CN106430737A - 一种低渗透油田回注水处理方法 - Google Patents

一种低渗透油田回注水处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低渗透油田回注水处理方法，属于油田废水处理技术领域。本发明的步骤为：步骤一：将待处理废水经泵送至原水调节罐；步骤二：随后原水调节罐出水自流进入沉降罐；步骤三：沉降罐上清液通过泵送至旋流气浮罐中；步骤四：旋流气浮罐出水经自流进入加药反应罐中；步骤五：加药反应罐出水通过泵送至装填有纳米镀膜复合滤料的一级过滤器进行过滤；步骤六：一级过滤器的出水经自流进入二级过滤器；步骤七：二级过滤器的出水经反洗排水罐后回注至油田；步骤八：需要对过滤器进行反洗；步骤九：产生的泥饼送至填埋场填埋。本发明操作简单方便，运行效果稳定，有效的保证了出水水质满足低渗滤油田回注水要求。

Description

一种低渗透油田回注水处理方法
技术领域
本发明涉及油田废水处理技术领域，更具体地说，涉及一种低渗透油田回注水处理方法。
背景技术
目前我国大部分油田都已经进入石油开采的中期和后期，采出的原油含水率已达70％-80％，有的油田甚至高达90％。随着油田原油含水率的逐年增加，伴生的油田采出水量也不断增加。油田采出水的处理主要以除油和除悬浮物为主，处理后用于回注地下。据国内外研究发现，注入水的水质条件对地层的影响很大，当注入水质含有较高的SS和悬浮物时，会很容易造成底层堵塞，从而降低原油产量。因为不同土壤层的渗透率不一样，所以对回注水的处理要求也不同，低渗透油田是指有效孔隙度低、孔喉半径小、渗透率很低的油田，一般将渗透率为(0.1-50)×10μm的储层通称为低渗透油层。根据1995年中国天然气石油总公司颁布的行业标准《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》(SYT-5329-94)，其中规定对于地渗透率油田回注水需要满足A级指标。
国内外处理油田采出水的工艺较多，针对采出水来水源及组成不同，采出水处理工艺的难易程度不同，其主要的处理方法有物理法、化学法、物理法学法及生物法。对于低渗透油田回注水的处理，一般的单一的方法比较难以实现对油和SS的去除，需要联合多种处理方式。目前常见的低渗透油田回注水的处理工艺为预处理+精细过滤技术和预处理+膜技术。精细过滤技术在油田采出水处理中的应用通常包括石英砂过滤器、无烟煤和石英砂双层复合料过滤器、多介质过滤器及纤维球过滤器，这些精细过滤器要想达到A级水质标准，一般要求滤料的直径较小，达到0.5μm以下，较小的滤料一方面会造成过滤压力的增大，增加运行成本；另一方面也会增加反洗频次和反洗水量，一般精细过滤器的反洗水量约占总进水量的5％-10％。此外目前精细过滤器采用的滤料都具有一定的亲油性，在过滤悬浮物的同时，滤料很容易被污染和板结，从而造成滤料使用寿命短，运行效果不稳定。膜分离技术在油田采出水处理中应用最广泛的为陶瓷膜和超滤膜，但由于膜技术一次性投入成本和运行成本均高，并且对前端预处理要求严格，造成在实际运行中膜很容易被污染，所以目前在低渗油田的回注水处理领域应用并不是很理想。
发明内容
1、要解决的问题
针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种低渗透油田回注水处理方法，操作简单方便，运行效果稳定，可有效的降低回注水中的SS及油类，使得出水标准满足低渗油田 回注水的要求；同时解决了滤料容易污染和板结的难题，延长了设备的使用寿命，降低了运行成本。
2、技术方案
为达到上述目的，本发明发明提供的技术方案为：
一种低渗透油田回注水处理方法，其步骤为：
步骤一：将待处理废水经泵送至原水调节罐，在调节罐中均匀水质和水量；
步骤二：随后原水调节罐出水自流进入沉降罐，重油和部分悬浮物在沉降罐中沉降；
步骤三：沉降罐上清液通过泵送至旋流气浮罐中，并在气浮管中投加50-100mg/L的破乳剂，水中浮油通过旋流加气浮作用去除；
步骤四：旋流气浮罐出水经自流进入加药反应罐中，在加药反应罐中投加1-10mg/L的PAM和50-100mg/L的PAC进行絮凝反应，形成为絮体；
步骤五：加药反应罐出水通过泵送至装填有纳米镀膜复合滤料的一级过滤器进行过滤，去除水中的油和SS，一级过滤器的过滤速度为6-8m/h；
步骤六：一级过滤器的出水经自流进入二级过滤器，二级过滤器装填有纳米镀膜复合滤料，进一步去除油和SS，二级过滤器的过滤速度为8-10m/h；
步骤七：二级过滤器的出水经反洗排水罐后回注至油田；
步骤八：当过滤压力>0.2MPa或出水水质不达标时，需要对过滤器进行反洗，反洗采用先水洗15min，再气洗15min，再气、水联合反冲洗15min，最后水洗15min的运行模式进行；
步骤九：一、二级过滤器的反洗排水混合气浮浮渣先进入污泥均质池，然后通过螺杆泵输送至污泥脱水机房，产生的泥饼送至填埋场填埋。
作为本发明的进一步改进，所述的旋流气浮罐由填料、除油器、浮油聚集区、旋流气浮区及分离区五个部分组成。
作为本发明的进一步改进，所述的纳米镀膜复合滤料的平均粒径为1-3mm，比重为1.1-1.2g/cm3。
作为本发明的进一步改进，所述的步骤一中在调解罐停留的时间为1-2h。
作为本发明的进一步改进，所述的步骤二中在沉降罐停留的时间为1-2h。
作为本发明的进一步改进，所述的步骤八中反洗耗水量占进水量的1-2％。
3、有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的一种低渗透油田回注水处理方法，以微絮凝加微过滤技术为核心，处理精度可以达1μm，最终使出水水质符合《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》(SYT-5329-94)A1标准，满足特低渗油田层回注水水质要求，且工艺简单、运行稳定。
(2)本发明的一种低渗透油田回注水处理方法，采用具有疏油亲水性的纳米复合滤料，使油滴聚集在微滤罐体上部，并且设有浮油静止浓缩区，通过适时开启阀门将油排出，从而彻底克服了传统滤料易污染和板结难题，延长了设备的使用寿命，大大降低了运行的成本。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述：
实施例1
本实施例中污水为某低渗油田的水区采出水，设计规模为1500m3/d，进水水质：含油：100-200mg/L，SS：100-200mg/L，采出水处理要求达到《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》(SYT-5329-94)中A1标准后，回注地下。
针对该低渗油田的水区采出水存在的水质问题，采用了本实施例的一种低渗透油田回注水处理方法，其步骤为：
步骤一：将待处理废水经泵送至原水调节罐，在调节罐中均匀水质和水量，调解罐停留时间1h；
步骤二：随后原水调节罐出水自流进入沉降罐，重油和部分悬浮物在沉降罐中沉降，沉降罐停留时间1h；
步骤三：沉降罐上清液通过泵送至旋流气浮罐中，并在气浮管中投加60mg/L的破乳剂，水中浮油通过旋流加气浮作用去除，上述旋流气浮罐由填料、除油器、浮油聚集区、旋流气浮区及分离区五个部分组成；
步骤四：旋流气浮罐出水经自流进入加药反应罐中，在加药反应罐中投加2mg/L的PAM和50mg/L的PAC进行絮凝反应，形成为絮体；
步骤五：加药反应罐出水通过泵送至装填有纳米镀膜复合滤料的一级过滤器进行过滤，去除水中的油和SS，该纳米镀膜复合滤料的平均粒径为3mm，比重为1.2g/cm3，一级过滤器的过滤速度为7m/h；
步骤六：一级过滤器的出水经自流进入二级过滤器，二级过滤器装填有纳米镀膜复合滤料，进一步去除油和SS，该纳米镀膜复合滤料的平均粒径为1mm，比重为1.1g/cm3，二级过滤器的过滤速度为10m/h；
步骤七：二级过滤器的出水经反洗排水罐后回注至油田；
步骤八：当过滤压力>0.2MPa或出水水质不达标时，需要对过滤器进行反洗，反洗采用 先水洗15min，再气洗15min，再气、水联合反冲洗15min，最后水洗15min的运行模式进行，反洗耗水量占进水量的2％；
步骤九：一、二级过滤器的反洗排水混合气浮浮渣先进入污泥均质池，然后通过螺杆泵输送至污泥脱水机房，产生的泥饼送至填埋场填埋。
经过该方法处理后出水水质为油：0.1mg/L，SS：0.5mg/L，优于《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》(SYT-5329-94)中A1标准。
实施例2
本实例中污水为某低渗油田的聚合区采出水，设计规模为10000m3/d，进水水质：含油：300-500mg/L，SS：200-300mg/L，采出水处理要求达到《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》(SYT-5329-94)中A2标准后，回注地下。
针对该低渗油田的聚合区采出水存在的水质问题，采用了本实施例的一种低渗透油田回注水处理方法，其步骤为：
步骤一：将待处理废水经泵送至原水调节罐，在调节罐中均匀水质和水量，调解罐停留时间2h；
步骤二：随后原水调节罐出水自流进入沉降罐，重油和部分悬浮物在沉降罐中沉降，沉降罐停留时间1h；
步骤三：沉降罐上清液通过泵送至旋流气浮罐中，并在气浮管中投加80mg/L的破乳剂，水中浮油通过旋流加气浮作用去除，上述旋流气浮罐由填料、除油器、浮油聚集区、旋流气浮区及分离区五个部分组成；
步骤四：旋流气浮罐出水经自流进入加药反应罐中，在加药反应罐中投加5mg/L的PAM和80mg/L的PAC进行絮凝反应，形成为絮体；
步骤五：加药反应罐出水通过泵送至装填有纳米镀膜复合滤料的一级过滤器进行过滤，去除水中的油和SS，该纳米镀膜复合滤料的平均粒径为3mm，比重为1.2g/cm3，一级过滤器的过滤速度为6m/h；
步骤六：一级过滤器的出水经自流进入二级过滤器，二级过滤器装填有纳米镀膜复合滤料，进一步去除油和SS，该纳米镀膜复合滤料的平均粒径为1mm，比重为1.1g/cm3，二级过滤器的过滤速度为8m/h；
步骤七：二级过滤器的出水经反洗排水罐后回注至油田；
步骤八：当过滤压力>0.2MPa或出水水质不达标时，需要对过滤器进行反洗，反洗采用先水洗15min，再气洗15min，再气、水联合反冲洗15min，最后水洗15min的运行模式进行，反洗耗水量占进水量的2％；
步骤九：一、二级过滤器的反洗排水混合气浮浮渣先进入污泥均质池，然后通过螺杆泵输送至污泥脱水机房，产生的泥饼送至填埋场填埋。
经过该系统处理后出水水质为油：3mg/L，SS：2.5mg/L，优于《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》(SYT-5329-94)中A2标准。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的方法并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种低渗透油田回注水处理方法，其特征在于：其步骤为：
步骤一：将待处理废水经泵送至原水调节罐，在调节罐中均匀水质和水量；
步骤二：随后原水调节罐出水自流进入沉降罐，重油和部分悬浮物在沉降罐中沉降；
步骤三：沉降罐上清液通过泵送至旋流气浮罐中，并在气浮管中投加50-100mg/L的破乳剂，水中浮油通过旋流加气浮作用去除；
步骤四：旋流气浮罐出水经自流进入加药反应罐中，在加药反应罐中投加1-10mg/L的PAM和50-100mg/L的PAC进行絮凝反应，形成为絮体；
步骤五：加药反应罐出水通过泵送至装填有纳米镀膜复合滤料的一级过滤器进行过滤，去除水中的油和SS，一级过滤器的过滤速度为6-8m/h；
步骤六：一级过滤器的出水经自流进入二级过滤器，二级过滤器装填有纳米镀膜复合滤料，进一步去除油和SS，二级过滤器的过滤速度为8-10m/h；
步骤七：二级过滤器的出水经反洗排水罐后回注至油田；
步骤八：当过滤压力>0.2MPa或出水水质不达标时，需要对过滤器进行反洗，反洗采用先水洗15min，再气洗15min，再气、水联合反冲洗15min，最后水洗15min的运行模式进行；
步骤九：一、二级过滤器的反洗排水混合气浮浮渣先进入污泥均质池，然后通过螺杆泵输送至污泥脱水机房，产生的泥饼送至填埋场填埋。
2.根据权利要求1所述的一种低渗透油田回注水处理方法，其特征在于：所述的旋流气浮罐由填料、除油器、浮油聚集区、旋流气浮区及分离区五个部分组成。
3.根据权利要求1或2所述的一种低渗透油田回注水处理方法，其特征在于：所述的纳米镀膜复合滤料的平均粒径为1-3mm，比重为1.1-1.2g/cm3。
4.根据权利要求3所述的一种低渗透油田回注水处理方法，其特征在于：所述的步骤一中在调解罐停留的时间为1-2h。
5.根据权利要求4所述的一种低渗透油田回注水处理方法，其特征在于：所述的步骤二中在沉降罐停留的时间为1-2h。
6.根据权利要求1所述的一种低渗透油田回注水处理方法，其特征在于：所述的步骤八中反洗耗水量占进水量的1-2％。
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