CN107905772A - 一种利用餐厨垃圾提高单井产量的方法 - Google Patents

一种利用餐厨垃圾提高单井产量的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于资源环境技术领域，具体涉及一种利用餐厨垃圾提高单井产量的方法。该方法包括以下步骤：餐厨垃圾脱水及油脂；餐厨垃圾磁选，清除金属杂质；然后将清除金属杂质后的固相餐厨垃圾粉碎成均匀的细粉颗粒物质；细粉颗粒物质增稠处理；将增稠处理后的细粉颗粒物质从油井的油套环空中注入；将液相的含油脂自由水加热到50‑60℃从油井中注入；关井培养10‑15d后油井开井生产。本发明具有节能环保、处理工艺简单、投资成本低、有效期长和油井增产效果好的优点。因此，本发明可广泛地应用于餐厨垃圾资源化处理工艺中。

Description

一种利用餐厨垃圾提高单井产量的方法
技术领域
本发明涉及一种资源回收循环利用方法，具体涉及一种利用餐厨垃圾提高单井产量的方法。
背景技术
餐厨垃圾是家庭、饭店、食堂等单位产生的残羹剩饭和厨余垃圾的通称。随着社会的发展，餐厨垃圾的产生量逐年增大，餐厨垃圾含水率高，脱水性能较差，高温易腐，易孳生蚊蝇。因此，餐厨垃圾的处理成为亟待解决的社会问题。
目前，餐厨垃圾主要的处理方法包括高温消毒制取肥料、好氧堆肥厌氧发酵、随生活垃圾混合进入填埋和焚烧体系等，其中以填埋为主要处理方式。餐厨垃圾填埋不仅占用了大量填埋场的库容，而且容易导致填埋场环境的破坏；由于餐厨垃圾本身含水率非常高，
所以不适合进入焚烧体系。高温消毒制取肥料技术的主要优点在于处理过程短、处理效果较彻底，主要缺点是能源消耗高。餐厨垃圾以有机组分为主，含有大量的淀粉和纤维素等，具有较高的生物可降解性，厌氧发酵处理已逐步成为餐厨垃圾处理的发展方向。
厌氧发酵处理是通过微生物的代谢活动对餐厨垃圾进行分解和转化，生产微生物蛋白饲料。虽然厌氧发酵技术有着广阔的前景和发展潜力，生物发酵处理的优点是设备投资较少，占地面积小，能耗低；缺点是由于餐厨垃圾成分复杂，有机物厌氧过程影响因素较多，菌种生长代谢需一定时间，生产周期较长，厌氧发酵的效率较低，部分菌种需要培养驯化，处理须及时。因此无法得到大面积的推广应用。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足而提供一种利用餐厨垃圾提高单井产量的方法。本发明具有节能环保、处理工艺简单、投资成本低和增产效果好的优点。
本发明公开了一种利用餐厨垃圾提高单井产量的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)将餐厨垃圾在100℃条件下，通过机械挤压的方式脱掉餐厨垃圾中的自由水及油脂，得到液相的含油脂自由水和固相的餐厨垃圾；
(2)将固相餐厨垃圾进行磁选，清除金属杂质，然后将清除金属杂质后的固相餐厨垃圾粉碎成均匀的细粉颗粒物质；
(3)将金属杂质进行进一步精选，分离出可回收利用的金属物质铜、铁、铝和锌；
(4)在细粉颗粒物质中加入增稠剂进行增稠处理，增稠剂与细粉颗粒物质质量比例为1:10-15；
(5)将增稠处理后的细粉颗粒物质从高渗透油藏油井的油套环空中注入，利用增稠处理后的细粉颗粒物质堵塞高渗透油藏油井的高渗透层达到油井的堵水作用；
(6)细粉颗粒物质注入完成后，将液相的含油脂自由水加热到50-60℃从高渗透油藏油井的油套环空中注入，液相的含油脂自由水注入完成后油井关井培养 10-15d，关井后油井开井生产，液相中的营养物质能够激活油井油层中的内源微生物，利用微生物及其代谢产物的作用提高油井的产量。
所述的细粉颗粒物质的粒径与高渗透油藏油井的渗透率k有关，具体关系如下：
(1)当k﹥2000mD时，细粉颗粒物质的粒径10-30目；
(2)1000mD﹤k≤2000mD时，细粉颗粒物质的粒径30-80目；
(3)当k≤1000mD时，细粉颗粒物质的粒径80-120目。
所述的增稠剂为无机、纤维素类、聚丙烯酸酯和缔合型聚氨酯增稠剂中的一种。
所述的增稠处理后的细粉颗粒物质的注入量为油井每米油层厚度注入1-2t。
所述的液相含油脂自由水的注入量Q，其大小如下：
Q＝3.14R2hФβ
式中：Q—液相含油脂自由水注入体积总量，m3；
R—处理半径，m，取值范围为5-15m；
h—油井油层有效厚度，m；
Ф—油井油层孔隙度，无量纲；
β—用量系数，无量纲，取值范围为0.5～0.8；
所述的高渗透油藏油井的渗透率大于500mD、油井的油藏温度低于100℃、油井的层位大于2层。
本发明充分利用餐厨垃圾中固体物质(细粉颗粒物质)进行油井的堵水，扩大液相含油脂自由水的波及体积，从而提高油井的产量；其次，利用餐厨垃圾中的营养物质(蛋白质、纤维素、淀粉、脂肪、氮、磷、钾、钙及各种微量元素) 激活油井油层中的烃类氧化菌和产生物表面活性剂菌，利用烃类氧化菌对原油的降解作用降低原油的粘度，利用产生的生物表面活性剂降低油井油层中油水界面张力、降低油水流度比，最终提高试验油井的原油产量；将分离出的金属物质铜、铁、铝和锌回收利用；同时解决了餐厨垃圾处理成本高以及排放带来环境污染的问题。本发明具有处理工艺简单、投资成本低和现场油井增产效果好的优点。
本发明的有益效果：本发明餐厨垃圾充分回收利用，解决了废水、金属杂质、固体废弃物处理的问题，达到高效、节能、低耗、环保，变废为宝，实现循环经济的目标；同时，本发明工艺简单，操作简便，投资少，成本低，现场油井增产效果好的优点，因此，有利于现场的推广与应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
试验油井F12概况：油井温度70℃，压力11.0MPa，地层水矿化度4568mg/L，渗透率750×10-3μm2，油井油层层位为4层，原油粘度1252mPa.s，油井油层厚度 8.0m，含油饱和度26.3％，孔隙度0.335，油井日产液量45m3/d，含水96.2％。利用本发明的方法对餐厨垃圾进行处理后注入油井用于提高油井的产量，具体实施步骤如下：
(1)将餐厨垃圾在100℃条件下，通过机械挤压的方式脱掉餐厨垃圾中的自由水及油脂，得到液相的含油脂自由水和固相的餐厨垃圾；
(2)将固相餐厨垃圾进行磁选，清除金属杂质，然后将清除金属杂质后的固相餐厨垃圾粉碎成粒径为100目均匀的细粉颗粒物质；
(3)将金属杂质进行进一步精选，分离出可回收利用的金属物质铜、铁、铝和锌；
(4)在细粉颗粒物质中加入纤维素类增稠剂进行增稠处理，增稠剂与细粉颗粒物质质量比例为1:10；
(5)将增稠处理后的细粉颗粒物质从高渗透油藏油井的油套环空中注入，注入量为每米油层厚度注入1.0t，注入量为8t，利用增稠处理后的细粉颗粒物质堵塞高渗透油藏油井的高渗透层达到油井的堵水作用；
(6)细粉颗粒物质注入完成后，将液相的含油脂自由水加热到50℃从高渗透油藏油井的油套环空中注入，注入量Q＝3.14R2hФβ＝3.14×52×8×0.335× 0.5＝105.2m3，液相的含油脂自由水注入完成后油井关井培养10d，关井后油井开井生产，液相中的营养物质能够激活油井油层中的内源微生物，利用微生物及其代谢产物的作用提高油井的产量。
现场试验效果的评价：现场试验结束后，油井F12日产油量从试验前的1.71t 增加到8.5t，平均日增油6.79t；含水从试验前的96.2％下降至81.1％，含水下降了15.1个百分点；有效期达到26个月，增油量达到5296.2t，投入产出比达到 1:12.5，现场试验效果良好；同时解决了废水、金属杂质、固体废弃物处理的问题。
实施例2
试验油井F15概况：油井温度75℃，压力10.3MPa，地层水矿化度4520mg/L，渗透率1500×10-3μm2，原油粘度968mPa.s，油井油层厚度12.5m，含油饱和度25.0％，孔隙度0.326，油井日产油1.5t，含水97.6％。利用本发明的方法对餐厨垃圾进行处理后注入油井用于提高油井的产量，具体实施步骤如下：
(1)将餐厨垃圾在100℃条件下，通过机械挤压的方式脱掉餐厨垃圾中的自由水及油脂，得到液相的含油脂自由水和固相的餐厨垃圾；
(2)将固相餐厨垃圾进行磁选，清除金属杂质，然后将清除金属杂质后的固相餐厨垃圾粉碎成粒径为50目均匀的细粉颗粒物质；
(3)将金属杂质进行进一步精选，分离出可回收利用的金属物质铜、铁、铝和锌；
(4)在细粉颗粒物质中加入聚丙烯酸酯增稠剂进行增稠处理，增稠剂与细粉颗粒物质质量比例为1:12；
(5)将增稠处理后的细粉颗粒物质从高渗透油藏油井的油套环空中注入，注入量为每米油层厚度注入1.5t，注入量为18.75t，利用增稠处理后的细粉颗粒物质堵塞高渗透油藏油井的高渗透层达到油井的堵水作用；
(6)细粉颗粒物质注入完成后，将液相的含油脂自由水加热到56℃从高渗透油藏油井的油套环空中注入，注入量Q＝3.14R2hФβ＝3.14×102×12.5×0.326× 0.6＝767.73m3，液相的含油脂自由水注入完成后油井关井培养13d，关井后油井开井生产，液相中的营养物质能够激活油井油层中的内源微生物，利用微生物及其代谢产物的作用提高油井的产量。
现场试验效果的评价：现场试验结束后，油井F15日产油量从试验前的1.5t 增加到8.0t，平均日增油6.5t；含水从试验前的97.6％下降至82.3％，含水下降了 15.3个百分点；有效期达到30个月，增油量达到5850t，投入产出比达到1:12.0，现场试验效果良好；同时解决了废水、金属杂质、固体废弃物处理的问题。
实施例3
试验油井F21概况：油井温度82℃，压力10.7MPa，地层水矿化度9856mg/L，渗透率1200×10-3μm2，原油粘度850mPa.s，油井油层厚度3.2m，含油饱和度29.2％，孔隙度0.330，油井日产油量0.8t，含水99.0％。利用本发明的方法对餐厨垃圾进行处理后注入油井用于提高油井的产量，具体实施步骤如下：
(1)将餐厨垃圾在100℃条件下，通过机械挤压的方式脱掉餐厨垃圾中的自由水及油脂，得到液相的含油脂自由水和固相的餐厨垃圾；
(2)将固相餐厨垃圾进行磁选，清除金属杂质，然后将清除金属杂质后的固相餐厨垃圾粉碎成粒径为70目均匀的细粉颗粒物质；
(3)将金属杂质进行进一步精选，分离出可回收利用的金属物质铜、铁、铝和锌；
(4)在细粉颗粒物质中加入缔合型聚氨酯增稠剂进行增稠处理，增稠剂与细粉颗粒物质质量比例为1:15；
(5)将增稠处理后的细粉颗粒物质从高渗透油藏油井的油套环空中注入，注入量为每米油层厚度注入2t，注入量为6.4t，利用增稠处理后的细粉颗粒物质堵塞高渗透油藏油井的高渗透层达到油井的堵水作用；
(6)细粉颗粒物质注入完成后，将液相的含油脂自由水加热到60℃从高渗透油藏油井的油套环空中注入，Q＝3.14R2hФβ＝3.14×152×3.2×0.330×0.8＝596.9m3，液相的含油脂自由水注入完成后油井关井培养15d，关井后油井开井生产，液相中的营养物质能够激活油井油层中的内源微生物，利用微生物及其代谢产物的作用提高油井的产量。
现场试验效果的评价：现场试验结束后，油井F21日产油量从试验前的0.8t 增加到7.8t，平均日增油7.0t；含水从试验前的99.0％下降至85.6％，含水下降了 13.4个百分点；有效期达到24个月，增油量达到5040t，投入产出比达到1:11.6，现场试验效果良好；同时解决了废水、金属杂质、固体废弃物处理的问题。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种利用餐厨垃圾提高单井产量的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
(1)将餐厨垃圾在100℃条件下，通过机械挤压的方式脱掉餐厨垃圾中的自由水及油脂，得到液相的含油脂自由水和固相的餐厨垃圾；
(2)将固相餐厨垃圾进行磁选，清除金属杂质，然后将清除金属杂质后的固相餐厨垃圾粉碎成均匀的细粉颗粒物质；
(3)将金属杂质进行进一步精选，分离出可回收利用的金属物质铜、铁、铝和锌；
(4)在细粉颗粒物质中加入增稠剂进行增稠处理，增稠剂与细粉颗粒物质质量比例为1∶10-15；
(5)将增稠处理后的细粉颗粒物质从高渗透油藏油井的油套环空中注入，利用增稠处理后的细粉颗粒物质堵塞高渗透油藏油井的高渗透层达到油井的堵水作用；
(6)细粉颗粒物质注入完成后，将液相的含油脂自由水加热到50-60℃从高渗透油藏油井的油套环空中注入，液相的含油脂自由水注入完成后油井关井培养10-15d，关井后油井开井生产，液相中的营养物质能够激活油井油层中的内源微生物，利用微生物及其代谢产物的作用提高油井的产量。
2.根据权利要求1所述的利用餐厨垃圾提高单井产量的方法，其特征在于所述的细粉颗粒物质的粒径与高渗透油藏油井的渗透率k有关，具体关系如下：
(1)当k＞2000mD时，细粉颗粒物质的粒径10-30目；
(2)1000mD＜k≤2000mD时，细粉颗粒物质的粒径30-80目；
(3)当k≤1000mD时，细粉颗粒物质的粒径80-120目。
3.根据权利要求1或2所述的利用餐厨垃圾提高单井产量的方法，其特征在于所述的增稠剂为无机、纤维素类、聚丙烯酸酯和缔合型聚氨酯增稠剂中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的利用餐厨垃圾提高单井产量的方法，其特征在于所述的增稠处理后的细粉颗粒物质的注入量为油井每米油层厚度注入1-2t。
5.根据权利要求4所述的利用餐厨垃圾提高单井产量的方法，其特征在于所述的液相含油脂自由水的注入量Q，其大小如下：
Q＝3.14R2hΦβ
式中：Q-液相含油脂自由水注入体积总量，m3；
R-处理半径，m，取值范围为5-15m；
h-油井油层有效厚度，m；
Φ-油井油层孔隙度，无量纲；
β-用量系数，无量纲，取值范围为0.5～0.8。
6.根据权利要求5所述的利用餐厨垃圾提高单井产量的方法，其特征在于所述的高渗透油藏油井的渗透率大于500mD、油井的油藏温度低于100℃、油井的层位大于2层。
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