專利名稱：一種等離子體處理油田含硫采出水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油田采出水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用等離子體處理油田含硫采出水的方法。
背景技術(shù)：
采出水含有固體懸浮物、油(包括乳化油)、細(xì)菌以及殘留的化學(xué)藥劑(如破乳劑、絮凝劑、殺菌劑)等多種成分。在油田開(kāi)發(fā)中后期，我國(guó)一些油田因其地質(zhì)構(gòu)造等原因，采出水中含鹽量高、含硫高，硫與一些金屬離子如鐵離子等反應(yīng)，形成了能夠堵塞地層的顆粒狀產(chǎn)物(如FeS)，同時(shí)因硫含量高，導(dǎo)致產(chǎn)出水腐蝕較為嚴(yán)重，對(duì)注水設(shè)備、管線的安全、平穩(wěn)運(yùn)行造成了一定的影響。各油田目前大多采用傳統(tǒng)的工藝(隔油一混凝一過(guò)濾)污水回注處理工藝，去除懸浮物和乳化油的效果較好，但除硫效果較差，最終導(dǎo)致回注井堵塞，降低了注水井的注水量，使注水井注水壓力升高，影響油井產(chǎn)油量。目前，油田采出水除硫主要采用的方法有氧化除硫、沉淀劑除硫等方法，如公開(kāi)號(hào)為CN102050514A的中國(guó)專利公開(kāi)了含硫污水處理方法是向污水中投加硫化物轉(zhuǎn)化劑，從而將污水中有害的硫化物轉(zhuǎn)變成對(duì)環(huán)境無(wú)害的硫磺，處理后的污水達(dá)到回用或排放的要求。公開(kāi)號(hào)為CN101497472的中國(guó)專利公開(kāi)了處理含硫污水的方法是當(dāng)油田含硫污水的S2_ < 30mg/L時(shí)，直接向污水中鼓空氣；當(dāng)油田含硫污水的S2_ ^ 30mg/L時(shí)，向污水中先加入引發(fā)劑硫代硫酸鹽，之后再鼓空氣?？諝馀c污水的體積比均為2 :1 8 : 1，鼓氣時(shí)間均為25 40分鐘。該方法 處理的油田含硫污水，S2-含量可降至0 1. 5mg/L。公開(kāi)號(hào)為CN102351346A的中國(guó)專利公開(kāi)了油田污水處理的方法是在油田污水中依次加入50 150mg/l的復(fù)合調(diào)整劑、30 125mg/l的凈水劑、I 3mg/l的絮凝劑，并保證其充分混合，微粒子間多重作用力將油田污水中的雜質(zhì)絮凝成大顆粒絮狀體，并快速沉降。利用該方法處理后的水質(zhì)配伍性好，符合注水水質(zhì)，節(jié)約了大量水資源，但是投加大量的化學(xué)藥劑會(huì)產(chǎn)生大量的污泥，造成二次污染。公開(kāi)號(hào)為CN101054244A的中國(guó)專利公開(kāi)了一種油田污水處理方法，其處理工序?yàn)闅飧〕凸ば蛞浑x子調(diào)整工序一快速沉降工序一過(guò)濾工序一污泥處理工序。氣浮除油工序在采出水中通入空氣或天然氣，以便使分散油通過(guò)微小氣泡浮至水面被回收；離子調(diào)整工序是向混合器中加化學(xué)劑以除去有害物質(zhì)；快速沉降工序即加入混凝劑和鐵粉后在沉降罐中沉降；沉降罐出水送至過(guò)濾器工序得到清水，污泥則送至污泥離心脫水工序。公開(kāi)號(hào)為CN101786769A的中國(guó)專利公開(kāi)了采用電氧化一絮凝一高效活性污泥凈水的工藝對(duì)油田廢水進(jìn)行處理。該工藝通過(guò)電絮凝裝置將污水進(jìn)行電解處理，并通過(guò)浮選排污和沉淀排污將雜質(zhì)與水分離。向出水中投加藥劑并在混合裝置中充分混合，混合后的污水進(jìn)入高效活性污泥凈化器進(jìn)行反應(yīng)形成活性污泥，進(jìn)一步過(guò)濾處理。上述這些方法存在著藥劑加量高、處理時(shí)間長(zhǎng)、除硫效率低、處理成本高等不足，因此不能夠同時(shí)解決除硫效果不佳、絮凝效果較差、投加大量化學(xué)藥劑導(dǎo)致產(chǎn)生的污泥量大等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的油田采出水處理工藝所存在的不足，本發(fā)明提供了一種除硫效果好、沉淀時(shí)間短、絮凝效果好、產(chǎn)生污泥量少、二次污染小的等離子體快速處理油田含硫采出水的方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是該等離子體處理油田含硫采出水的方法由以下步驟組成(I)將含硫采出水進(jìn)行除油處理；(2)將除油后的采出水注入等離子體反應(yīng)器中，在放電電壓為150 190V，放電電流為0. 5 0. 9A,放電電極板間距為4 7mm的條件下進(jìn)行等離子體處理3 8min ；(3)將等離子體處理后的采出水中加入絮凝劑，絮凝劑的添加量是0. 5 5mg/L，攪拌混勻，沉淀，過(guò)濾，完成采出水處理。上述步驟(3)中的絮凝劑是粘均分子量為800 1200萬(wàn)，陽(yáng)離子度為10% 30%的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺。上述步驟(2)中等離子體反應(yīng)器是DBD低溫等離子體反應(yīng)器。上述步驟(3)中的過(guò)濾是通過(guò)石英砂過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，濾料粒徑為0. 3 0. 5mm。本發(fā)明的等離子體處理油田含硫采出水的方法，通過(guò)將除油后的采出水經(jīng)過(guò)等離子體處理后再加絮凝劑沉淀，過(guò)濾，利用DBD低溫等離子體處理方法能夠?qū)⑺械牧螂x子轉(zhuǎn)化成硫酸根離子，大大降低了出水中的硫含量和懸浮物含量，克服了傳統(tǒng)含硫采出水處理中投加氧化劑(或沉淀劑)和絮凝劑量大、產(chǎn)生污泥量大、絮凝效果較差、產(chǎn)生二次污染、處理時(shí)間長(zhǎng)等不足，而且本發(fā)明的方法氧化時(shí)間短，絮凝效果好、沉淀時(shí)間短，產(chǎn)生的污泥量少，工藝簡(jiǎn)單，二次污染少，特別適用含硫量為20 300mg/L、懸浮固體含量在50 300mg/L的采出水處理。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，但是本發(fā)明不僅限于下述實(shí)施的方式。實(shí)施例1以含硫量為20mg/L，懸浮固體含量為50mg/L的油田采出水為例，等離子體處理該油田含硫采出水的方法由以下步驟組成(I)將該含硫采出水按照常規(guī)的除油方法在除油罐中除油處理；(2)將除油后的采出水注入DBD低溫等離子體反應(yīng)器(蘇州淳元環(huán)境技術(shù)有限公司)中，在放電電壓為170V，放電電流為0. 7A，放電電極板間距為5mm的條件下進(jìn)行等離子體處理6min ；(3)將等離子體處理后的采出水中 按照3mg/L的添加量加入粘均分子量為800 1200萬(wàn)、陽(yáng)離子度為10% 30%的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，經(jīng)管道混合器充分混合，攪拌混勻后進(jìn)入沉降罐中沉淀0. 5h，進(jìn)入石英砂過(guò)濾器中過(guò)濾，濾料粒徑為0. 3 0. 5mm,出水回注，完成采出水處理。經(jīng)檢測(cè)出水水質(zhì)中含硫量為0. 12mg/L,懸浮固體含量為0. 92mg/L,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)》(SY/T5329-94)中規(guī)定的Al級(jí)回注水標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例2以含硫量為20mg/L，懸浮固體含量為50mg/L的油田采出水為例，等離子體處理該油田含硫采出水的方法由以下步驟組成(I)將該含硫采出水按照常規(guī)的除油方法在除油罐中除油處理；(2)將除油后的采出水注入DBD低溫等離子體反應(yīng)器中，在放電電壓為150V，放電電流為0. 9A，放電電極板間距為7mm的條件下進(jìn)行等離子體處理Smin ；(3)將等尚子體處理后的米出水中按照0. 5mg/L的添加量加入粘均分子量為800 1200萬(wàn)、陽(yáng)離子度為10% 30%的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，經(jīng)管道混合器充分混合，攪拌混勻后進(jìn)入沉降罐中沉淀0. 5h，進(jìn)入石英砂過(guò)濾器中過(guò)濾，濾料粒徑為0. 3 0. 5mm,出水回注，完成采出水處理。經(jīng)檢測(cè)出水水質(zhì)中含硫量為1. 09mg/L，懸浮固體含量為2. 75mg/L,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)》(SY/T5329-94)中規(guī)定的BI級(jí)回注水標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例3以含硫量為20mg/L，懸浮固體含量為50mg/L的油田采出水為例，等離子體處理該油田含硫采出水的方法由以下步驟組成(I)將該含硫采出水按照常規(guī)的除油方法在除油罐中除油處理；(2)將除油后的采出水 注入DBD低溫等離子體反應(yīng)器中，在放電電壓為190V，放電電流為0. 5A，放電電極板間距為4mm的條件下進(jìn)行等離子體處理3min ；

(3)將等尚子體處理后的米出水中按照5mg/L的添加量加入粘均分子量為800 1200萬(wàn)、陽(yáng)離子度為10% 30%的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，經(jīng)管道混合器充分混合，攪拌混勻后進(jìn)入沉降罐中沉淀0. 5h，進(jìn)入石英砂過(guò)濾器中過(guò)濾，濾料粒徑為0. 3 0. 5mm,出水回注，完成采出水處理。經(jīng)檢測(cè)出水水質(zhì)中含硫量為1. 45mg/L，懸浮固體含量為2. lmg/L，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)》(SY/T5329-94)中規(guī)定的BI級(jí)回注水標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種等離子體處理油田含硫采出水的方法，其特征在于由以下步驟組成(1)將含硫采出水進(jìn)行除油處理；(2)將除油后的采出水注入等離子體反應(yīng)器中，在放電電壓為150 190V，放電電流為O.5 O. 9A,放電電極板間距為4 7mm的條件下進(jìn)行等離子體處理3 8min ；(3)將等離子體處理后的采出水中加入絮凝劑，絮凝劑的添加量是O.5 5mg/L，攪拌混勻，沉淀，用過(guò)濾器過(guò)濾，完成采出水處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理油田含硫采出水的方法，其特征在于所述步驟(3)中的絮凝劑是粘均分子量為800 1200萬(wàn)，陽(yáng)離子度為10% 30%的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理油田含硫采出水的方法，其特征在于所述步驟(2)中等離子體反應(yīng)器是DBD低溫等離子體反應(yīng)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理油田含硫采出水的方法，其特征在于所述步驟(3)中的過(guò)濾器是石英砂過(guò)濾器，濾料粒徑為O. 3 O. 5_。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種等離子體處理油田含硫采出水的方法，通過(guò)將除油后的采出水經(jīng)過(guò)等離子體處理后再加絮凝劑沉淀，過(guò)濾，利用DBD低溫等離子體處理方法能夠?qū)⑺械牧螂x子轉(zhuǎn)化成硫酸根離子，大大降低了出水中的硫含量和懸浮物含量，克服了傳統(tǒng)含硫采出水處理中投加氧化劑(或沉淀劑)和絮凝劑量大、產(chǎn)生污泥量大、絮凝效果較差、產(chǎn)生二次污染、處理時(shí)間長(zhǎng)等不足，而且本發(fā)明的方法氧化時(shí)間短，絮凝效果好、沉淀時(shí)間短，產(chǎn)生的污泥量少，工藝簡(jiǎn)單，二次污染少，特別適用含硫量為20～300mg/L、懸浮固體含量在50～300mg/L的采出水處理。
文檔編號(hào)C02F9/08GK103043840SQ20131001981
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者馬云, 楊博, 屈撐囤, 張書(shū)勤, 曲建山 申請(qǐng)人:西安石油大學(xué)