一种油田作业废液处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种油田作业废液处理系统，包括顺次相连的油水分离单元、超声处理单元、空气氧化单元、静态混合单元和三相分离单元。本发明专利技术还提供一种油田作业废液处理方法，井口作业废液带压导出，使作业废液中的油分离出来，分离油后的作业废液加入中和剂后，进行超声波处理，实现残存高分子有机添加剂的断链；向经过超声波处理的作业废液中通入空气，空气中的氧气对作业废液进行氧化，向空气氧化后的作业废液中加入混凝剂和絮凝剂，然后使作业废液充分混合，对混合后的作业废液进行三相分离，分离出原油、污水以及污泥。本发明专利技术实现油田作业废液的就地处理就地回注，实现了作业废液的密闭处理，减少了运输过程中的能源消耗及环境污染风险。染风险。染风险。

【技术实现步骤摘要】
一种油田作业废液处理系统及方法


[0001]本专利技术涉及油田开发
，特别是涉及一种油田作业废液处理系统及方法。

技术介绍

[0002]油田开发过程中，不可避免的将会产生大量作业废液。油田作业废液主要包括压裂废液、酸化废液、洗井液等。每年产量可达数百万方，油田作业废液成分复杂，含有大量的无机物、有机小分子、高分子添加剂及油类物质，存在巨大环境污染风险。
[0003]油田作业废液是一种高度稳定的含有悬浮物、胶体溶胶和高分子化合物溶液的多级复合体系，和采油污水差别较大，处理难度非常大。如不经有效处理，直接进入集输系统后会引起集输系统紊乱，表现在原油乳化严重，脱水难度增加或不脱水等。如和采油污水一同掺混处理时，会严重影响采油污水处理效果，主要表现为污染滤料、影响滤膜系数和腐蚀率等。
[0004]目前国内油田作业废液的处理采取了区域建站废液站模式进行处理，作业废液处理站主要采取化学氧化—混凝沉淀—污水处理站补充处理的方法对油田作业废液进行处理，处理后的污水基本能够达到注水水质标准。
[0005]对于区域建站处理模式，由于油田生产特殊性，油井的分布相对分散，油井的作业有较多的不确定性，作业后的作业废液又不能通过预敷设的管道进入集输系统，因此某区域内的油井进行酸化压裂洗井作业时，只能通过汽车或船运的方法拉运到废液处理站进行集中处理，尤其是海上采油平台，作业废液只能通过船运的方式拉至陆地上进行处理，而每次单口油井作业废液产量可达数百方，油井距离集中处理站几公里到数百公里不等，运输费用高昂，而且在运输过程可能会存在泄漏的风险。
[0006]另外，目前废液集中处理站基本上采取了化学氧化+絮凝沉降+附近污水站补充处理模式的方式进行处理，该处理方式存在以下缺点：(1)投资大，需要征地建设构筑物和相关设备；(2)不能实现密闭处理，需要建大容积的接收池和沉降池，不易实现密闭；(3)需要配套设施和配套设备多，控制复杂，处理时间长，处理效率低。
[0007]因此，如何改变现有技术中，油田作业废液处理成本高且处理效率低的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种油田作业废液处理系统及方法，以解决上述现有技术存在的问题，降低油田作业废液处理成本，提高油田作业废液处理效率。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种油田作业废液处理系统，包括顺次相连的：
[0010]油水分离单元，所述油水分离单元能够与作业废液相连通，所述油水分离单元能够对所述作业废液进行油水分离；
[0011]超声处理单元，所述超声处理单元与所述油水分离单元相连通，所述超声处理单
元能够向经过油水分离处理的所述作业废液传递超声波；
[0012]所述油水分离单元与所述超声处理单元之间连接有第一投加单元，所述第一投加单元能够向经过油水分离处理的所述作业废液中投加中和剂；
[0013]空气氧化单元，所述空气氧化单元与所述超声处理单元相连通，所述空气氧化单元能够向经过超声处理单元处理的所述作业废液中输入空气，并使所述作业废液氧化；
[0014]静态混合单元，所述静态混合单元能够使经过所述空气氧化单元处理的所述作业废液混合均匀；
[0015]所述空气氧化单元与所述静态混合单元之间连接有第二投加单元，所述第二投加单元能够向经过经过空气氧化的所述作业废液中投加混凝剂和絮凝剂；
[0016]三相分离单元，所述三相分离单元能够对混合后的所述作业废液进行油、水、污泥三相分离。
[0017]优选地，所述油水分离单元、所述超声处理单元、所述空气氧化单元、所述静态混合单元以及所述三相分离单元均通过管道相连通。
[0018]优选地，所述油水分离单元包括油水物理聚结填料，所述油水物理聚结填料能够对所述作业废液进行油水分离，所述油水分离单元连接有集油元件。
[0019]优选地，所述油水分离单元与所述超声处理单元之间还连接有pH检测元件，所述pH检测元件与所述第一投加单元相连。
[0020]优选地，所述空气氧化单元包括引射器，所述引射器与外部环境相连通，所述引射器的出口与所述作业废液相连通。
[0021]优选地，所述引射器的数量为多个，多个所述引射器并联设置。
[0022]优选地，所述静态混合单元包括静态混合器，所述静态混合器的进口和出口均设置阀门，所述静态混合器的数量为多组，多组所述静态混合器并联设置。
[0023]优选地，所述三相分离单元包括旋流分离器，所述旋流分离器能够对所述作业废液中的原油、污水以及污泥进行三相分离。
[0024]本专利技术还提供一种油田作业废液处理方法，井口作业废液带压导出，使所述作业废液中的油分离出来，分离油后的所述作业废液加入中和剂后，进行超声波处理，实现残存高分子有机添加剂的断链；向经过超声波处理的所述作业废液中通入空气，空气中的氧气对所述作业废液进行氧化，向空气氧化后的所述作业废液中加入混凝剂和絮凝剂，然后使所述作业废液充分混合，对混合后的所述作业废液进行三相分离，分离出原油、污水以及污泥。
[0025]优选地，当所述作业废液的pH值≤6时，向所述作业废液中加入中和剂，使所述作业废液的pH值在6
‑
8之间，加入的中和剂为质量浓度20
‑
30％的NaOH溶液或KOH溶液。
[0026]优选地，向所述作业废液中通入的空气为气泡，气泡直径≤100微米。
[0027]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术的油田作业废液处理系统，包括顺次相连的油水分离单元、超声处理单元、空气氧化单元、静态混合单元和三相分离单元，工作时，井口作业废液直接带压导入油水分离单元中，可将作业废液中的悬浮油、游离油分离出来，将原油进行收集，经过油水两相分离的作业废液加入中和剂后进入超声处理单元，利用超声波实现废液残存在高分子有机添加剂的断链，降低压裂废液的粘度，同时利用超声波实现中和剂的有效分散，提高酸液中和速度；经过超声处理单元处理的作业废液
进入空气氧化单元，空气中的氧气与作业废液充分接触，实现作业废液的空气氧化，通过空气氧化废液中部分有机添加剂，降低作业废液COD值，降低废液粘度，并通过空气氧化将酸化废液中和产生的Fe(OH)2氧化成沉降分离效果更好的Fe(OH)3；然后向作业废液中加入混凝剂和絮凝剂，使作业废液在静态混合单元中充分混合，充分混合后的作业废液进入三相分离单元，将作业废液中的原油、污水以及污泥三相分离，分离出的原油进行回收，污水可进行就地回注，污泥脱水干化后集中收集处理。
[0028]本专利技术的油田作业废液处理系统，各个单元利用管道可拆装连接，使用方便灵活，无需拉运作业废液以及投资建站，降低了作业废液处理成本，且实现了就地处理，提高了作业废液处理工作效率。
[0029]本专利技术还提供一种油田作业废液处理方法，井口作业废液带压导出，使作业废液中的油分离出来，分离油后的作业废液加入中和剂后，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油田作业废液处理系统，其特征在于，包括顺次相连的：油水分离单元，所述油水分离单元能够与作业废液相连通，所述油水分离单元能够对所述作业废液进行油水分离；超声处理单元，所述超声处理单元与所述油水分离单元相连通，所述超声处理单元能够向经过油水分离处理的所述作业废液传递超声波；所述油水分离单元与所述超声处理单元之间连接有第一投加单元，所述第一投加单元能够向经过油水分离处理的所述作业废液中投加中和剂；空气氧化单元，所述空气氧化单元与所述超声处理单元相连通，所述空气氧化单元能够向经过超声处理单元处理的所述作业废液中输入空气，并使所述作业废液氧化；静态混合单元，所述静态混合单元能够使经过所述空气氧化单元处理的所述作业废液混合均匀；所述空气氧化单元与所述静态混合单元之间连接有第二投加单元，所述第二投加单元能够向经过经过空气氧化的所述作业废液中投加混凝剂和絮凝剂；三相分离单元，所述三相分离单元能够对混合后的所述作业废液进行油、水、污泥三相分离。2.根据权利要求1所述的油田作业废液处理系统，其特征在于：所述油水分离单元包括油水物理聚结填料，所述油水物理聚结填料能够对所述作业废液进行油水分离，所述油水分离单元连接有集油元件。3.根据权利要求1所述的油田作业废液处理系统，其特征在于：所述油水分离单元与所述超声处理单元之间还连接有pH检测元件，所述pH检测元件与所述第一投加单元相连。4.根据权利要求1所述的油田作业废液处理系统，其特征在于：所述空气氧化单元包括引射器，所述引射器与外部环...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴鲁宁，王田丽，桂召龙，李毅，谷梅霞，尚明华，范伟，刘花蕾，庞会中，王海峰，
申请(专利权)人：中石化石油工程设计有限公司，
类型：发明
国别省市：