一种油田采出水处理方法、系统技术方案

本发明专利技术提出一种油田采出水处理方法、系统，适用于油田采出水中硅的去除，可以将采出水中硅(以SiO2计)去除到50mg/L以下，实现油田采出水的深度除硅，大大改善锅炉供水管网、过热锅炉及燃煤锅炉、注汽系统等硅结垢情况、检泵周期大幅延长，实现油田采出水的综合利用和零排放；在实现深度除硅的同时，实现了除油除硬一体化；本发明专利技术所涉及的系统，设备成熟度高，占地面积小，自动化程度高，易于工业化；该创新成果同时可实现油田采出水除油除硅除硬一体化，有效降低了除油除硅成本，并且，本发明专利技术装置所使用的设备成熟可靠，易于撬装化，抗冲击能力强，占地面积小，自动化程度高。自动化程度高。自动化程度高。

【技术实现步骤摘要】
一种油田采出水处理方法、系统


[0001]本专利技术属于油田采出水深度除硅
，特别涉及一种油田采出水处理方法、系统。

技术介绍

[0002]随着SAGD(Steam Assisted Gravity Drainage，SAGD采油技术)开发技术的成熟，过热蒸汽在稠油开采中全面推广应用，使得注入井下的高温高压蒸汽与地层中的粘土矿物(高岭石、长石、蒙脱石)和岩石矿物(硅酸盐类)接触剥离、溶解，同时高温高压对硅的析出有促进作用，最终使得稠油采出水呈现高硅特点，且逐年增加，造成地面锅炉供水管线、注汽锅炉及注汽管网等结垢频繁，且形成的硅垢致密坚硬，用普通的酸碱难以清洗，目前大部分油田采用化学除硅，虽然供水管线、过热锅炉反冲洗、饱和运行、泵卡次数、注汽管网等运行状况有所改善，但存在以下问题：
①
化学除硅虽运行较可靠，但流程长、设备多、工艺控制点多、除硅单元加药量大(约600mg/L)、运行成本较高；
②
除硅产生大量污泥，影响反应罐进口水质pH、悬浮物含量、硬度等参数，增大排污量和回收水量，堵塞管线；
③
化学除硅存在一定的局限性，可以实现锅炉给水硅含量(以SiO2计)＜100mg/L，但较难实现深度除硅(SiO2＜50mg/L)；
④
产生污泥含油量高，为危废，处置成本高；
⑤
解决化学除硅与气浮工艺不配套问题。
[0003]近年来随着稀油老区产量递减，化学驱作为一种稳产高产的开发模式逐渐在多个油田推广，但其注入的碱液对含硅岩石溶蚀作用明显，使得硅结垢问题日益突出，且形成的硅垢难以清洗，威胁注采系统，影响产油量；同时随着采出液运移，当温度、压力、pH值等因素变化时，钙、硅等难溶离子会再次沉积形成复杂的混合垢，混合垢造成机采井频繁卡泵，检泵周期大幅缩短，严重地影响采油效率，造成经济损失；化学驱采出水由于含硅较高，对采出水处理系统有较大的冲击，影响化学驱配剂。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提出一种油田采出水处理方法，所述方法包括：
[0005]油田采出水经过电凝聚除油模块进行除油；
[0006]除油后的油田采出水经pH调节、并添加除硅除硬剂进入电絮凝除硅模块进行除硅；
[0007]除硅后的油田采出水添加聚丙烯酰胺溶液进入混凝沉降模块沉降，完成油田采出水处理。
[0008]进一步的，所述电凝聚除油模块包括电凝聚除油极板，所述电凝聚除油极板为形稳电极；
[0009]所述电絮凝除硅模块包括电絮凝除硅极板，所述电絮凝除硅极板的阴极、阳极均为铝极板；
[0010]所述除硅除硬剂为复合型铝盐。
[0011]进一步的，油田采出水经过电凝聚除油模块进行除油包括：调节破乳电极电流密度来控制破乳的强度，并控制除油模块水力停留时间。
[0012]进一步的，除油后的油田采出水进入电絮凝除硅模块进行除硅包括：
[0013]阳极板电解产生较高浓度的Al
3+
和硅酸根离子及氢氧根离子快速反应形成无定型的硅
‑
铝沉淀物，去除活性硅；
[0014]远离阳极板附近电解产生较低浓度的Al
3+
会发生水解反应，生成Al(OH)3絮凝体，吸附胶体硅、颗粒硅、吸附硅；
[0015]除硅除硬剂中的Al
3+
发生水解反应生成Al(OH)3絮凝体，吸附胶体硅、颗粒硅、吸附硅。
[0016]进一步的，除硅后的油田采出水添加聚丙烯酰胺溶液、聚合氯化铝溶液混合后进入混凝沉降模块沉降，完成油田采出水处理。
[0017]进一步的，所述电凝聚除油模块中油田采出水来水温度为20
‑
98℃，含油≤200mg/L，含悬浮物≤200mg/L，SiO2≤500mg/L；
[0018]所述电凝聚除油模块出水指标为含油≤20mg/L，含悬浮物≤20mg/L。
[0019]进一步的，所述电絮凝除硅模块出水指标为SiO2≤50mg/L。
[0020]进一步的，所述混凝沉降模块出水指标为含油≤20mg/L，含悬浮物≤20mg/L。
[0021]本专利技术还提供一种油田采出水处理系统，所述系统包括电凝聚除油模块、电絮凝除硅模块、混凝沉降模块，其中，
[0022]电凝聚除油模块，用于对油田采出水进行除油；
[0023]电絮凝除硅模块，用于对经pH调节、并添加除硅除硬剂后的除油油田采出水进行除硅；
[0024]混凝沉降模块，用于对添加聚丙烯酰胺溶液后的除硅油田采出水进行沉降。
[0025]进一步的，所述电凝聚除油模块包括电凝聚除油极板、第一除油室、第二除油室，
[0026]第一除油室通过除油隔板与第二除油室隔开，所述电凝聚除油极板设置在第一除油室、第二除油室内，所述第一除油室、第二除油室的顶端、底端分别设置有刮油机和曝气装置。
[0027]进一步的，所述电凝聚除油极板为形稳电极。
[0028]进一步的，所述电絮凝除硅模块包括电絮凝除硅极板、第一除硅室、第二除硅室，
[0029]第一除硅室通过除硅隔板与第二除硅室隔开，所述电絮凝除硅极板设置在第一除硅室、第二除硅室内，所述第一除硅室、第二除硅室底端设置有曝气装置，
[0030]所述电絮凝除硅模块底壁开设容置空间，所述容置空间内设置高压冲刷器，所述容置空间远离所述高压冲刷器一侧设置自动排泥阀。
[0031]进一步的，所述电絮凝除硅极板的阴极、阳极均为铝极板；
[0032]所述第一除硅室、所述第二除硅室的内壁均设置有超声波振动器。
[0033]进一步的，所述除硅隔板顶部空间将所述第一除硅室、所述第二除硅室连通。
[0034]本专利技术的油田采出水处理方法、系统，适用于油田采出水中硅的去除，可以将采出水中SiO2去除到50mg/L以下，实现油田采出水的深度除硅，大大改善锅炉供水管网、过热锅炉及燃煤锅炉、注汽系统等硅结垢情况、检泵周期大幅延长，实现油田采出水的综合利用和零排放；在实现深度除硅的同时，实现了除油除硬一体化，相比化学除硅净化工艺，降低加
药量，处理成本降低50％以上，污泥量减少约67％，污泥(干化后)平均含油率＜3
‰
，实现无害化处理；本专利技术所涉及的系统，设备成熟度高，占地面积小，自动化程度高，易于工业化；该创新成果同时可实现油田采出水除油除硅除硬一体化，有效降低了除油除硅成本，并且，本专利技术装置所使用的设备成熟可靠，易于撬装化，抗冲击能力强，占地面积小，自动化程度高。
[0035]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油田采出水处理方法，其特征在于，所述方法包括：油田采出水经过电凝聚除油模块进行除油；除油后的油田采出水经pH调节、并添加除硅除硬剂进入电絮凝除硅模块进行除硅；除硅后的油田采出水添加聚丙烯酰胺溶液进入混凝沉降模块沉降，完成油田采出水处理。2.根据权利要求1所述的油田采出水处理方法，其特征在于，所述电凝聚除油模块包括电凝聚除油极板，所述电凝聚除油极板为形稳电极；所述电絮凝除硅模块包括电絮凝除硅极板，所述电絮凝除硅极板的阴极、阳极均为铝极板；所述除硅除硬剂为复合型铝盐。3.根据权利要求2所述的油田采出水处理方法，其特征在于，油田采出水经过电凝聚除油模块进行除油包括：调节破乳电极电流密度来控制破乳的强度，并控制除油模块水力停留时间。4.根据权利要求2或3所述的油田采出水处理方法，其特征在于，除油后的油田采出水进入电絮凝除硅模块进行除硅包括：阳极板电解产生较高浓度的Al
3+
和硅酸根离子及氢氧根离子快速反应形成无定型的硅
‑
铝沉淀物，去除活性硅；远离阳极板附近电解产生较低浓度的Al
3+
会发生水解反应，生成Al(OH)3絮凝体，吸附胶体硅、颗粒硅和吸附硅；除硅除硬剂中的Al
3+
发生水解反应生成Al(OH)3絮凝体，吸附胶体硅、颗粒硅和吸附硅。5.根据权利要求1所述的油田采出水处理方法，其特征在于，除硅后的油田采出水添加聚丙烯酰胺溶液、聚合氯化铝溶液混合后进入混凝沉降模块沉降，完成油田采出水处理。6.根据权利要求1所述的油田采出水处理方法，其特征在于，所述电凝聚除油模块中油田采出水来水温度为20
‑
98℃，含油≤200mg/L，含悬浮物≤200mg/L，SiO2≤500mg/L；所述电凝聚除油模块出水指标为含油≤20mg/L，含悬浮物...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊玉新，胡远远，陈宝生，张维智，杨长根，朱新建，马尧，秦金霞，李晓艳，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：