CN111847811B - 一种油田罐底油泥处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油田罐底油泥的处理方法，本发明方法包括对罐底油泥依次进行氧化还原电位的调节处理、沉降处理、清洗处理和离心处理，首先将油田罐底油泥的氧化还原电位由低还原态调整至氧化态或中性，罐底油泥的氧化还原电位提高，降低油泥中的泥土对原油的吸附量和吸附强度，提高罐底油泥中的原油与砂粒分离效率，通过改变油与土壤颗粒的吸附力，实现油田罐底油泥中原油的回收和土壤的达标处理，罐底油泥中原油的回收率达到80％以上，甚至达到98％。

Description

一种油田罐底油泥处理方法

技术领域

本发明属于环保技术领域，主要针对油田罐底油泥的达标处理(处理后，土壤中原油含量<2％)。

背景技术

罐底油泥是油田生产过程中产生的一种废弃物，主要由水、原油、泥沙等组成，因其存在巨大的环境污染风险，被列入国家危险废物名录。目前处理罐底油泥的主要技术有：1)高温热解，在500～1000℃的惰性环境条件下，将油泥中的有机物降解为低分子量的碳氢化合物凝结物和非凝结态的气体，热解固体残渣焦炭等物质；2)焚烧，在焚烧炉(回转炉：980-1200℃，流化床：730-760℃)中通入过量空气和辅助燃料，将油泥中的有机物完全燃烧而除去；3)表面活性剂清洗，用高浓度的表面活性剂溶液将油泥中的油乳化到清洗液中；4)萃取法，按体积比向油泥中加入有机溶剂将原油从土壤中转移到溶剂中，然后将溶剂与土壤分离；但是以上方法均有不足之处，高温热解和焚烧的能耗高、处理成本高，且无法回收有价值的原油，特别是含水量高的罐底油泥不适合用此方法；表面活性剂清洗技术，需要添加大量的表面活性剂，通常表面活性剂的生物可降解性弱，带来大量的含油污水的处理等难题；萃取法需要添加大量的有机溶剂，成本高、溶剂的回收率底，也会带来作业区域环境污染风险；因此开发处理成本低、效果好、可资源化回收原油的处理技术一直是油田生产中密切关注的焦点。

发明内容

本发明的目的是针对现有油田罐底油泥的处理过程中存在的技术问题，提供一种油田罐底油泥处理方法，本发明方法对罐底油泥进行氧化还原电位的调节，使得油泥从还原态转变成氧化状态或者中性，提高油泥的氧化还原电位，降低油泥中的泥土对原油的吸附量和吸附强度，提高罐底油泥中的原油与砂粒分离效率，对罐底油泥废弃物中的原油的回收效率高，原油回收彻底，降低了废弃物罐底油泥的处理成本，降低了从废弃物中回收原油的成本。

为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种油田罐底油泥的处理方法，包括对罐底油泥依次进行氧化还原电位的调节处理、沉降处理、清洗处理和离心处理。

其中，所述处理方法是利用罐底油泥处理设备对油田罐底油泥依次进行所述的氧化还原电位的调节处理、沉降处理、清洗处理和离心处理，其中，所述处理设备包括通过管道顺序连接的电位调节装置、沉降罐、清洗装置和离心机，电位调节装置调节并提高引入电位调节装置内的罐底油泥的氧化还原电位，得到电位调整油泥浆；沉降罐对电位调节油泥浆进行沉降处理，固液分离，得到漂浮在上部的原油和沉积在下部的沉降泥浆；清洗装置对沉降泥浆进行清洗处理，得到漂浮在上部的原油和沉降在下部的泥水混合物；泥水混合物进入离心机进行离心处理。

特别是，所述电位调节装置包括电位调节池、第一机械搅拌器、隔板、ORP监测仪(即氧化还原电位监测仪)和第一固定横梁，其中：所述隔板和ORP监测仪设置在电位调节池内；所述第一固定横梁设置在电位调节池的顶部；所述第一机械搅拌器与第一固定横梁固定连接，对引入电位调节池内的罐底油泥、电位调节氧化剂和水进行搅拌处理。

第一搅拌器搅拌混匀油泥、水及氧化剂，使得氧化剂与油泥反应充分；隔板用于确保和避免进入调节池内的氧化剂和罐底油泥对ORP监测仪的扰动；ORP监测仪用于监测油泥与氧化剂充分反应后的氧化还原电位。

其中，所述长方体形调节池的深度不低于1.5米，长度与宽度之比为1.5-2：1，优选为1.5:1。

特别是，所述隔板与调节池的宽度方向的侧壁相平行，且隔板的两侧分别与调节池的长度方向的两侧壁固定在一起，隔板的高度小于调节池的深度。

尤其是，隔板的上端与调节池的上端相平齐，隔板的下端距离调节池的池底300-800mm，优选为500mm。

特别是，电位调节池侧壁的上部开设导入口，并且导入口与导入管相连，将罐底油泥、电位调节剂和水添加到调节池内。

特别是，电位调节池侧壁的中上部开设排泥口，并且排泥口开设在与导入口相对一侧的侧壁上，排泥口与排泥管相连，将调节池内的油泥浆排出调节池。

尤其是，所述排泥口的开设高度低于导入口的高度；二者之间的高度差为20-100cm，优选为50cm。

特别是，排泥管的一端通过排泥口延伸到调节池内的下部，排泥管的进泥端距离调节池池底150-200mm。

其中，所述第一固定横梁沿着调节池的长度方向或宽度方向固定安装在调节池的顶部，且位于调节池宽度或长度方向的中心线上，横梁与调节池的宽度方向侧壁或长度方向侧壁以固定连接的方式连接并固定在调节池的顶部。

特别是，所述隔板与隔板靠近的调节池宽度方向侧壁的距离为调节池长度的1/4-1/2，优选为1/4-1/3，进一步优选为1/3。

其中，所述隔板与调节池的宽度方向侧壁相平行，隔板的两侧分别与调节池长度方向侧壁固定在一起，隔板的顶部与电位调节池的顶部相平齐，隔板的高度小于调节池的深度，隔板与隔板靠近的调节池宽度方向侧壁之间形成相对独立的氧化还原电位监测区。

特别是，所述隔板的底部距离电位调节池池底的距离为300-900mm，优选为500mm。

其中，所述ORP监测仪设置在隔板和隔板相靠近的调节池的宽度方向的侧壁之间，ORP监测仪与隔板之间的间距为100-150mm；ORP监测仪的探头的距离调节池的池底的距离为600-800mm，优选为700mm。

特别是，所述第一机械搅拌器设置在隔板与远离隔板的调节池的宽度或长度方向一侧的侧壁之间形成相对独立的机械搅拌区内，第一机械搅拌器的安装位置与远离隔板的调节池的宽度方向一侧的侧壁之间的间距为调节池长度的1/2-1/4，优选为1/3-1/4，进一步优选为1/3。

尤其是，所述第一机械搅拌器的设置位置与调节池长度方向两侧壁之间的距离相同。

其中，所述氧化还原电位的调节处理是向罐底油泥中添加电位调节剂，调整罐底油泥的氧化还原电位至10mV到100mV，优选为15-50mV。

特别是，所述电位调节剂选择过碳酸盐、过硫酸盐、臭氧或高铁酸盐。

尤其是，所述电位调节剂选择过碳酸钠、过碳酸钾、过硫酸钠、臭氧或高铁酸盐，优选为过碳酸钠、臭氧或高铁酸钠。

特别是，在搅拌状态下，向调节池内添加电位调节剂，直至罐底油泥的氧化还原电位达到10mV到100mV，优选为15-50mV。

尤其是，添加的电位调节剂的质量与罐底油泥的土壤的质量之比为(0.5-1.5):100，优选为1：100。

特别是，搅拌速率为50-100rpm，优选为60rpm。

特别是，还包括向罐底油泥中添加水，调节泥水比，稀释油泥，降低油泥的黏度，利于后续油和土壤的分离。

尤其是，添加的水量与罐底油泥中土壤的质量之比为(4-8)：1，优选为(4-6)：1，进一步优选为5：1。

其中，所述沉降罐用于对调节了氧化还原电位的油泥浆进行沉淀处理，在重力作用下，固液分离，固液分离后的原油从沉降罐上部排出并收集；固液分离后的沉降泥浆通过排泥管输送至所述的清洗罐。

特别是，所述沉降罐的侧壁的上部开设收油口，收油口与收油管相连接，分离后的原油从收油口排出，经收油管收集；所述沉降罐的中上部侧壁设置沉降罐排泥口，并且排泥口与排泥管相连，排出沉降罐内的沉降泥浆。

尤其是，所述沉降罐上的排泥口的开设高度低于收油口的高度；二者之间的高度差为30-100cm，优选为50cm。

特别是，排泥管的一端通过排泥口延伸到沉降罐内的下部，排泥管的进泥端到沉降罐的罐底的距离为150-200mm。

特别是，沉降处理时间≥30min，优选为30-45min；沉降处理后的原油回收；沉降处理后的沉降泥浆进行清洗处理。

其中，所述清洗装置包括清洗罐、第二机械搅拌器、第二固定横梁，其中：所述第二固定横梁设置在清洗罐的顶部；所述第二机械搅拌器与第二固定横梁固定连接，且延伸至清洗罐内，对引入清洗罐内的沉淀泥浆、化学除油剂进行搅拌处理。

特别是，所述清洗罐为圆柱体形，长方体型、正方体型，优选为圆柱体形。

其中，所述第二固定横梁沿着清洗罐的直径方向固定安装在清洗罐的顶部。

特别是，所述第二机械搅拌器竖直安装，安装位置位于所述清洗罐高度方向的中心线上。

尤其是，所述第二机械搅拌器的搅拌轴与清洗罐的中轴线(即高度方向的中心线)重合。

特别是，所述第二搅拌器的底部距离清洗罐的罐底的距离为100-500mm，优选为300mm；搅拌器的搅拌桨叶的直径与清洗罐的直径之比为1：2-5，优选为1：3。

其中，所述清洗处理是向沉降处理后的沉降泥浆中添加化学除油剂，降低原油与土壤的润湿性、改变油水的界面张力，在搅拌状态下使原油从土壤表面脱落。

特别是，将沉降泥浆加入清洗罐内，开启第二机械搅拌器，在搅拌状态下加入化学除油剂，化学除油剂与沉降泥浆进行反应，进行所述的清洗处理。

其中，所述化学除油剂包括分散剂和表面活性剂，其中所述分散剂与表面活性剂的质量之比为1-3：1，优选为1：1。

特别是，所述分散剂选择硅酸钠、磷酸钠或焦磷酸钠，优选为硅酸钠；所述表面活性剂选择十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、烷基酚聚氧乙烯醚(OP)、石油磺酸盐(petroleumsulfonate)、失水山梨醇酸酯(Span)、聚氧乙烯醚失水山梨醇酸酯(Tween)等中的一种或多种，优选为SDBS。

尤其是，所述化学除油剂的添加量与沉降处理后的沉降泥浆量之比小于等于1：100，优选为(0.2-0.5)：100。

特别是，所述清洗处理时间至少30min，优选为30-45min。

其中，所述离心机选择卧式离心机，优选为卧式螺旋卸料沉降离心机。

特别是，在连接所述电位调节装置、沉降罐、清洗装置和离心机的管道上分别设置泥浆泵，分别用于将电位调节装置内的泥浆泵送至沉降罐，将沉降罐内的泥浆泵送至清洗装置，将清洗装置内的泥浆泵送至离心机。

特别是，所述离心处理过程中离心速率为800-1100rpm。

本发明针对罐底油泥含油量高、土壤颗粒细小、氧化还原电位低，原油与土壤颗粒吸附强度高的特点，开发了一套基于氧化还原电位调节、重力沉降、药剂清洗、离心分离等技术的油泥处理方法，实现原油与土壤颗粒的快速分离，以及原油的回收利用。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明方法使用的罐底油泥处理设备结构简单，处理效率高，采用本发明的处理设备处理油田罐底油泥的过程中，清洗罐内添加的除油剂用量少，降低了清洗罐内除油剂的浓度，降低了环境污染；

而现有罐底油泥的采用除油剂进行清洗的过程中，除油剂的用量大，清洗的除油剂的浓度高，通常为3-6％，而本发明的清洗罐内除油剂的用量低于1％。

本发明方法首先对罐底油泥进行氧化电位的调节，提高油泥的氧化还原电位，降低油泥中的泥土对原油的吸附量、吸附力和吸附强度，使得罐底油泥中的原油容易和与土壤、砂粒分离，使得油泥在进行化学清洗处理之前，去除大部分油泥中含有的原油，提高罐底油泥中的原油与砂粒分离效率。

本发明方法处理油田罐底油泥过程中不需要外加热源，动力消耗小；

本发明的罐底油泥处理过程中不需要使用有机溶剂对原油进行萃取，使用的药剂添加量少，而且后续油泥离心处理后的水液可以循环使用，不仅药剂使用成本低，用水量小，而且原油回收过程简单，降低了油泥的处理成本，降低了原油的回收成本；

罐底油泥采用本发明方法处理后，原油回收彻底，回收效率高，原油的回收率达到90％以上，甚至达到98％，即油泥的除油率达到90％以上，甚至达到98％；而且处理时间短，处理效率高，离心脱水后的土壤含水率低、含油量少(通常低于2％)，可以直接堆放。

附图说明

图1为本发明油田罐底油泥处理设备示意图；

图2为本发明处理设备的电位调节装置的俯视结构示意图。

附图标记说明

1、电位调节池；11、导入管；12、排泥管；13、第一机械搅拌器；14、隔板；15、ORP监测仪；16、泥浆泵；17、第一固定横梁；18、电位监测区；2、沉降罐；21、收油管；3、清洗罐；31、第二机械搅拌器；32、第二固定横梁；4、离心机；5、阀门。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明的油田罐底油泥的处理设备包括通过连接管道顺序连接的电位调节装置、沉降罐2、清洗装置和离心机4，其中：

电位调节装置用于提高罐底油泥的氧化还原电位，包括电位调节池1、设置在调节池内的第一机械搅拌器13、隔板14和ORP监测仪15和设置在电位调节池的顶部的第一固定横梁17。

电位调节池内添加电位调节剂，与油泥混合，提高油泥的氧化还原电位，调整油泥的氧化还原电位至10-100mv(优选为15-50mv)之间。氧化剂通常选用过碳酸盐、过硫酸盐、臭氧或高铁酸盐等，如过碳酸钠、过碳酸钾、过硫酸钠、臭氧、高铁酸钠等，本发明具体实施方式中氧化剂以上述为例进行说明，其他能够在油田运用的工业氧化剂均适用于本发明，例如次氯酸钙、优氯净、次氯酸钠、硝酸等。

电位调节池的池体呈长方体形，其顶部开放，四周和底部封闭，用于对油田罐底油泥进行氧化还原电位的调节，提高油泥的氧化还原电位，提高氧化还原电位至10-100mV，使得油泥从还原态转变成氧化态，降低油泥中的泥土对原油的吸附量和吸附强度，提高罐底油泥中的原油与砂粒分离效率。

本发明具体实施方式中以电位调节池长度方向为左、右方向，深度方向为上下方向，宽度方向为前后方向为例进行说明，即调节池的宽度方向的两侧壁为左、右侧壁，长度方向的两侧壁为前、后侧壁；其他如果以调节池宽度方向为左右方法，长度方向为前后方向也适用，即调节池长度方向的两侧为左、右侧壁，宽度方向的两侧壁为前、后侧壁。

电位调节池的深度不低于1.5米，长度与宽度之比为1.5-2：1，优选为1.5:1。

电位调节池的左侧侧壁的上部开设导入口(图中未示出)，导入口与导入管11相连接，罐底油泥、调节氧化还原电位的氧化剂或/和水通过导入管添加到调节池内。

调节油泥氧化还原电位的氧化剂由导入管输入电位调节池内，与油泥混合，提高油泥的氧化还原电位；调整调节池内油泥的氧化还原电位至10mV到100mv之间；常用的氧化剂选用过碳酸盐、过硫酸盐、臭氧或高铁酸盐等，如过碳酸钠、过硫酸钠、臭氧、高铁酸钠等。

由于部分油泥固含量高或黏度大的原因，为了增加原油土土壤的分离速率，还需要向电位调节池内油泥中补充水，水液由导入管输入电位调节池内，与油泥混合，分离时，油泥中土壤固体与水的比例达到1：(4-6)，原油从土壤表面快速分离。

调节池右侧侧壁的中上部，与导入口相对的另一侧的侧壁上开设排泥口(附图中未示出)，排泥口与排泥管12相连接，并且排泥管通过排泥口延伸到调节池内的下部，通过泥浆泵16，将调节了氧化还原电位后的油泥浆排出调节池，由泥浆泵输送至沉降罐内，排泥口的高度低于导入口的高度，二者的高度差为20-100cm，优选为50cm。排泥管通过排泥口延伸到调节池内的下部，排泥管的进泥端距离调节池池底150-200mm。

电位调节池内设置第一机械搅拌器13、隔板14和ORP监测仪(即氧化还原电位监测仪)15，电位调节池的顶部设置第一固定横梁17，其中：

第一固定横梁沿着调节池的长度方向或宽度方向固定安装在调节池的顶部，位于调节池宽度或长度方向的中心线上(即到调节池宽度或长度方向侧壁的距离相同)，横梁与调节池的左右侧壁或前后侧壁以固定连接的方式连接(例如焊接、铆接、螺栓连接等)并固定在调节池的顶部。本发明实施方式中第一固定横梁与调节池的左右侧壁固定连接，且位于调节池前后方向(即宽度方向)的中心线上，如图1、2。

第一机械搅拌器与第一固定横梁以固定连接的方式固定在一起，在电位调节池内竖直设置，其搅拌轴与调节池的深度方向相一致，延伸至调节池内，用于将调节池内的油泥、氧化剂和水搅拌混合均匀，制成氧化还原电位提高的油泥浆。第一机械搅拌器的设置位置靠近调节池的左侧侧壁，距离左侧侧壁的距离为调节池长度的1/3(通常为1/4-1/2，优选为1/4-1/3)；并且位于调节池前后方向的中间位置(即与调节池前、后侧壁之间的距离相同)，如图1、2。

第一机械搅拌器选择旋浆式搅拌器、涡轮式搅拌器、桨式搅拌器或螺带式搅拌器，优选为桨式搅拌器；搅拌器的搅拌桨叶的直径与调节池的长度之比为(1-3)：9，优选为2:9；搅拌器的底部距离调节池池底的距离为100-300mm，优选为300mm。搅拌桨叶宽为50mm,转速为60rpm

本发明实施例中搅拌器以桨式搅拌器为例进行说明，其他本领域中用于物料混合的搅拌器均适用于本发明，如涡轮式或推进式搅拌器。

隔板14在电位调节池的内部竖直安装，隔板与调节池的左右侧壁相平行，且靠近调节池的右侧侧壁，距离右侧侧壁的距离为调节池长度的1/3(通常为1/4-1/2，优选为1/4-1/3)，且隔板的两侧分别与调节池的前、后侧壁固定在一起，隔板的顶部与电位调节池的顶部相平齐，隔板的高度小于调节池的深度，隔板与右侧侧壁之间形成相对独立的氧化还原电位监测区18，如图1、2；油泥、氧化剂和水在充分混合均匀后，从隔板的下端进入氧化还原电位监测区，确保氧化剂与进人调节池的罐底油泥混合、同时避免新加入的氧化剂对ORP监测仪的扰动；隔板的底部距离电位调节池池底的距离为300-900mm，优选为500mm。

ORP监测仪设置在隔板与调节池右侧侧壁之间的氧化还原电位监测区内，用于油泥与氧化剂充分反应后混合液油泥浆的氧化还原电位的监测，如图1、2。

ORP监测仪的安装位置在氧化环氧电位检测区内、距离隔板的距离100-150mm；ORP检测仪的探头的距离调节池的池底的距离为600-800mm，优选为700mm。在ORP监测仪检测到调节池内油泥的氧化还原电位达到10～100mV后，获得的调节油泥浆输送至沉降罐内，进行沉降处理。

在隔板朝向氧化环氧电位检测区一侧的侧壁上安装支架，支架垂直于隔板，支架顶端到隔板的距离为100-150mm，在支架的顶端固定安装ORP监测仪。在隔板上安装支架2-3个，将ORP检测探头固定即可。要方便拆卸。

排泥管上设置阀门5，用于配合泵的开启或关闭。

如图1，沉降罐2用于对调节了氧化还原电位的油泥浆进行沉淀处理，由泥浆泵输送至沉降罐内的油泥浆在沉降罐内静置，在重力作用下，固液分离，即细小的土壤颗粒和油分离，分离后的泥土沉降至沉降罐的下部，形成沉降泥浆；而原油漂浮在上部。

沉降罐的上部侧壁上开设收油口(图中未示出)，收油口与收油管21相连接，分离后的原油从收油口排出，经收油管收集。

沉降罐的中上部侧壁设置沉降罐排泥口(附图中未示出)，排泥口与排泥管12相连接，并且排泥管通过排泥口延伸到沉降罐的底部，沉降罐外侧的排泥管与泥浆泵相连，通过泥浆泵将沉降后的沉降泥浆排出沉降罐，并通过排泥管输送至清洗罐3内，沉降罐排泥口的高度低于收油口的高度，二者的高度差为30-100cm，优选为50cm。排泥管通过排泥口延伸到沉降罐内的下部，排泥管的进泥端距离沉降罐的罐底150-200mm。

如图1，清洗装置包括清洗罐3、第二机械搅拌器31、第二固定横梁32，其中：所述第二固定横梁设置在清洗罐的顶部；所述第二机械搅拌器与第二固定横梁固定连接，延伸至清洗罐内，对引入清洗罐内的沉淀泥浆、化学除油剂进行搅拌处理

清洗罐3为圆柱体形，其顶部开放，四周和底部封闭，清洗罐内添加化学除油剂，在化学除油剂的作用下，进一步脱除沉降处理后的沉降泥浆中含有的原油，获得上层原油和沉淀在下层的泥水混合物。

清洗罐可以是任何形状，例如长方体形、正方体形、圆柱体型等，本发明具体实施方式中以圆柱形为例进行说明。

清洗罐内设置第二机械搅拌器31，清洗罐顶设置第二固定横梁32，其中：

第二固定横梁沿着清洗罐的直径方向固定安装在清洗罐的顶部，第二固定横梁与清洗罐的侧壁以固定连接的方式连接(例如焊接、铆接、螺栓连接等)并固定在清洗罐的顶部。

如果清洗罐为其他形状，则第二固定横梁设置在沿清洗罐高度方向的中心面的上部，例如长方体形，则第二固定横梁沿着调节池的长度方向或宽度方向固定安装在清洗罐的顶部，且位于清洗罐的宽度或长度方向的中心线上。

第二机械搅拌器与第二固定横梁以固定连接的方式固定在一起，在清洗罐内竖直设置，其搅拌轴与清洗罐的高度方向相一致，搅拌器的搅拌轴与清洗罐的中轴线(即高度方向的中心线)重合，搅拌器的底部距离清洗罐的罐底的距离为100-500mm，优选为300mm；搅拌器的搅拌桨叶的直径与清洗罐的直径之比为1：2-5，优选为1：3。搅拌桨叶宽为50mm,转速为60rpm；

第二机械搅拌器用于将加入的清洗罐内的活性除油剂与沉淀泥浆充分混合，以及为沉淀泥浆中含有的原油的脱出提供水力剪切力，提高原油的分离效率；

清洗罐内添加的化学除油剂的用量与清洗罐内沉降泥浆的重量配比低于0.5％，优选为0.2-0.5％。

所述化学除油剂包括分散剂和表面活性剂，其中所述分散剂选择硅酸钠、磷酸钠或焦磷酸钠，优选为硅酸钠；所述表面活性剂选择十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、烷基酚聚氧乙烯醚(OP)、石油磺酸盐(petroleum sulfonate)、失水山梨醇酸酯(Span)、聚氧乙烯醚失水山梨醇酸酯(Tween)等中的一种或多种，优选为SDBS。

除油剂中分散剂与表面活性剂的质量之比为1-3：1，优选为1：1。

本发明具体实施仅以硅酸钠和十二烷基苯磺酸为例进行说明，本领域中用于化学清洗的除油剂均适用于本发明。

清洗罐的上部侧壁上开设收油口(图中未示出)，收油口与收油管21相连接，从沉降泥浆中清洗下来的原油从收油口排出，经收油导管收集。

清洗罐的中上部侧壁设置清洗罐排泥口(附图中未示出)，排泥口与排泥管12相连接，并且排泥管通过排泥口延伸到清洗罐的底部，清洗罐外侧的排泥管与泥浆泵相连，通过泥浆泵将清洗后的泥水混合物排出清洗罐，并通过排泥管输送至离心机4内，清洗罐排泥口的高度低于收油口的高度，二者的高度差为30-80cm，优选为50cm。排泥管通过排泥口延伸到清洗罐内的下部，排泥管的进泥端距离清洗罐的罐底150-200mm。

离心机4对清洗罐处理后的下层的泥水混合物进行离心处理，在离心力的作用下，密度较大的泥沙颗粒与水液分离，分离后的水液从离心机出水孔排出，离心后的水液经过泵、回流管(附图中未示出)回流至氧化还原电位调节池或者直接排出；离心后的沉淀(泥沙颗粒)从离心机的排泥口排出。

本发明具体实施方式中离心机选择卧式离心机(卧式螺旋卸料沉降离心机，如江苏华大离心机制造有限公司、无锡市恒泰离心机制造厂等产品)，其他离心机均适用于本发明。

从离心机中排出的泥沙颗粒中的含油量小于2％，通常为0.2-1.5％，油田罐底油泥的除油率达到80-98％，即罐底油泥中原油的回收率高达80-98％。

本发明的油田罐底油泥处理设备的工作原理如下：

油田罐底油泥废弃物、氧化剂和/或水通过电位调节池的导入管输送至电位调节池内，开启第一机械搅拌器，搅拌混匀罐底油泥、氧化剂(电位调节剂)和水，混合均匀的油泥浆从隔板的下部进入氧化还原电位监测区，ORP监测仪监测混合均匀的油泥浆的氧化还原电位，直至油泥浆的电位调节至10mV到100mv后，通过泥浆泵将油泥浆经排泥管从电位调节池排至沉降罐；

油泥浆在沉降罐内静置，在重力作用下，沉降30-50min，油和泥分离，分离后原油漂浮在上部，通过沉降罐上部的收油口经收油管排出并收集；泥土沉降至沉降罐的下部，形成沉降泥浆，在泥浆泵的作用下，经排泥管从沉降罐排至清洗罐；沉降泥浆中含油量为罐底油泥含油量的5-65％，即原油的回收率为35-95％；

开启第二机械搅拌器，在搅拌状态下向清洗罐内添加化学除油剂，使沉降泥浆与除油剂混合均匀，化学除油剂降低原油与土壤的润湿性、改变油水的界面张力，原油在搅拌的扰动下从土壤表面脱落；原油脱出后的土壤颗粒与混合液的密度差增大，在重力的作用下向清洗罐的底部沉积，形成泥水混合物；脱落的原油漂浮在清洗罐的上部；脱落的原油从清洗罐上部的收油口经收油管排出并收集；沉降在清洗罐下部的泥水混合物在泥浆泵的作用下，经排泥管从情形罐排至离心机；

开启离心机，对泥水混合物进行离心处理，离心后的上清水液直接排出或回流至电位调节池；离心沉淀物从离心机的排泥口排出，离心沉淀物(泥沙)中含油量为罐底油泥含油量的2-20％，采用本发明处理设备处理后罐底油泥的原油回收率达到80-98％。

本发明的油田罐底油泥处理设备分离的罐底油泥的组成如下：

含油量 10-60％ 含水量20-70％

固含量 5-60％ 土壤固体颗粒粒径50-2000um

氧化还原电位 <-100mV

本发明处理设备处理的罐底油泥不限与上述组成，本领域中的其他油田罐底油泥废弃物均可采用本发明设备进行处理。

本发明实施例中以某油田储油罐内罐底油泥为例进行说明，罐底油泥的平均含油量为19.5％；平均含水量为49.5％；平均固含量为31.0％；土壤固体颗粒粒径<1000um；罐底油泥的氧化还原电位为-281.7mV。

实施例1

1、氧化还原电位调节处理

通过罐底油泥处理设备的导入管将罐底油泥、水和电位调节剂优氯净添加到电位调节池内，添加的电位调节剂过碳酸钠的质量与调节池内添加的罐底油泥的土壤固体的质量之比为1：100(通常为(0.5-1.5):100)，添加到电位调节池内的水的质量与罐底油泥中的土壤固体的质量之比为4：1(通常为4-8:1，优选为4-6:1)，开启第一机械搅拌器，搅拌，调整罐底油泥的氧化还原电位，混合均匀的泥浆从隔板的下部进入氧化还原电位监测区，ORP监测仪测定油泥浆的电位达到并保持为42mV，其中搅拌速率为60rpm(通常为50-100rpm)；

继续搅拌20-40min后，开启泥浆泵16，将调节电位后的混合物(油泥浆)输送至沉降罐2内；

2、沉降处理

电位调节处理后的油泥浆在泥浆泵的作用下，经过排泥管输送至沉降罐，静置30min(通常静置沉降时间至少30min，优选为30-45min)，在重力作用下，固液分离，细小的土壤颗粒与油分离，分离后的油漂浮在沉降罐的上部，从沉降罐上部的收油口排出并收集；细小的土壤颗粒沉降至沉降罐的下部，通过泥浆泵，将沉降后的沉降泥浆输送至清洗罐；沉降泥浆中含油量为3.6％，即原油的回收率为81％，也就是脱油率为81％；

3、清洗处理

沉降泥浆在泥浆泵的作用下，经过排泥管输送至清洗罐内，开启第二机械搅拌器，在搅拌状态下，向沉降泥浆中添加化学除油剂，其中，搅拌的速率为60rpm，化学除油剂包括硅酸钠和SDBS，除油剂的质量与沉降泥浆的质量之比为0.3:100(通常为(0.2-0.5)：100)，除油剂中硅酸钠与SDBS的质量之比为1：1(通常为1-3：1)；

搅拌清洗30min(通常清洗处理时间至少30min，优选为30-45min)后，停止搅拌，获得上层原油和沉淀在下层的泥水混合物，上层原油从清洗罐上部的收油口排出并收集；开启泥浆泵，将沉降在下层的泥水混合物输送至离心机；

4、离心处理

清洗处理后的泥水混合物在泥浆泵的作用下，经过排泥管输送至卧式螺旋卸料沉降离心机(江苏华大离心机制造有限公司)，进行离心处理，离心速率为1000rpm(通常为800-1100rpm)，离心后的水液排出或回流至电位调节池与罐底油泥混合，离心后的底泥土壤排出，离心后的底泥土壤中含油量为0.8％(即最终土壤含油量为0.8％，小于2％)，油田罐底油泥的总除油率达到95.8％，即原油的总回收率为95.8％。

实施例2

1、氧化还原电位调节处理

除了添加的电位调节剂为过硫酸钠，且过硫酸钠的质量与调节池内添加的罐底油泥的固体的质量之比为1.5：100、ORP监测仪测定油泥浆的电位达到并保持为27mV之外，其余与实施例1相同；

2、沉降处理

除了沉降静置45min，沉降泥浆中含油量为5.2％，即原油的回收率为73.3％，也就是脱油率为73.3％之外，其余与实施例1相同；

3、清洗处理

除了化学除油剂的质量与沉降泥浆的质量之比为0.2:100(通常为(0.2-0.5)：100)，除油剂中硅酸钠与SDBS的质量之比为2：1(通常为1-3：1)之外，其余与实施例1相同；

4、离心处理

除了离心后的底泥土壤中含油量为0.6％(即最终土壤含油量为0.6％，小于1％)，油田罐底油泥的总除油率达到96.9％，即原油的总回收率为96.9％之外，其余与实施例1相同。

实施例3

1、氧化还原电位调节处理

除了高铁酸钠的质量与调节池内添加的罐底油泥的固体的质量之比为0.5：100、ORP监测仪测定油泥浆的电位达到并保持为15mV之外，其余与实施例1相同；

2、沉降处理

除了沉降静置45min，沉降泥浆中含油量为6.9％，即原油的回收率为64.6％，也就是脱油率为64.6％之外，其余与实施例1相同；

3、清洗处理

除了化学除油剂的质量与沉降泥浆的质量之比为0.5:100(通常为(0.2-0.5)：100)之外，其余与实施例1相同；

4、离心处理

除了离心后的底泥土壤中含油量为1.3％(即最终土壤含油量为1.3％，小于2％)，油田罐底油泥的总除油率达到93.3％，即原油的总回收率为93.3％之外，其余与实施例1相同。

实施例4

1、氧化还原电位调节处理

除了高铁酸钾的质量与调节池内添加的罐底油泥的固体的质量之比为1.5：100、ORP监测仪测定油泥浆的电位达到并保持为50mV之外，其余与实施例1相同；

2、沉降处理

除了沉降泥浆中含油量为2.9％，即原油的回收率为85.1％，也就是脱油率为85.1％之外，其余与实施例1相同；

3、清洗处理

除了化学除油剂包括硅酸钠和OP，化学除油剂的质量与沉降泥浆的质量之比为0.35:100(通常为(0.2-0.5)：100)，除油剂中硅酸钠与OP的质量之比为3：1(通常为1-3：1)之外，其余与实施例1相同；

4、离心处理

除了离心后的底泥土壤中含油量为1.1％(即最终土壤含油量为1.1％，小于2％)，油田罐底油泥的总除油率达到94.3％，即原油的总回收率为94.3％之外，其余与实施例1相同。

本发明上述实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种氧化还原电位调节方法在油田罐底油泥处理中的应用，其特征是，包括对罐底油泥依次进行氧化还原电位的调节处理、沉降处理、清洗处理和离心处理，其中所述氧化还原电位的调节处理是向罐底油泥中添加电位调节剂，调整罐底油泥的氧化还原电位至10mV到100mV，使得油泥从还原态转变成氧化态，降低油泥对原油的吸附量和吸附强度，提高罐底油泥中原油与砂粒的分离效率；电位调节剂选择过碳酸盐、过硫酸盐、臭氧或者高铁酸盐。

2.如权利要求1所述的应用，其特征是，所述电位调节剂选择过碳酸钠、臭氧或者高铁酸钠。

3.如权利要求1或2所述应用，其特征是，所述沉降处理时间≥30min，沉降处理后的原油回收；沉降处理后的沉降泥浆进行清洗处理。

4.如权利要求1 或2所述应用，其特征是，所述清洗处理是向沉降处理后的沉降泥浆中添加化学除油剂，降低原油与土壤的润湿性、改变油水的界面张力，在搅拌状态下使原油从土壤上脱落。

5.如权利要求4所述的应用，其特征是，所述化学除油剂包括分散剂和表面活性剂，其中所述分散剂与表面活性剂的质量之比为1-3：1。

6.如权利要求4所述的应用，其特征是，所述化学除油剂包括分散剂和表面活性剂，其中所述分散剂与表面活性剂的质量之比为1：1。

7.如权利要求5或6所述的应用，其特征是，所述分散剂选择硅酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸钠或焦磷酸钠；所述表面活性剂选择十二烷基苯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、石油磺酸盐、失水山梨醇酸酯、聚氧乙烯醚失水山梨醇酸酯中的一种或多种。

8.如权利要求4所述的应用，其特征是，所述化学除油剂的添加质量与沉降处理后的沉降泥浆的质量之比小于等于1：100。

9.如权利要求4所述的应用，其特征是，所述化学除油剂的添加质量与沉降处理后的沉降泥浆的质量之比为（0.2-0.5）：100。

10.如权利要求1或2所述的应用，其特征是，所述离心处理过程中离心速率为800-1100rpm。

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