一种油田采出水的控油降泥处理方法及系统技术方案

本公开涉及一种油田采出水的控油降泥处理方法，该方法包括预除油步骤、电化学处理步骤、溶气气浮净化步骤和压力过滤步骤，本公开还涉及一种油田采出水的控油降泥处理系统。该方法及系统首先通过对采出水进行预除油步骤以高效回收水中所含原油，将水中含油量控制在10mg/L以下，直接减少含油污泥产量；其次通过电化学处理步骤和溶气气浮净化步骤对采出水中的有害离子和悬浮固体进行转化与去除，显著减少水处理剂特别是无机混凝剂的用量；最后进行压力过滤步骤，并加入水质稳定剂以确保回注水质全面达标，同时实现污泥减量化，降低生产运行和含油污泥处置成本，提高油田采出水处理综合效益。

A treatment method and system for oil control and mud reduction of produced water in oil field

【技术实现步骤摘要】
一种油田采出水的控油降泥处理方法及系统
本公开涉及油田采出水处理
，具体地，涉及一种环保的油田采出水处理方法及装置。
技术介绍
随着油田注水开发的不断深入，各种三次采油技术与油田措施化学剂的应用日益增多，这使得油田采出水成分变得更加复杂，达标处理难度越来越大。油田采出水普遍采用“自然重力除油+混凝沉降净化+压力过滤”三段式工艺流程进行处理，过程中需要投加大量的水处理剂，包括氧化杀菌剂、pH调整剂、无机絮凝剂、助凝剂和水质稳定剂等，以确保处理后的回注水质稳定达标。这种处理方式伴随使用大量的化学助剂，导致成本居高不下，并且产生了大量的含油污泥。含油污泥中含有大量的原油、有害微生物、苯系有机污染物等，极易对周围土壤、水体、空气产生污染，已被列为《国家危险废弃物名录》中的含油废物类，很难对其进行无害化处置。目前，对油田采出水处理过程中产生的含油污泥主要利用焚烧方式进行处理，直接焚烧不仅造成资源浪费而且会产生二次污染。随着国家环保查控力度的进一步加大，含油污泥经过简单脱水处理后堆集、转运、焚烧处置的途径也受到严格限制，要做到真正意义上的无害化处置非常困难，利用回注地层方式处理则会使得处置成本大幅上升，同时也因处置能力受限使得大量含油污泥滞留在站内污泥池内不能得到及时处置，影响采出水处理系统的正常连续运行。因此，亟需一种可实现控油降泥的油田采出水处理方法，降低含油污泥产出量及其处置难度与成本。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种油田采出水的控油降泥处理方法及系统，该方法及系统在确保处理后水质达标的同时能够显著提高水中原油回收率，减少处理过程中的化学添加剂用量并大幅降低含油污泥的产出量。为了实现上述目的，本公开提供一种油田采出水的控油降泥处理方法，所述方法包括以下步骤：预除油步骤：将油田采出水进行旋流除油处理和/或气浮除油处理，得到原油含量为10mg/L以下的预除油处理水；电化学处理步骤：将所述预除油处理水通入电化学反应器中，在通气条件下，以涂层钛为阳极，以不锈钢为阴极，进行电化学处理，得到电化学处理水；所述电化学反应器中的比电流强度为10～50A/(m3·h-1)，电压为2～12V，通气量与处理水量的体积比为1：(1～3)，所述预除油处理水通入所述电化学反应器的体积空速为3.5～8h-1；溶气气浮净化步骤：将电化学处理水与混凝剂混合并进行溶气气浮净化处理，得到溶气气浮处理水；压力过滤步骤：将所述溶气气浮处理水进行过滤并与水质稳定剂混合得到油田外输回注水。可选地，所述预除油步骤中，当所述油田采出水中原油含量在100mg/L以上时，将所述油田采出水依序经过所述旋流除油处理和所述气浮除油处理；当所述油田采出水中原油含量小于100mg/L时，将所述油田采出水只经过所述气浮除油处理。可选地，所述气浮除油处理的方式为涡凹气浮、曝气气浮和溶气气浮的一种或几种，所述气浮除油处理的气源为空气和/或氮气。可选地，所述方法还包括：在所述预除油步骤中投加除油剂，所述除油剂选自原油破乳剂、反相破乳剂和复配型聚合物的一种或几种，所述除油剂的添加量为每立方米0.001-10g；所述原油破乳剂为以多乙烯多胺为引发剂的聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚，所述反相破乳剂为高分子聚醚季铵盐，所述复配型聚合物为聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚；可选地，所述方法还包括，在所述溶气气浮净化步骤中还投加混凝剂，所述混凝剂为聚合铝、聚合铝与碱的混合物和PAM助凝剂中的一种或几种，所述混凝剂的添加量为每立方米5-50g，优选为10-30g；可选地，所述方法还包括，在压力过滤步骤后还投加水质稳定剂，所述水质稳定剂为咪唑啉季铵盐与苯扎氯铵的复配物，所述咪唑啉季铵盐与苯扎氯铵的重量比为2：(0.01～2)，优选为2：(0.5～1.5)，所述水质稳定剂的添加量为每立方米10-100g，优选为30-50g。可选地，所述电化学处理步骤中，所述通气条件包括：所通入的气体以微气泡的形式通入，所述微气泡的直径为40-100μm。可选地，所述电化学处理步骤中，还进行除垢和集油，所述除垢的操作包括使用刮板刮除极板表面集结的污垢，所述集油的操作包括设置集油腔富集原油和气体。本公开还提供了一种油田采出水的控油降泥处理系统，所述系统包括依次连通的预除油装置、电化学处理装置、溶气气浮净化装置和压力过滤装置；所述电化学处理装置中设置有通气设备，并且所述电化学处理装置以涂层钛为阳极，以不锈钢为阴极。可选地，所述预除油装置由旋流除油器和气浮除油器串联组成，所述旋流除油器和所述气浮除油器之间设置有用于引出预除油处理水的管道。可选地，所述通气设备包括依次相连的空气压缩机和微气泡发生装置；所述电化学处理装置还包括液压缸和由所述液压缸驱动的用于除垢的刮板。可选地，所述溶气气浮净化装置包括储气罐、加剂管道混合器、溶气罐、第一溶气释放器、气浮装置、刮渣机，所述加剂管道混合器包括第二溶气释放器。可选地，所述压力过滤装置的过滤介质选自核桃壳、石英砂、纤维球、纤维束和纤维膜的一种或几种。本专利技术人发现，油田采出水处理过程中产生的含油污泥的主要来源主要包括两种，一种是油田采出水自带的原油和悬浮固体杂质生成的污泥，另外一种就是油田采出水处理过程中使用了大量水处理剂导致的不溶物。通过本公开的“气浮除油+电化学处理+高效气浮净化”方法，可以高效回收水中所含原油，直接减少含油污泥产量；对采出水中的有害离子和悬浮固体进行转化与去除，显著减少水处理剂特别是无机絮凝剂的用量，并在确保处理后回注水质全面达标的前提下，减少含油污泥产出量，降低生产运行和含油污泥处置成本，符合日益严格的环保要求。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1为本公开方法的一种具体实施方式的流程示意图。图2为本公开系统的一种具体实施方式的结构示意图。附图标记说明1旋流除油器；11来水管线；12穿越管线；13排油管线；14旋流除油器出口管线；2气浮除油器；21涡凹气浮泵；22曝气管；23溶气罐，24回流泵；25刮油机；26集油槽；26A集油管线；27溢流堰；28斜板；29管道混合器；29A加剂管线；3电化学处理装置；31提升泵；32带基座的卧式罐体；33整流电源总成；34极板组；35液压站；35A极板机械除垢机构；36微气泡发生装置；37集油腔；38集油管线；4溶气气浮净化装置；41管式混合器；42管道混合器；42A加剂管线；43A第二溶气释放器；43B第一溶气释放器；44溶气罐；45回流泵；46斜板；47溢流堰；48刮渣机；49集渣槽；49A排渣管线；5压力过滤装置；51增压泵；52管道混合器；52A加剂管线具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油田采出水的控油降泥处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n预除油步骤：将油田采出水进行旋流除油处理和/或气浮除油处理，得到原油含量为10mg/L以下的预除油处理水；/n电化学处理步骤：将所述预除油处理水通入电化学反应器中，在通气条件下，以涂层钛为阳极，以不锈钢为阴极，进行电化学处理，得到电化学处理水，所述电化学反应器中的比电流强度为10～50A/(m

【技术特征摘要】
1.一种油田采出水的控油降泥处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
预除油步骤：将油田采出水进行旋流除油处理和/或气浮除油处理，得到原油含量为10mg/L以下的预除油处理水；
电化学处理步骤：将所述预除油处理水通入电化学反应器中，在通气条件下，以涂层钛为阳极，以不锈钢为阴极，进行电化学处理，得到电化学处理水，所述电化学反应器中的比电流强度为10～50A/(m3·h-1)，电压为2～12V，通气量与处理水量的体积比为1：(1～3)，所述预除油处理水通入所述电化学反应器的体积空速为3.5～8h-1；
溶气气浮净化步骤：将电化学处理水与混凝剂混合并进行溶气气浮净化处理，得到溶气气浮处理水；
压力过滤步骤：将所述溶气气浮处理水进行过滤并与水质稳定剂混合得到油田外输回注水。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预除油步骤中，当所述油田采出水中原油含量在100mg/L以上时，将所述油田采出水依序经过所述旋流除油处理和所述气浮除油处理；当所述油田采出水中原油含量小于100mg/L时，将所述油田采出水只经过所述气浮除油处理；
优选地，所述气浮除油处理的方式为涡凹气浮、曝气气浮和溶气气浮的一种或几种，所述气浮除油处理的气源为空气和/或氮气。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述预除油步骤中投加除油剂，所述除油剂选自原油破乳剂、反相破乳剂和复配型聚合物的一种或几种，所述除油剂的添加量为每立方米0.001-10g；所述原油破乳剂为以多乙烯多胺为引发剂的聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚，所述反相破乳剂为高分子聚醚季铵盐，所述复配型聚合物为聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚；
优选地，在所述溶气气浮净化步骤中还投加混凝剂，所述混凝剂为聚合铝、聚合铝与碱的混合物和PAM助凝剂中的一种或几种，所述混凝剂的添加量为每立方...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘改山，刘子瑜，周铁栓，邵伟，蔡爱斌，
申请(专利权)人：河南中原石油助剂有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41