CN114920385B - 一种油田采出水处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油田采出水处理工艺。其包括以下步骤:(1)脱色:向油田采出水中加入脱色剂,搅拌均匀;(2)破胶:向经脱色处理的油田采出水中加入其体积0.1~1%的破胶剂溶液,于室温搅拌5~30min即可;(3)絮凝沉降:在经破胶处理后的油田采出水中加入絮凝剂,搅拌均匀后静置1~2h;(4)过滤:将经步骤(3)处理后的油田采出水进行过滤,去除其中的固相杂物即可。本申请通过化学破胶、絮凝与物理过滤相配合,能够快速有效的对油田采出水进行破胶处理,使处理后的水质能够满足回注要求。
Description
技术领域
本发明属于油田采出水处理技术领域,具体涉及一种油田采出水处理工艺。
背景技术
油田采出水是指从地下采出的含水原油称“采出液”,经电脱水,分离出来的水,也称“油田污水”。由于采油方法、原油特性、地质等条件不同,油田采出水的水质各异,油田采出水各具有特殊性,但又有共性。我国每年大约需处理5亿m3油田采出水,绝大部分水经过处理后用于回注采油。为了避免高矿化度水中的阳离子对聚合物产生降解,提高驱油效果,目前工业生产中,大多采用低矿化度清水配制、清水稀释聚合物的工艺,从而导致污水产注的区域不平衡。
同时,聚合物驱油的返排液及表聚二元驱采出水含有水溶性高分子化合物,与采出水中的油及悬浮物乳化后形成稳定的胶体,表面活性剂及聚合物在水体中积累,导致水质恶化,常规的生化、气浮、核桃壳过滤器等方式对其处理效果不佳,出水浊度及悬浮物无法满足回注要求。
发明内容
针对现有技术中的上述不足,本发明提供一种油田采出水处理工艺,能有效的破坏油田采出水中产生的胶体,具有快速破胶的功效。
为实现上述目的,本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种油田采出水处理工艺,包括以下步骤:
(1)脱色
向油田采出水中加入脱色剂,搅拌均匀;
(2)破胶
向经脱色处理的油田采出水中加入其体积0.1~1%的破胶剂溶液,于室温搅拌5~30min即可;其中,破胶剂包括重量比为0.5~1:3~5:0.1~0.5:10~30的季铵盐、过硫酸钾、木醋液和溶剂;
(3)絮凝沉降
在经破胶处理后的油田采出水中加入絮凝剂,搅拌均匀后静置1~2h;
(4)过滤
将经步骤(3)处理后的油田采出水进行过滤,去除其中的固相杂物即可。
进一步地,脱色剂包括重量比为0.1~0.5:0.1~1:1~3的三聚磷酸钠、聚合氯化铝和活性炭。
进一步地,脱色剂包括重量比为0.1:0.5:1的三聚磷酸钠、聚合氯化铝和活性炭。
进一步地,脱色剂的添加量为油田采出水重量的0.01~0.5%。
进一步地,破胶剂的添加量为油田采出水体积的0.5%。
进一步地,破胶剂包括重量比为0.5:3:0.2:20的季铵盐、过硫酸钾、木醋液和溶剂。
进一步地,季铵盐为十八烷基三甲基氯化铵、2-(2-苯氧基乙氧基)乙基三甲基氯化铵或十二烷基二甲基苄基溴化铵。
进一步地,溶剂为水。
进一步地,絮凝剂的添加量为油田采出水重量的1~5%。
进一步地,絮凝剂的添加量为油田采出水重量的2%。
进一步地,絮凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、硫酸铁、硫酸铝、氯化铁和聚丙烯酰胺中的至少一种。
进一步地,过滤包括多介质过滤和石英砂过滤两步处理,其中多介质过滤采用多介质过滤器进行处理。
本发明的有益效果:
1、本申请在对油田采出水进行处理时,首先采用以三聚磷酸钠、聚合氯化铝和活性炭复配形成的脱色剂进行脱色处理,以去除采出水中的颜色,降低其色度。此外,三聚磷酸钠、聚合氯化铝和活性炭复配形成的脱色剂不仅具有脱色的功效,还能絮凝沉淀的作用,可初步对采出水水体进行处理。
2、本申请以季铵盐、过硫酸钾、木醋液和溶剂复配作为破胶剂,能够破坏水体中所存在的胶体的稳定性,从而实现快速破胶的效果;当将季铵盐与过硫酸钾复配时,由于季铵盐中有带孤电子对的N原子,通过与过硫酸钾的复配,可进一步的提升过硫酸钾的破胶性能。此外,申请人在研究过程中发现,当在体系中加入一定的木醋液后,复配得到的破胶剂在达到相同破胶效果的同时,能够降低1/3左右的过硫酸钾的用量。
3、本申请通过化学破胶、絮凝与物理过滤相配合,能够有效的对油田采出水进行处理,使其水质能够满足回注要求。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
实施例1
一种油田采出水处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(1)脱色
向油田采出水中加入脱色剂,搅拌均匀,然后静置5h;脱色剂的添加量为油田采出水重量的0.2%,其包括重量比为0.1:0.5:1的三聚磷酸钠、聚合氯化铝和活性炭。
(2)破胶
向经脱色处理的油田采出水中加入为其体积0.5%的破胶剂溶液,于室温搅拌10min即可;其中,破胶剂包括重量比为0.5:3:0.2:20的十八烷基三甲基氯化铵、过硫酸钾、木醋液和水。
(3)絮凝沉降
在经破胶处理后的油田采出水中加入为其重量2%的絮凝剂聚合硫酸铝,搅拌均匀后静置2h。
(4)过滤
首先采用多介质过滤器对经步骤(3)处理后的油田采出水进行第一步的过滤,然后再采用石英砂进行第二步过滤,石英砂可根据实际情况设置一层或多层过滤,最终得到经处理后满足回注要求的采出水。
实施例2
一种油田采出水处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(1)脱色
向油田采出水中加入脱色剂,搅拌均匀后静置5h;脱色剂的加入量为油田采出水重量的0.1%,其包括重量比为0.1:0.1:1的三聚磷酸钠、聚合氯化铝和活性炭。
(2)破胶
向经脱色处理的油田采出水中加入为其体积0.6%的破胶剂溶液,于室温搅拌15min即可;其中,破胶剂包括重量比为0.5:3:0.1:30的十八烷基三甲基氯化铵、过硫酸钾、木醋液和水。
(3)絮凝沉降
在经破胶处理后的油田采出水中加入为其重量2.5%的絮凝剂聚合氯化铝,搅拌均匀后静置2h。
(4)过滤
首先采用多介质过滤器对经步骤(3)处理后的油田采出水进行第一步的过滤,然后再采用石英砂进行第二步过滤,石英砂可根据实际情况设置一层或多层过滤,最终得到经处理后满足回注要求的采出水。
实施例3
一种油田采出水处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(1)脱色
向油田采出水中加入脱色剂,搅拌均匀后静置6h,其中,脱色剂的加入量为油田采出水重量的0.5%,其包括重量比为0.5:1:3的三聚磷酸钠、聚合氯化铝和活性炭。
(2)破胶
向经脱色处理的油田采出水中加入为其体积0.5%的破胶剂溶液,于室温搅拌10min即可;其中,破胶剂包括重量比为0.6:3:0.2:20的十二烷基二甲基苄基溴化铵、过硫酸钾、木醋液和水。
(3)絮凝沉降
在经破胶处理后的油田采出水中加入为其重量3%的絮凝剂聚丙烯酰胺,搅拌均匀后静置1.5h。
(4)过滤
首先采用多介质过滤器对经步骤(3)处理后的油田采出水进行第一步的过滤,然后再采用石英砂进行第二步过滤,石英砂可根据实际情况设置一层或多层过滤,最终得到经处理后满足回注要求的采出水。
对比例1
与实施例1相比,脱色剂使用本领域常用的DEC50,其余过程与实施例1相同。
对比例2
与实施例1相比,破胶剂使用过硫酸钾和过硫酸铵复配,其余过程与实施例1相同。
对比例3
与实施例1相比,破胶剂中缺少季铵盐,其余过程与实施例1相同。
对比例4
与实施例1相比,破胶剂中缺少木醋液,其余过程与实施例1相同。
对比例5
与实施例4相比,破胶剂中过硫酸钾用量增多1/2,其余过程与实施例1相同。
1、用哈克RS6000流变仪分别检测经实施例1~3和对比例1~5处理后的油田采出水在经破胶处理后的10、20、30和40min时,于170s-1剪切速率下的粘度,其结果见表1。
表1粘度变化
由表1数据可知,本发明实施例1~3对油田采出水的破胶效果显著优于对比例2~4。对比例2采用常规的过硫酸钾和过硫酸铵作为破胶剂,其破胶效果明显低于本申请技术方案。
而对比例3中由于破胶剂组分的变化,缺少了季铵盐,使得其破胶效果降低,单一的过硫酸钾和木醋液的组合,其破胶效果并不优于过硫酸钾和过硫酸铵所形成的的常规破胶剂。
对比例4中也改变了破胶剂的组分,仅由季铵盐和过硫酸钾组合形成破胶剂,可见其破胶效果也受到了影响,但相较于对比例2和对比例3而言,其破胶效果仍然处于较优的水平。
对比例5中使用过硫酸钾和季铵盐复配作为破胶剂,为保证破胶效果,增加了其用量,可以看出,在增加了用量的情况下,其破胶效果与本申请相差无几,也显著优于对比例4。
2、对采用本申请实施例1记载的技术方案处理后的油田采出水中的pH、浊度等指标进行检测,其结果见表2。
表2水质检测
根据表2的检测结果可知,经本申请技术方案处理后,生化出水的浊度由处理前的242FNU降到29.4FNU,降幅为87.85%。CODCr从处理前的7304mg/L降低到338mg/L,降幅为95.37%。总铁由1.96mg/L降低到0.14mg/L,降低幅度为92.85%。通过破胶处理,可以破坏生化出水中高分子化合物及表面活性剂形成的稳定胶体,从而达到降浊度和降悬浮物的目的。处理完后,水质其余分析检测项目无明显变化,满足回注的相关要求。
综上可以看出,只有在本申请所限定的方法和各成分组合和用量的情况下,才能够快速有效的完成对油田采出水的破胶处理,并通过后续的过滤、絮凝等处理,得到能够直接回注的采出水。
Claims (8)
1.一种油田采出水处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(1)脱色
向油田采出水中加入脱色剂,搅拌均匀;
(2)破胶
向经脱色处理的油田采出水中加入其体积0.1~1%的破胶剂溶液,于室温搅拌5~30min即可;其中,所述破胶剂包括重量比为0.5~1:3~5:0.1~0.5:10~30的季铵盐、过硫酸钾、木醋液和溶剂;所述季铵盐为十八烷基三甲基氯化铵、2-(2-苯氧基乙氧基)乙基三甲基氯化铵或十二烷基二甲基苄基溴化铵;
(3)絮凝沉降
在经破胶处理后的油田采出水中加入絮凝剂,搅拌均匀后静置1~2h;
(4)过滤
将经步骤(3)处理后的油田采出水进行过滤,去除其中的固相杂物即可。
2.根据权利要求1所述的油田采出水处理工艺,其特征在于,所述脱色剂包括重量比为0.1~0.5:0.1~1:1~3的三聚磷酸钠、聚合氯化铝和活性炭。
3.根据权利要求2所述的油田采出水处理工艺,其特征在于,所述脱色剂包括重量比为0.1:0.5:1的三聚磷酸钠、聚合氯化铝和活性炭。
4.根据权利要求1所述的油田采出水处理工艺,其特征在于,所述脱色剂的添加量为油田采出水重量的0.01~0.5%。
5.根据权利要求1所述的油田采出水处理工艺,其特征在于,所述破胶剂包括重量比为0.5:3:0.2:20的季铵盐、过硫酸钾、木醋液和溶剂。
6.根据权利要求1所述的油田采出水处理工艺,其特征在于,所述溶剂为水。
7.根据权利要求1所述的油田采出水处理工艺,其特征在于,所述絮凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、硫酸铁、硫酸铝、氯化铁和聚丙烯酰胺中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的油田采出水处理工艺,其特征在于,所述过滤包括多介质过滤和石英砂过滤两步处理。
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