以油田采出水作為回注水的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油開采領(lǐng)域，特別是涉及一種以油田采出水作為回注水的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于海上采油平臺(tái)的壽命短、風(fēng)險(xiǎn)高，隨著渤海油田的大力開發(fā)，油田產(chǎn)出污水量日益加大，而油田產(chǎn)出污水又不能平衡回注到油層，多余部分只能外排。這樣做一方面會(huì)造成水資源的浪費(fèi)，增加油田操作成本，另一方面會(huì)造成環(huán)境污染。采出水處理后回注是保障油田可持續(xù)性開發(fā)并減輕環(huán)境污染的一個(gè)重要途徑。但油田采出水含油量、礦化度、固體懸浮物含量高，且含有腐生菌和硫酸鹽還原菌，以及采油過程、油水破乳及輸送過程中投加的種類繁雜的藥劑，使其處理難度極大。由于油田采出水量與注入水量不平衡，需要通過打水源井或直接注入海水的方式補(bǔ)充水量。打水源井不僅成本很高，而且井水的礦化度一般較低，與儲(chǔ)層水的鹽度相差較大，會(huì)引起儲(chǔ)層中粘土顆粒的迀移，致使?jié)B流孔堵塞。
[0003]油田注入水中因含硫酸鹽還原菌將硫酸鹽還原為硫化氫而使儲(chǔ)層變?yōu)樗嵝裕瑥亩鸩捎途偷孛嬖O(shè)施受腐蝕，并產(chǎn)生硫化物水垢，造成設(shè)備管線的堵塞。同時(shí)部分油田注入水中的二價(jià)鐵、三價(jià)鐵含量超標(biāo)，由于二價(jià)鐵氧化后生產(chǎn)三價(jià)鐵，三價(jià)鐵易生成氫氧化鐵膠體，膠體失穩(wěn)最終變?yōu)檠趸F沉積，造成注入水中固體懸浮物含量上升。雖然增加聚合物的注入濃度可以提高水溶液的粘度，但相應(yīng)增加了生產(chǎn)操作成本，使聚合物驅(qū)難以發(fā)揮應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益。因此，利用聚合物及相應(yīng)配套的污水處理技術(shù)，在滿足油田污水配制聚合物溶液需求的前提下可大幅度降低聚合物驅(qū)過程中聚合物用量，有利于三次采油的發(fā)展及油田的穩(wěn)產(chǎn)增效。目前全國(guó)主要油田的注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)參照石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《碎肩巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法》(SY/T 5329—1994)。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水中懸浮物含量及粒徑、含油量、細(xì)菌含量等幾項(xiàng)指標(biāo)有嚴(yán)格要求，但對(duì)注水中易致垢的二價(jià)離子則沒有相應(yīng)的要求。
[0004]目前，將油田采出水作為回注水的傳統(tǒng)處理工藝為:將油田采出水經(jīng)油水分離后的含油污水首先進(jìn)入沉降罐，進(jìn)行自然沉降，去除大部分顆粒較大的懸浮固體和油，再進(jìn)入氣浮、橫向流或磁分離等一些高效分離器，通過加入一些絮凝劑，如聚合氯化鐵、聚合氯化鋁、聚磷酸鈉等的一種或多種復(fù)合試劑，進(jìn)一步去除污水中的懸浮固體和油，經(jīng)兩次凈化后的污水再依次進(jìn)入核桃殼過濾器、沙濾、二次沙濾進(jìn)行深處理;但此時(shí)的出水只能達(dá)到A2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即含油量< 8mg/L，懸浮固體含量< 3mg/L，粒徑中值< 2μηι。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了進(jìn)一步提高油田采出水作為回注水的品質(zhì)，同時(shí)降低回注水中二、三價(jià)離子的含量，本發(fā)明提供一種以油田采出水作為回注水的處理方法，具體技術(shù)方案如下:
[0006]—種以油田采出水作為回注水的處理方法，包括以下步驟:
[0007]I)將經(jīng)油水分離后的油田采出水首先輸入氣浮沉降罐，通過氣浮、沉降，除去其中的懸浮固體和油類，得到的產(chǎn)水標(biāo)記為處理水I;
[0008]2)將所述處理水I轉(zhuǎn)移至混合反應(yīng)池，向其中加入碳酸鈉，混合均勻，去除鈣離子及鎂離子，然后將其栗送至超濾裝置，采用錯(cuò)流過濾，收集濾過液，標(biāo)記為處理水II;
[0009]3)將所述處理水II經(jīng)過加壓栗輸送至納濾裝置，過濾，去除處理水II中的二價(jià)陰離子，如硫酸根離子、碳酸根離子，及三價(jià)鐵離子，收集濾過液，即得回注水。
[0010]優(yōu)選，步驟2)中碳酸鈉的投加量為3?8mg/L。
[0011]優(yōu)選，步驟2)中加入碳酸鈉的同時(shí)還加入分散劑，所述分散劑的投加量為0.3?8wt.%0;再優(yōu)選，所述分散劑為馬來酸丙烯酸共聚物或聚羧酸類阻垢分散劑。
[0012]優(yōu)選，所述超濾裝置中選用的超濾膜為中空纖維超濾膜或陶瓷超濾膜，其截留分子量為2?10萬(wàn)道爾頓，超濾的操作壓力為0.03?0.3MPa。
[0013]優(yōu)選，所述納濾裝置選用的納濾膜為有機(jī)膜，操作壓力范圍2?4MPa，對(duì)硫酸根離子、碳酸根離子及三價(jià)鐵離子的截留率高于90%。
[0014]利用本發(fā)明方法得到的產(chǎn)水水質(zhì)達(dá)到石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《碎肩巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法》(SY/T 5329—1994)，并對(duì)易結(jié)垢的二價(jià)陽(yáng)離子進(jìn)行了去除，即含油量<5mg/L，懸浮固體含量< lmg/L，粒徑中值< lym，SRB(硫酸鹽還原菌)< 10m/L，IB(鐵細(xì)菌)< 60m/L,Ca2+ = Omg/L,Mg2+ = Omg/L,Fe3+ < lmg/L。與傳統(tǒng)技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):(I)用該方法處理油田采出廢水顯著提高污水配制聚合物溶液的粘度，注水可直接達(dá)回注要求，在滿足油田污水配制聚合物溶液需求的前提下可大幅度降低聚合物驅(qū)過程中的聚合物用量，有利于三次采油的穩(wěn)產(chǎn)增效。(2)該技術(shù)能有去除易結(jié)垢的二價(jià)陽(yáng)離子及三價(jià)鐵離子，防止了地層堵塞及鐵離子對(duì)地層的傷害。(3)工藝簡(jiǎn)單，易操作，占用面積小。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0016]實(shí)施例1
[0017]渤海M油田在油水分離后，含油污水首先進(jìn)入氣浮沉降罐進(jìn)行氣浮沉降，去除采油廢水中的懸浮固體和油類；出水加入沉淀劑Na2CO3投加量為4mg/L，經(jīng)過PVDF超濾膜，其截留分子量為2萬(wàn)道爾頓;采用錯(cuò)流過濾方式，操作壓力為0.1MPa，超濾產(chǎn)水;將超濾產(chǎn)再經(jīng)過納濾膜，操作壓力為2MPa，最后產(chǎn)水含油量為4mg/L，懸浮固體含量為0.8mg/L，粒徑中值0.8μ!11，51^(硫酸鹽還原菌)6111凡，113(鐵細(xì)菌)40111凡，032+為011^凡，]\%2+為011^凡，？63+為0.811^凡，達(dá)到回注水標(biāo)準(zhǔn)。
[0018]實(shí)施例2
[0019]渤海N油田在油水分離后，含油污水首先進(jìn)入沉降罐進(jìn)行自然沉降，去除部分大的懸浮固體和油；經(jīng)過前處理后的采出水注入混合反應(yīng)池，向其中加入6mg/L的碳酸鈉和3wt.%。的分散劑馬來酸丙烯酸共聚物，混合均勻，然后將其栗送至超濾裝置，超濾裝置中選用的超濾膜為陶瓷超濾膜，其截留分子量為5萬(wàn)道爾頓;在0.05MPa壓力下，采用錯(cuò)流過濾，收集濾過液，超濾產(chǎn)水，經(jīng)過納濾膜，其對(duì)硫酸根離子、碳酸根離子及三價(jià)鐵離子的截留率高于90%，操作壓力為3MPa，最后產(chǎn)水含油量為5mg/L，懸浮固體含量為0.6mg/L，粒徑中值
0.74111，31^(硫酸鹽還原菌)5111/1^，18(鐵細(xì)菌)55111/1，0&2+為011^/1，1^2+為011^/1，？63+為
0.7mg/L，達(dá)到回注水標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種以油田采出水作為回注水的處理方法，其特征在于包括以下步驟: 1)將經(jīng)油水分離后的油田采出水首先輸入氣浮沉降罐，通過氣浮、沉降，除去其中的懸浮固體和油類，得到的產(chǎn)水標(biāo)記為處理水I; 2)將所述處理水I轉(zhuǎn)移至混合反應(yīng)池，向其中加入碳酸鈉，混合均勻，然后將其栗送至超濾裝置，采用錯(cuò)流過濾，收集濾過液，標(biāo)記為處理水II; 3)將所述處理水II經(jīng)過加壓栗輸送至納濾裝置，過濾，收集濾過液，即得回注水。2.如權(quán)利要求1所述以油田采出水作為回注水的處理方法，其特征在于:步驟2)中碳酸鈉的投加量為3?8mg/L。3.如權(quán)利要求1或2所述以油田采出水作為回注水的處理方法，其特征在于:步驟2)中加入碳酸鈉的同時(shí)還加入分散劑，所述分散劑的投加量為0.3?8wt.%o。4.如權(quán)利要求3所述以油田采出水作為回注水的處理方法，其特征在于:所述分散劑為馬來酸丙烯酸共聚物或聚羧酸類阻垢分散劑。5.如權(quán)利要求1所述以油田采出水作為回注水的處理方法，其特征在于:所述超濾裝置中選用的超濾膜為中空纖維超濾膜或陶瓷超濾膜，其截留分子量為2?10萬(wàn)道爾頓，超濾的操作壓力為0.03?0.3MPa。6.如權(quán)利要求1所述以油田采出水作為回注水的處理方法，其特征在于:所述納濾裝置選用的納濾膜為有機(jī)膜，操作壓力范圍2?4MPa，對(duì)硫酸根離子、碳酸根離子及三價(jià)鐵離子的截留率高于90%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以油田采出水作為回注水的處理方法，包括以下步驟：1)將經(jīng)油水分離后的油田采出水首先輸入氣浮沉降罐，通過氣浮、沉降，除去其中的懸浮固體和油類，得到的產(chǎn)水標(biāo)記為處理水I；2)將所述處理水I轉(zhuǎn)移至混合反應(yīng)池，向其中加入碳酸鈉，混合均勻，然后將其泵送至超濾裝置，采用錯(cuò)流過濾，收集濾過液，標(biāo)記為處理水II；3)將所述處理水II經(jīng)過加壓泵輸送至納濾裝置，過濾，收集濾過液，即得回注水。該方法能顯著提高油田采出水作為回注水的品質(zhì)，同時(shí)降低回注水中二、三價(jià)離子的含量。
【IPC分類】C02F9/04
【公開號(hào)】CN105668845
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610024449
【發(fā)明人】李海江, 許毅
【申請(qǐng)人】天津海藍(lán)諾環(huán)保工程有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年1月14日