一种油田高温采出水资源化利用方法与系统技术方案

本发明专利技术属于油田采出水处理领域，公开了一种油田高温采出水资源化利用方法与系统，该系统包括依次设置的预处理单元、臭氧催化氧化单元、化学软化单元和真空膜蒸馏单元；所述真空膜蒸馏单元包括供水子单元、真空冷凝产水子单元、计量子单元以及真空膜蒸馏组件。所述供水子单元用于将进料液体供给至真空膜蒸馏组件；所述真空膜蒸馏组件用于蒸发进料液体中的水分；所述真空冷凝产水子单元用于维持真空膜蒸馏组件真空侧的负压状态，并将产生的水蒸气冷凝后收集得到产品水。本发明专利技术解决了现有工艺存在的不能处理高温废水、蒸发脱盐装置运行能耗高等问题，实现了油田高温采出水的高效资源化利用。利用。利用。

【技术实现步骤摘要】
一种油田高温采出水资源化利用方法与系统


[0001]本专利技术属于油田采出水处理领域，更具体地，涉及一种油田高温采出水资源化利用方法与系统。

技术介绍

[0002]在稠油热采油田开发中后期，会产生大量的高温采出水(70-90℃)。这些采出水经常规的除油除悬浮物处理后进行回注，浪费了其蕴含的大量的热资源。另一方面，热采锅炉需要消耗大量的能源和清水以满足油田生产需要。因此，如果能够将油田高温采出水处理后作为锅炉回用水，可实现能量和水资源的回收利用，极大的降低热采油田运行费用。
[0003]目前，针对油气田采出水常采用的资源化处理技术路线为：前处理+高级氧化+膜过滤+蒸发，针对不同采出水特性，应用不同的前处理及氧化工艺，能够较好的实现采出水资源化利用。但是，对于油田高温采出水，上述处理工艺仍存在以下问题：1)对高温采出水不适应。如专利《一种气田产出水的深度处理回用方法》CN108623083A提出了采用“臭氧催化氧化+A/O/MBR+高效除硬过滤+高压反渗透+卷式反渗透+MVR”的工艺，该工艺所得到的反渗透产水和蒸发产水回用于循环水补水，实现了气田产出水的深度处理回用。但是其中的A/O/MBR工艺和反渗透工艺对温度有严格的要求，生物处理一般低于40℃，反渗透膜一般低于50℃。2)污水热资源利用程度低，蒸发过程运行费用高。目前常用的蒸发工艺包括多效蒸发、机械压缩再蒸发等，这些过程通常对污水中的热资源利用不充分，需要消耗大量的新鲜蒸汽或电能以实现污水的蒸发脱盐，因此运行费用较高。
[0004]综上所述，目前亟需一种安全可靠、高效、低成本的油田高温采出水资源化利用处理技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对油田高温采出水的水质特性和上述技术工艺中存在的问题，提供一种油田高温采出水资源化利用方法与系统，针对性的去除油田高温采出水中的油类、悬浮物、成垢离子、COD、盐份等，安全、高效、低成本的实现油田高温采出水的深度处理与资源化利用。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的一方面提供了一种油田高温采出水资源化利用系统，该系统包括依次设置的预处理单元、臭氧催化氧化单元、化学软化单元和真空膜蒸馏单元；所述真空膜蒸馏单元包括供水子单元、真空冷凝产水子单元、计量子单元以及真空膜蒸馏组件；其中，
[0007]所述供水子单元用于将进料液体供给至真空膜蒸馏组件；
[0008]所述真空膜蒸馏组件用于蒸发进料液体中的水分；
[0009]所述真空冷凝产水子单元用于维持真空膜蒸馏组件真空侧的负压状态，并将产生的水蒸气冷凝后收集得到产品水；
[0010]所述计量子单元用于检测真空膜蒸馏过程中的流量、压力和温度中的至少之一。
[0011]本专利技术的另一方面提供了一种油田高温采出水资源化利用方法，该方法采用所述的油田高温采出水资源化利用系统，包括如下步骤：
[0012]S1：采用预处理单元去除高温采出水中的油类和悬浮物，得到预处理出水；
[0013]S2：采用臭氧催化氧化单元去除所述预处理出水中的有机物，得到臭氧催化氧化出水；
[0014]S3：采用化学软化单元去除所述臭氧催化氧化出水中的硬度，得到化学软化出水；
[0015]S4：采用真空膜蒸馏单元去除所述化学软化出水中的盐类和有机物，形成产品水和真空膜蒸馏浓水。
[0016]本专利技术具有如下的有益效果：
[0017](1)本专利技术与现有的油气田采出水资源化利用技术相比，可实现50℃以上油田采出水的深度处理和资源化利用。
[0018](2)本专利技术利用油田高温采出水自身的热量即可实现蒸发脱盐，运行中仅需消耗少量电能以维持负压状态，大幅度降低了蒸发运行费用。
[0019](3)本专利技术系统的真空膜蒸馏单元与其他蒸发装置相比，真空膜蒸馏技术占地小、结构简单、配套装置少，极大降低了投资费用。
[0020](4)本专利技术通过臭氧氧化和化学软化工艺，去除了高盐废水中容易引起膜污染的有机物和硬度，极大提高了真空膜蒸馏系统的稳定性和反洗周期。真空膜蒸馏单元设备简单易维护，产品水水质好。
[0021](5)产品水能够满足锅炉回用水水质要求。
[0022]本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0023]通过结合附图对本专利技术示例性实施方式进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0024]图1示出了本专利技术的一种油田高温采出水资源化利用方法的处理工艺流程图。
[0025]图2示出了本专利技术实施例1提供的一种油田高温采出水资源化利用系统的示意图。
[0026]其中，1-进水缓冲罐，2-进水泵，3-流量计，4-压力计，5-温度计，6-第一效真空膜蒸馏组件，7-第二效真空膜蒸馏组件，8-第三效真空膜蒸馏组件，9-换热器，10-产品水箱，11-真空泵，12-循环冷凝水箱，13-循环冷凝水泵。
[0027]图3示出了根据本专利技术实施例2提供的一种油田高温采出水资源化利用系统的示意图。
[0028]其中，1-进水缓冲罐，2-进水泵，3-真空膜蒸馏膜组件，4-换热器，5-产品水箱，6-真空泵，7-循环冷凝水箱，8-循环冷凝水泵，9-温度计，10-压力计，11-流量计。
具体实施方式
[0029]下面将更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然以下描述了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地
传达给本领域的技术人员。
[0030]本专利技术的一方面提供了一种油田高温采出水资源化利用系统，该系统包括依次设置的预处理单元、臭氧催化氧化单元、化学软化单元和真空膜蒸馏单元；所述真空膜蒸馏单元包括供水子单元、真空冷凝产水子单元、计量子单元以及真空膜蒸馏组件；其中，
[0031]所述供水子单元用于将进料液体供给至真空膜蒸馏组件；
[0032]所述真空膜蒸馏组件用于蒸发进料液体中的水分；
[0033]所述真空冷凝产水子单元用于维持真空膜蒸馏组件真空侧的负压状态，并将产生的水蒸气冷凝后收集得到产品水；
[0034]所述计量子单元用于检测真空膜蒸馏过程中的流量、压力和温度中的至少之一。
[0035]根据本专利技术，优选地，所述供水子单元包括：进水缓冲罐、进水泵、进水管线和出水管线。
[0036]根据本专利技术，优选地，所述真空膜蒸馏组件包括：料液进口、浓水出口、水蒸气出口和膜，在膜两侧分别形成有热侧和真空侧；所述供水子单元的出水管线与所述真空膜蒸馏组件的料液进口连接；所述料液进口和所述浓水出口均设置于所述真空膜蒸馏组件的热侧，所述水蒸气出口设置于所述真空膜蒸馏组件的真空侧；优选地，所述真空膜蒸馏组件中：所述真空膜蒸馏组件选自中空纤维式膜组件、板框式膜组件和管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油田高温采出水资源化利用系统，其特征在于，该系统包括依次设置的预处理单元、臭氧催化氧化单元、化学软化单元和真空膜蒸馏单元；所述真空膜蒸馏单元包括供水子单元、真空冷凝产水子单元、计量子单元以及真空膜蒸馏组件；其中，所述供水子单元用于将进料液体供给至真空膜蒸馏组件；所述真空膜蒸馏组件用于蒸发进料液体中的水分；所述真空冷凝产水子单元用于维持真空膜蒸馏组件真空侧的负压状态，并将产生的水蒸气冷凝后收集得到产品水；所述计量子单元用于检测真空膜蒸馏过程中的流量、压力和温度中的至少之一。2.根据权利要求1所述的油田高温采出水资源化利用系统，其中：所述供水子单元包括：进水缓冲罐、进水泵、进水管线和出水管线；所述真空膜蒸馏组件包括：料液进口、浓水出口、水蒸气出口和膜，在膜两侧分别形成有热侧和真空侧；所述供水子单元的出水管线与所述真空膜蒸馏组件的料液进口连接；所述料液进口和所述浓水出口均设置于所述真空膜蒸馏组件的热侧，所述水蒸气出口设置于所述真空膜蒸馏组件的真空侧；所述真空冷凝产水子单元包括：真空泵、换热器、产品水箱、循环冷凝水箱、循环冷凝水泵、水蒸气管线、冷凝管线和真空管线；所述真空冷凝产水子单元与所述真空膜蒸馏组件的水蒸气出口连接；所述计量子单元包括：流量计、温度计和压力计；所述流量计、温度计、压力计分别用于显示所述真空膜蒸馏单元内的进料液体的流量、温度、压力。3.根据权利要求2所述的油田高温采出水资源化利用系统，其中，所述真空膜蒸馏组件选自中空纤维式膜组件、板框式膜组件和管式膜组件中的至少一种；所述膜采用的材料为聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯中的至少一种；所述真空膜蒸馏组件的水蒸气出口、所述换热器、所述产品水箱、所述真空泵依次通过所述水蒸气管线、所述冷凝管线、所述真空管线连接；所述真空泵用于对所述真空膜蒸馏组件的真空侧提供运行压力；所述换热器、所述循环冷凝水箱、所述循环冷凝水泵互相连接，所述循环冷凝水箱和循环冷凝水泵用于为所述换热器提供冷凝条件；所述温度计为至少一个，所述至少一个温度计设置于所述料液进口、所述浓水出口、所述水蒸气出口、所述进水缓冲罐内和所述产品水箱内中的至少一处；所述压力计为多个，所述多个压力计设置于所述料液进口处和/或所述水蒸气出口处；所述流量计设置在所述进水泵的下游。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的油田高温采出水资源化利用系统，其中，所述真空膜蒸馏组件为多效真空膜蒸馏组件，上一效的真空膜蒸馏组件的浓水出口与下一效的真空膜蒸馏组件的料液进口连接；各效真空膜蒸馏组件的真空侧的水...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁鹏元，徐孝轩，王莉莉，党伟，唐志伟，胡长朝，谭文捷，毕彩霞，司艳晓，王兴旺，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：