器中，在放电电压为150V，放电电流为0.9A，放电电极板间距为7mm的条件下进行等离子体处理8min；
（3）将等离子体处理后的采出水中按照0.5mg/L的添加量加入粘均分子量为800～1200万、阳离子度为10%～30%的阳离子聚丙烯酰胺，经管道混合器充分混合，搅拌混匀后进入沉降罐中沉淀0.5h，进入石英砂过滤器中过滤，滤料粒径为0.3～0.5mm，出水回注，完成采出水处理。经检测出水水质中含硫量为1.09mg/L，悬浮固体含量为2.75mg/L，达到标准《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》（SY/T5329-94）中规定的B1级回注水标准。
实施例3
以含硫量为20mg/L，悬浮固体含量为50mg/L的油田采出水为例，等离子体处理该油田含硫采出水的方法由以下步骤组成：
（1）将该含硫采出水按照常规的除油方法在除油罐中除油处理；
（2）将除油后的采出水注入DBD低温等离子体反应器中，在放电电压为190V，放电电流为0.5A，放电电极板间距为4mm的条件下进行等离子体处理3min；
（3）将等离子体处理后的采出水中按照5mg/L的添加量加入粘均分子量为800～1200万、阳离子度为10%～30%的阳离子聚丙烯酰胺，经管道混合器充分混合，搅拌混匀后进入沉降罐中沉淀0.5h，进入石英砂过滤器中过滤，滤料粒径为0.3～0.5mm，出水回注，完成采出水处理。经检测出水水质中含硫量为1.45mg/L，悬浮固体含量为2.1mg/L，达到标准《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》（SY/T5329-94）中规定的B1级回注水标准。

Claims (1)

1.一种等离子体处理油田含硫采出水的方法，由以下步骤组成：
(1)将含硫采出水进行除油处理；
(2)将除油后的采出水注入DBD低温等离子体反应器中，在放电电压为170V，放电电流为0.7A，放电电极板间距为5mm的条件下进行等离子体处理6min；
(3)将等离子体处理后的采出水中加入絮凝剂，絮凝剂的添加量是0.5～5mg/L，搅拌混匀，沉淀，用滤料粒径为0.3～0.5mm的石英砂过滤器过滤，完成采出水处理；
上述的絮凝剂是粘均分子量为800～1200万，阳离子度为10％～30％的阳离子聚丙烯酰胺。
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