一种化学驱油田采出水用的微生物一体化反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种油田化学驱采出水的微生物一体化反应器，为折流板反应器，包括箱体，箱体一侧的上部设有水相进口，对侧的上部设有水相出口，底部设有与污泥干化池相连的泥相出口，上部设有与收油罐相连的油相出口，顶部设有排气口；所述箱体内部沿水流方向由折流板分隔成厌氧室、缺氧室、好氧室和沉淀室；所述厌氧室、缺氧室和好氧室中的优势菌群均为嗜盐且嗜碱的微生物。该反应器为一体化设备，以硫代谢起始，基于硫、氮等元素价态的变化，实现有机碳源梯度降解为核心的“厌氧+缺氧+好氧”串联的微生物处理；结构简单，生物量截留能力强，具有高的容积利用率，可获得高效的处理能力；且无需其它药剂，运行费用低。

【技术实现步骤摘要】
一种化学驱油田采出水用的微生物一体化反应器
本技术涉及水处理
，特别是涉及化学驱油田采出水用的微生物一体化反应器，其中该微生物一体化反应器可用于化学驱采出水，尤其适用于复杂化学驱采出水，如高含聚采出水、二元复合驱采出水、三元复合驱采出水。
技术介绍
在油田开发后期为了提高原油采收率，会选择某些注入井，通过其向地下注入含有碱、表面活性剂和聚合物的化学驱油剂用于开采原油，这种采油方式称为三元复合驱驱油技术(简称三元复合驱)，含有碱、表面活性剂和聚合物的化学驱油剂称为三元复合驱油剂体系，简称三元复合体系。三元复合驱驱油具体为：通过注入井向地下注入三元复合体系，由于三元复合体系可提高原油的稠化能力、降低原油的界面张力，因而具有洗油等能力，在驱油过程中各组分与地层中矿物质发生的反应可发挥协同效应，表现为：三元复合体系注入地下后对原油发挥吸附和捕集作用，从而将地层中的原油溶解、携带。这一过程中三元复合体系与原油形成油水气混合液(即采出液)，由抽油机经采出井提升至地面，然后进行气与油、水的三相分离，分别得到天然气、原油和含油污水(即三元复合驱采出水)。分别采用聚合物、含聚合物和表面活性剂(或含聚合物和碱)的二元复合驱油剂体系作为驱油剂驱油，得到的含油污水，即为含聚采出水、二元复合驱采出水。由于聚合物是化学驱驱油的基础，因此，以上聚合物驱、二元复合驱、三元复合驱统称为化学驱。采出水通常需通过注水井回注地下。将采出水回注地下一方面能够补充地层亏空，另一方面可解决污水排放的环保问题。此外采出水还可进一步驱油，从而提高驱油采收率。为了节约水资源，采出水还可用于配制驱油剂注入体系，即采出水用于配制或稀释聚合物驱油剂、二元复合驱油剂、三元复合驱油剂，即：使用采出水或清水作为聚合物的溶剂将聚合物溶解配制得到聚合物母液，然后再用采出水稀释聚合物母液得到驱油剂。然而，为了防止污染环境和堵塞地层，采出水需要经处理达到油田回注水水质控制指标中要求的含油量、悬浮固体含量、粒径中值(中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5329-2012碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法中的规定)等指标后，才能作为回注水通过注水井回注地下或用于配制驱油剂注入体系。现有化学驱采出水的处理多采用“沉降+过滤”结合的处理系统和处理工艺，其中沉降段多采用“自然沉降”、“混凝沉降”、“溶气浮选”等设备和对应的工艺，同时通过配合投加浮选剂、混凝剂等化学药剂来实现采出水的处理。然而，随着油田化学驱采出水的大面积推广应用，大分子聚合物的注入，采出水的成分更加复杂，对油田现有的处理系统和处理工艺带来了很大的冲击和影响，例如：药剂投加成本高、产渣量大、最终处理后出水水质达标率低，难以满足后续处理的水质要求，从而限制了油田化学驱的进一步推广。因此，研发一套能够用于油田化学驱采出水的处理设备势在必行。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，提供一种化学驱油田采出水用的微生物一体化反应器，包括箱体，箱体内部沿水流方向由折流板分隔成多个反应室，所述多个反应室为依次串联的厌氧室、缺氧室、好氧室和沉淀室；箱体上靠近厌氧室的一侧上部设有水相进口，缺氧室的底部设有回流口，好氧室的底部设有进气口，沉淀室的上部设有水相出口，所有反应室底部设有与污泥干化池相连的泥相出口，上部设有与收油罐相连的油相出口。所述好氧室底部的进气口一端与风机连接，另一端与所述好氧室内设置的曝气释放器连接。所述厌氧室、缺氧室、好氧室和沉淀室顶部设有移动盖板和排气口。所述厌氧室和缺氧室的顶部密封，仅通过排气口与外界连通；所述好氧室的顶部敞口。所述厌氧室、缺氧室和好氧室中均设有填充有活性污泥与填料的混合物的填料床。所述厌氧室串联设置三个，其中填料的填充率分别为各厌氧室单格容积的20％-40％、25％-45％、30％-50％。所述好氧室串联设置两个。所述缺氧室设有一个，其中填料的填充率为缺氧室单格容积的40％-60％。所述好氧室和沉淀室之间设有回流管，回流管经回流泵与缺氧室底部的回流口连通。所述箱体上的水相进口还与盛放有营养剂且用于向微生物一体化反应器中添加营养剂的加药装置的出药口相连。本技术提供了化学驱油田采出水的微生物一体化反应器，能够大幅度提高沉降段处理效能,具有以下特点：(1)该反应器为一体化设备，实现了“厌氧+缺氧+好氧”的串联处理。(2)该反应器结构简单，无需结构较为复杂的三相分离器，同时在一个反应器中可实现多相多级厌氧、缺氧及好氧处理，而采用其它工艺来实现多相多级生物处理，则至少需要三个或三个以上的反应器。(3)水流流态整体为推流，每一单格为全混流，且水的流动呈下、上交替进行这种相结合的复合型流态，容积利用率高(即死水区少)。(4)该反应器采用多次折流，延长水流在反应器内的流径，从而促使微生物与污水充分接触，微生物利用率高，处理能力强。(5)该反应器按照“分级处理、厌氧先行、好氧把关”的原则，使微生物在一个反应器中的不同区域生长，与不同阶段的进水基质接触，避免了不同微生物种群间生态幅的过多重叠，实现了生物相的分离。同时充分利用化学驱油田采出水的水质特点，为每个区创造了不同的氧化还原体系，充分利用了不同种群微生物的共代谢协同作用。(6)该反应器除少量投加必要的营养剂外，无需其它药剂，运行费用低。附图说明图1所示为本技术微生物一体化反应器的结构示意图；图2所示为本技术微生物一体化反应器的反应原理图；图3所示为含本技术微生物一体化反应器的深度处理系统的结构示意图；图4所示为本技术微生物一体化反应器中上向流区和下向流区的示意图；图5A所示为使用深度处理系统处理采出水各段出水含油量变化曲线图；图5B所示为使用深度处理系统处理采出水各段出水含油量变化柱状图；图6A所示为使用深度处理系统处理采出水各段出水悬浮固体含量变化曲线图；图6B所示为使用深度处理系统处理采出水各段出水悬浮固体含量变化柱状图；图7所示为使用本技术微生物一体化反应器处理采出水后黏度变化曲线图。具体实施方式三元复合驱广泛用于油田开发后期，可进一步提高原油采收率。然而三元复合驱驱油的采出水(即采出液分离后得到的含油污水)乳化程度高、污水粘度高、油珠颗粒细小、油珠浮升速度慢，导致油水分离困难。目前三元复合驱采出水经过序批式沉降结合过滤的工艺处理后，水质只能达到含聚污水高渗透层回注水水质指标要求，不能回注到自身区块，只能通过调水回注到水驱高渗透层区块，若要回注自身区块，还要处理成为深度水后才能通过注水井回注自身区块。油田化学驱采出水水质及其复杂，以三元复合驱采出水为例，为含有聚合物、表面活性剂及高pH值、高黏度的水质，具有极强的生物抗性，其生物降解是如今处理过程中的瓶颈技术问题。然而专利技术人在经过多年三元采出水微生物处理的研究中发现，利用油田水系统微生物群落复杂，种类多且数量大，同时微生物具有易变异、环境适应性强的特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学驱油田采出水用的微生物一体化反应器，包括箱体，箱体内部沿水流方向由折流板分隔成多个反应室，其特征在于，所述多个反应室为依次串联的厌氧室、缺氧室、好氧室和沉淀室；箱体上靠近厌氧室的一侧上部设有水相进口，缺氧室的底部设有回流口，好氧室的底部设有进气口，沉淀室的上部设有水相出口，所有反应室底部设有与污泥干化池相连的泥相出口，上部设有与收油罐相连的油相出口。/n

【技术特征摘要】
1.一种化学驱油田采出水用的微生物一体化反应器，包括箱体，箱体内部沿水流方向由折流板分隔成多个反应室，其特征在于，所述多个反应室为依次串联的厌氧室、缺氧室、好氧室和沉淀室；箱体上靠近厌氧室的一侧上部设有水相进口，缺氧室的底部设有回流口，好氧室的底部设有进气口，沉淀室的上部设有水相出口，所有反应室底部设有与污泥干化池相连的泥相出口，上部设有与收油罐相连的油相出口。


2.根据权利要求1所述微生物一体化反应器，其特征在于，所述好氧室底部的进气口一端与风机连接，另一端与所述好氧室内设置的曝气释放器连接。


3.根据权利要求2所述微生物一体化反应器，其特征在于，所述厌氧室、缺氧室、好氧室和沉淀室顶部设有移动盖板和排气口。


4.根据权利要求3所述微生物一体化反应器，其特征在于，所述厌氧室和缺氧室的顶部密封，仅通过排气口与外界连通；所述好氧室的顶部敞口。


5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵秋实，曹振锟，陈忠喜，古文革，舒志明，徐忠凯，张岳，
申请(专利权)人：大庆油田有限责任公司，大庆油田工程有限公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23