一种二氧化碳驱油田采出水的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种二氧化碳驱油田采出水的处理方法，包括如下步骤：S1对油田采出水进行过滤处理，脱除其中的油和固体悬浮物，得到过滤出水；S2对所述过滤出水进行脱气处理，除去其中的气体，得到脱气出水。本发明专利技术利用陶瓷膜过滤去除采出水中的油、悬浮物、杂质等，采用膜脱气技术可有效脱除采出水中的二氧化碳、氧等，本发明专利技术将陶瓷膜过滤与膜脱气技术相结合，二氧化碳脱除率高，得到的出水可直接用于回注；并可同时脱氧，药剂消耗量大幅降低，且不产生二次污染，设备占地面积小，操作方便，解决油二氧化碳驱采出水二氧化碳含量高难以脱除，影响回注水水质并造成注水设施腐蚀的问题，降低采出水处理费用，实现采出水的有效回注。

A treatment method of produced water in carbon dioxide flooding oilfield

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳驱油田采出水的处理方法
本专利技术涉及一种二氧化碳驱油田采出水的处理方法，具体涉及采用过滤和脱气技术处理二氧化碳驱油田采出水用于回注的方法。
技术介绍
随着我国大部分油田进入开采中后期，原油含水率越来越高，油田采出液中的原油比例日趋下降，提高原油采收率成为原油开采密切关注的技术问题。向油藏中注入二氧化碳气体能够有效降低原油粘度，减小残余油饱和度，可再次提高采收率达8～16％，在低渗透油藏、高含水油藏开采中具有良好的应用前景，且对于降低温室效应，保护环境空气具有重要意义，是三次采油中最具潜力的驱油技术。油田采出水成分复杂，含有油类、悬浮杂质、各种阴阳离子、表面活性剂等，矿化度高。二氧化碳驱采出水中还含有大量溶解性二氧化碳、H2S等气体，pH值较低。大量二氧化碳的存在导致采出水腐蚀性严重，造成水中悬浮物浓度升高，影响注水站的油水分离效果，致使回注水油、颗粒物难以达到回注标准，并造成注水设施的腐蚀和结垢，采出水回注后不仅堵塞地层，还会对周围土壤环境造成不良影响。目前二氧化碳驱油田采出水的处理以缓蚀剂等药剂处理为主，但此种方法药剂消耗量大，处理费用较高，容易引起水质二次污染；且该种方法只能从表面缓解注水设施的腐蚀问题，并未去除采出水中的二氧化碳，在采出水回注过程中仍会产生潜在性危害。此外，有研究提出采用真空法、超重力工艺等去除水中二氧化碳，真空法对水中的二氧化碳有一定的脱除效果，但对设备要求高，需抽气设备和负压操作，投资较高；超重力工艺技术仍不成熟，运行费用较高，并未进行实际工业应用。专利CN104402126B，名称“一种油田专用杀菌缓蚀剂”，公开涉及一种油田专用杀菌缓蚀剂。该药剂主要组分构成为：锌盐10～20％，季铵盐60～75％，氨基磺酸5～10％，醇类5％；所述锌盐、季铵盐、氨基磺酸和醇类的重量比成分之和在90％～95％之间，其余加水至100％；主要对含二氧化碳、硫化物的油田采出水、回注水的腐蚀进行抑制。该缓蚀剂只是从表面上缓解油田设备的腐蚀问题，并不能完全去除采出水中的二氧化碳，药剂消耗费用较高，且易造成水质二次污染。专利CN104556281A，名称“一种脱除水中含有的二氧化碳的方法”，公开涉及一种脱除水中二氧化碳的方法。该方法中含二氧化碳的采出水自上而下进入脱二氧化碳塔，空气与采出水逆流接触气提出二氧化碳，在此过程中水的含氧量增加至接近饱和；采用氮气气提对二氧化碳塔排出水进行脱氧处理；对气提气氮气进行催化燃烧再生，加压循环利用。该法设备体积较大，安装不方便，二氧化碳脱除率不高，空气与水直接接触产生二次污染。
技术实现思路
针对现有处理方法存在的不足，本专利技术提供了一种用于二氧化碳驱油田采出水脱气处理后回注的工艺方法，采用陶瓷膜过滤+膜脱气技术，利用陶瓷膜过滤去除采出水中的油、悬浮物、杂质等，采用膜脱气技术可有效脱除采出水中的二氧化碳、氧等，与现有工艺相比，本专利技术将陶瓷膜过滤与膜脱气技术相结合，二氧化碳脱除率高，得到的出水可直接用于回注；并可同时脱氧，药剂消耗量大幅降低，且不产生二次污染，设备占地面积小，操作方便，解决油二氧化碳驱采出水二氧化碳含量高难以脱除，影响回注水水质并造成注水设施腐蚀的问题，降低采出水处理费用，实现采出水的有效回注。为达到本专利技术的目的，本专利技术提供了一种二氧化碳驱油田采出水的处理方法，包括如下步骤：S1对油田采出水进行过滤处理，脱除其中的油和固体悬浮物，得到过滤出水；S2对所述过滤出水进行脱气处理，除去其中的气体，得到脱气出水。根据本专利技术的一些实施例，所述过滤处理的过滤压力为0.08至0.15MPa。根据本专利技术的优选实施例，所述步骤S1中采用陶瓷膜过滤组件对所述油田采出水进行过滤处理，所述陶瓷膜过滤组件的滤芯孔径为0.02至0.1μm，优选为0.05μm。根据本专利技术的一些实施方式，所述步骤S2中采用膜组件对所述过滤出水进行脱气处理。根据本专利技术的优选实施方式，所述膜组件的运行温度为5至40℃，真空度为-0.06至-0.1MPa。根据本专利技术的一些实施例，所述膜组件包括脱气膜，根据本专利技术的优选实施例，所述脱气膜为树脂性材料、表面疏水的中空纤维膜，膜外径为0.4至2mm，膜内径为0.3至1.5mm。在一些具体的实施例中，所述膜组件以氮气作为吹扫气。在一些具体的实施例中，所述膜组件的进气量为1.5至5m3/h，进水量为1.5至4m3/h。膜丝编织成丝布并卷成柱状装入膜壳，增大了有效接触面积，同时膜丝固定，不会出现断丝现象，保证出水水质的稳定；液体在膜丝表面形成射流，可有效改善流道，提高传质效率。脱气膜中空纤维壁上有孔径为5至20nm的微小孔，水分子不能通过，二氧化碳、氧等气体分子能够穿过。运行时，采出水从膜组件一侧进入，在中空纤维膜外侧通过，中空纤维膜内侧在真空泵的作用下将二氧化碳、氧等气体不断抽走，并形成一定的负压，采出水中的二氧化碳、氧等气体不断从水中经中空纤维膜向外溢出，从而被去除。根据油田采出水回注标准《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》(SY/T5329-2012)，在注入层平均空气渗透率≤0.01μm2时(水质要求最严格)，采出水回注水质的主要控制指标分别为悬浮固体含量≤1mg/L，含油量≤5mg/L，溶解氧含量≤0.1mg/L，侵蚀性二氧化碳含量-1至1mg/L(等于零时此水稳定，大于零时此水可溶解碳酸钙并对注水设施有腐蚀作用，小于零时有碳酸盐沉淀出现)，平均腐蚀率≤0.076mm/年。根据本专利技术的一些实施方式，所述油田采出水中悬浮物的含量为5至150mg/L，油含量为2至500mg/L，溶解氧含量为0.01至1mg/L，侵蚀性二氧化碳含量为1.8至50mg/L，平均腐蚀率为0.05至0.64mm/年，Mg2+含量为10至1200mg/L，Ca2+含量为50至3000mg/L。根据本专利技术的优选实施方式，所述脱气出水中悬浮物的含量＜1mg/L，油含量＜0.1mg/L，溶解氧含量＜0.1mg/L，侵蚀性二氧化碳含量＜1mg/L，平均腐蚀率＜0.076mm/年。根据本专利技术的一些实施例，所述方法还包括如下步骤：S3.将脱气出水送至注水站，用于回注。和现有油田采出水处理方法相比，本专利技术具有以下优点：(1)陶瓷膜过滤技术设备简单、自动化程度高、运行维护容易、环境适应能力强、占地面积少，且陶瓷膜耐污染能力强、通量大；尤其适用于场地和配套设施不完善地区的油田采出水处理；(2)膜脱气单元占地面积小，安装方便，设备模块化，且无需高位安装；(3)纯物理过程，无需任何化学品消耗，大幅降低采出水处理过程中的药剂消耗量，不产生二次污染，脱除二氧化碳的同时可脱氧，降低酸腐蚀和氧腐蚀；(4)二氧化碳脱除率高，达85％-95％，运行中仅消耗少量电能，运行费用低；(5)全自动无人看守，管理方便。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术做进一步详细说明：实施例1：本实施例所用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化碳驱油田采出水的处理方法，包括如下步骤：/nS1对油田采出水进行过滤处理，脱除其中的油和固体悬浮物，得到过滤出水；/nS2对所述过滤出水进行脱气处理，除去其中的气体，得到脱气出水。/n

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳驱油田采出水的处理方法，包括如下步骤：
S1对油田采出水进行过滤处理，脱除其中的油和固体悬浮物，得到过滤出水；
S2对所述过滤出水进行脱气处理，除去其中的气体，得到脱气出水。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过滤处理的过滤压力为0.08至0.15MPa。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中采用陶瓷膜过滤组件对所述油田采出水进行过滤处理，所述陶瓷膜过滤组件的滤芯孔径为0.02至0.1μm。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中采用膜组件对所述过滤出水进行脱气处理。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述膜组件的运行温度为5-40℃，真空度为-0.06至-0.1MPa。


6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述膜组件包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏玉梅，张新妙，栾金义，彭海珠，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11