專利名稱：一種油氣田采出水處理及回用的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種油氣田采出水處理及回用的方法，屬于環(huán)保領域。
背景技術：
油氣田在開發(fā)過程中會伴隨著大量采出水產生，這些采出水大部分通過油氣井隨產品一起來到地面，這部分水在產品的外運和外輸前必須加以脫除，脫出的污水中含有原油，因此被稱為油氣田采出水。隨著我國ー些油田開采年代增長，紛紛進入了三次采油階段，采出原油含水率較高，部分油田采出原油含水率在95%以上，因此，油田采出水量逐步増加。隨著油氣田外圍低滲透區(qū)塊和表外儲層的連續(xù)開發(fā)，國家及地區(qū)環(huán)保標準的趨嚴，油氣田采出水的處理與去向成為眾多學者研究的熱點問題。油氣田污水主要包括油田采出水、鉆井污水及站內其它類型的含油污水。油田污 水的處理依據(jù)油田生產的不同用途可以有多種方式。一般分為處理后回注、處理后排放和處理后回用三種方式，如果采出水要求注水吋，采出污水需要經處理后回注地層，此時對回注水質有著嚴格的要求，一般執(zhí)行SY/Y5329 — 94標準，對污水中的懸浮固體、含油、粒經中值等多項指標要進行嚴格的控制，防止其對地層產生傷害?；赜糜谡羝l(fā)生器或鍋爐的給水，則要嚴格控制污水中的鈣、鎂等易結垢離子的含量、總礦化度以及含油量等指標。另外，還有部分油田無法消化采出污水，需要經過深度處理后達標外排，此時則根據(jù)當?shù)氐沫h(huán)保要求，需要嚴格控制污水中的C O D等指標。各油氣田由于地理位置環(huán)境及鉆井エ藝不同等原因，不僅造成采出水水質差異大,還使采出水水質變化大,這為油氣田采出水的處理帶來了極大的困難。目前油氣田污水處理方法主要分物理法、化學法、生物法等三大類,其中物理法主要應用于油田各污水處理站、低滲透區(qū)塊注水站的污水處理，常用的處理工藝為“上游三段法(緩沖+沉積分離除油+過濾)+下游ニ段法(緩沖+精細過濾)”;化學法主要應用于油田各污水處理站，通過添加一定的濃度的化學藥劑從而輔助物理法達到提高水處理效果的目的；生物法主要應用于注汽鍋爐給水的處理、污水達標排放處理等領域。從目前國內油氣田采出水處理情況看，采出水以處理回注與處理排放為主，處理工藝通常為物理法、化學法、生化法中的2種及以上方法的組合，目前主要存在エ藝流程較長、運行費用較高、出水難以回用等問題。解決油氣田水系統(tǒng)存在的問題，除大力推廣新技術、新エ藝、新設備，加大對油田污水系統(tǒng)改造的投入外，關鍵的是依靠科技進步，加強科技攻關，針對油田急需解決的難題開展研究，開發(fā)ー批實用新技術，滿足油田開發(fā)的需求。當前油氣田采出水處理技術的研發(fā)重點為新型水處理藥劑的研制和開發(fā)；先進設備的研制和新技術的應用；膜分離技術的研究及推廣。此外，如何將油氣開發(fā)過程中產生的大量富余污水變廢為寶，經過深度處理后達到回用或灌溉的水質標準，從而緩解我國ー些地區(qū)水資源缺乏的問題，將具有十分重要的現(xiàn)實意義
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是解決實際生產過程中的存在問題，提供一種油氣田采出水處理及回用的方法，該方法不僅可以對油氣田采出水進行有效處理，還可回收70% (wt)以上的水資源，既減少了廢水排放量又實現(xiàn)了水資源的節(jié)約。本發(fā)明的技術方案是ー種油氣田采出水處理及回用的方法，包括以下步驟(I)將油氣田采出水首先進入隔油沉淀池，除去廢水中的浮油與夾帶的泥沙；(2)隔油沉淀池出水與PAC/PAM藥劑一起進入氣浮裝置，氣浮裝置主要去除廢水中剰余的石油類物質與懸浮物；其中PAC/PAM主要包括了硫酸亞鐵，聚合氯化鋁，聚丙烯酰胺等物質。(3)氣浮裝置出水進入過濾裝置過濾，進ー步除去廢水中的懸浮物和剩余的乳化油；(4)過濾裝置出水進入DTRO反滲透膜系統(tǒng)進行處理，除去污水中C0D、氨氮、TDS、 濁度，其出水排放或回用。優(yōu)選的是，所述步驟(4)中得到的濃水用于廢井回罐。優(yōu)選的是，所述隔油沉淀池與氣浮裝置排出的底泥與浮渣一起排入油泥池。優(yōu)選的是，所述DTRO反滲透膜系統(tǒng)包括第一級DTR0、第二級DTR0，所述過濾裝置出水先進入第一級DTRO進行處理，其出水進入到第二級DTR0，第二級DTRO處理的濃水返回第一級DTR0，依次循環(huán)。優(yōu)選的是，所述第一級DTRO得到的濃水用于廢井回罐。優(yōu)選的是，所述第一級DTRO之前還設有保安過濾器。本發(fā)明的有益效果是不僅可以對油氣田采出水進行有效處理，還可回收70%(wt)以上的水資源(達標排放或回用)，既減少了廢水排放量又實現(xiàn)了水資源的節(jié)約。


圖I示出了本發(fā)明DTRO反滲透膜系統(tǒng)的流程示意圖。圖2示出了本發(fā)明方法的エ藝流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做進ー步說明。碟管式反滲透(DTRO)是反滲透的ー種形式，其核心技術是碟管式膜片膜柱。把反滲透膜片和水力導流盤疊放在一起，用中心拉桿和端板進行固定，然后置入耐壓套管中，就形成ー個膜柱。DTRO克服了一般反滲透系統(tǒng)在處理滲濾液時容易堵塞的缺點，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定。DTRO系統(tǒng)操作方式靈活，可根據(jù)高濃度廢水要求的排放標準選擇ー級、ニ級處理形式,處理后的凈水可確保達到國家GB16889-1997中的一級排放標準或中水回用標準。系統(tǒng)經濟的凈產水率為759Γ80%。處理對象涉及到垃圾填埋場滲濾液、垃圾堆肥場滲濾液處理、糞便處理廢水等。碟管式膜組件主要由過濾膜片、導流盤、中心拉桿、外殼、兩端法蘭各種密封件及聯(lián)接螺栓等部件組成。把過濾膜片和導流盤疊放在一起，用中心拉桿和端蓋法蘭進行固定，然后置入耐壓外殼中，就形成一個碟管式膜組件。料液通過膜堆與外殼之間的間隙后通過導流通道進入底部導流盤中，被處理的液體以最短的距離快速流經過濾膜，然后180°逆轉到另ー膜面，再從流入到下ー個過濾膜片，從而在膜表面形成由導流盤圓周到圓中心，再到圓周，再到圓中心的切向流過濾，濃縮液最后從進料端法蘭處流出。料液流經過濾膜的同時，透過液通過中心收集管不斷排出。濃縮液與透過液通過安裝于導流盤上的O型密封圈隔離。采用帶凸點支撐的導流盤，料液在過濾過程中中形成湍流狀態(tài)，最大程度上減少了膜表面結垢、污染及濃差極化現(xiàn)象的產生，允許SDI值高達20的高污染水源，仍無被污染的風險。DT膜組件有效減少膜的結垢，膜污染減輕，清洗周期長，同時DT的特殊結構及水力學設計使膜組易于清洗，清洗后通量恢復性非常好，從而延長了膜片壽命。實踐工程表明，即使在滲液原液的直接處理中，DT膜片壽命可長達3年以上，這對一般的膜處理系統(tǒng)是無法達到的。DT膜組件采用標準化設計，組件易于拆卸維護，打開DT組件可以輕松檢查維護任何一片過濾膜片及其它部件，維修簡単，當零部件數(shù)量不夠吋，組件允許少裝ー些膜片及導流盤而不影響DT膜組件的使用，所有這些維護工作均在現(xiàn)場即可完成。 DT組件內部任何單個部件均允許單獨更換。過濾部分由多個過濾膜片及導流盤裝配而成，當過濾膜片需更換時可進行單個更換，對于過濾性能好的膜片仍可繼續(xù)使用，這最大程序減少了換膜成本。DT組件操作壓カ具有75bar，150bar, 200bar三個等級可選，是目前エ業(yè)化應用壓カ等級最高的膜組件，在一些濃縮倍數(shù)高的應用中，其含固量可以達到25%以上，濃縮倍數(shù)聞。參考圖2，本發(fā)明提供的ー種油氣田采出水處理及回用的方法，包括以下步驟(I)將油氣田采出水首先進入隔油沉淀池，除去廢水中的浮油與夾帶的泥沙；(2)隔油沉淀池出水與PAC/PAM藥劑一起進入氣浮裝置，氣浮裝置主要去除廢水中剩余的石油類物質與懸浮物；(3)氣浮裝置出水進入過濾裝置過濾，進ー步除去廢水中的懸浮物和剩余的乳化油；(4)過濾裝置出水進入DTRO反滲透膜系統(tǒng)進行處理，除去污水中C0D、氨氮、TDS、濁度，其出水排放或回用。進ー步地，步驟(4)中得到的濃水用于廢井回罐。進ー步地，所述隔油沉淀池與氣浮裝置排出的底泥與浮渣一起排入油泥池。參考圖1，本發(fā)明所述的DTRO反滲透膜系統(tǒng)包括第一級DTR0、第二級DTR0，所述過濾裝置出水先進入第一級DTRO進行處理，其出水進入到第二級DTR0，第二級DTRO處理的濃水返回第一級DTR0，依次循環(huán)。進ー步地，所述第一級DTRO得到的濃水用于廢井回罐。進ー步地，所述第一級DTRO之前還設有保安過濾器。該裝置不需要進行生化處理，高濃度廢水經過處理后直接達到排放要求或者回用標準。實施例I某油氣田為了使采出水處理后出水達到配置聚丙烯酰胺溶液的要求，采用了本發(fā)明的處理方法，包括以下步驟(I)聯(lián)合站排出的采出水首先進入隔油沉淀池處理，隔油沉淀池可將采出水中絕大多數(shù)的浮油與泥沙除去。(2)隔油沉淀池的出水與PAC\PAM藥劑一起進入氣浮裝置，氣浮裝置采用溶氣氣浮，裝置內設有斜板填料，幫助乳化油粗?；?，便于去除。氣浮裝置主要除去采出水中剰余的石油類物質和懸浮物。(3)氣浮裝置出水經過提升泵送入過濾裝置過濾，過濾裝置選用無煙煤與石英砂作為濾料，過濾裝置可以除去采出水中剰余的少量石油類物質與懸浮物。(4)過濾出水進行DTRO膜裝置進行處理，DTRO膜裝置為ー套高耐污染的反滲透裝置，該裝置采用碟片式膜片作為過濾濾元，該碟片膜具有耐污性強，產水率高等特點。DTRO膜裝置可以有效出去廢水中的COD、SS、大分子有機物、細菌、溶解性鹽類等污染物，產水水質滿足配制聚丙烯酰胺用水水質要求。采出水處理系統(tǒng)進出水水質數(shù)據(jù)如下表
權利要求
1.ー種油氣田采出水處理及回用的方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)將油氣田采出水首先進入隔油沉淀池，除去廢水中的浮油與夾帶的泥沙； (2)隔油沉淀池出水與PAC/PAM藥劑一起進入氣浮裝置，氣浮裝置主要去除廢水中剩余的石油類物質與懸浮物； (3)氣浮裝置出水進入過濾裝置過濾，進一歩除去廢水中的懸浮物和剰余的乳化油； (4)過濾裝置出水進入DTRO反滲透膜系統(tǒng)進行處理，除去污水中C0D、氨氮、TDS、濁度，其出水排放或回用。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于所述步驟(4)中得到的濃水用于廢井回罐。
3.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于所述隔油沉淀池與氣浮裝置排出的底泥與浮渣一起排入油泥池。
4.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在干所述DTRO反滲透膜系統(tǒng)包括第一級DTR0、第二級DTR0，所述過濾裝置出水先進入第一級DTRO進行處理，其出水進入到第二級DTRO,第二級DTRO處理的濃水返回第一級DTR0，依次循環(huán)。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于所述第一級DTRO得到的濃水用于廢井回罐。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于所述第一級DTRO之前還設有保安過濾器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油氣田采出水處理及回用的方法，包括如下步驟(1)將油氣田采出水首先進入隔油沉淀池，除去廢水中的浮油與夾帶的泥沙；(2)隔油沉淀池出水與PAC/PAM等藥劑一起進入氣浮裝置，氣浮裝置主要去除廢水中剩余的石油類物質與懸浮物；(3)隔油沉淀池與氣浮裝置排出的底泥與浮渣一起排入油泥池，然后外運固廢處理中心處理；(4)氣浮出水進入過濾裝置過濾，過濾過程中進一步除去廢水中的懸浮物和剩余的乳化油；(5)過濾出水進入DTRO反滲透膜系統(tǒng)進行處理，該步驟可以較為徹底的除去污水中COD、氨氮、TDS、濁度等，產水可以達標排放或回用，濃水用于廢井回罐。
文檔編號C02F103/10GK102689995SQ201210179658
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月1日 優(yōu)先權日2012年6月1日
發(fā)明者劉小見, 周加旺, 姚佐國, 胡亮涼, 閆增雙 申請人:北京聯(lián)眾華禹環(huán)?？萍加邢薰?br>