CN2016107683747一种利用酸化返排液实现含聚污水破乳除油的方法公开号1077929

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号201610768374.7(22)申请日2016.08.30(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址257000山东省东营市东营区济南路125号申请人中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院(72)发明人张守献　袁长忠　潘永强　徐闯　徐鹏　宋欣　孙刚正　胡婧　吴晓玲　冯云　耿雪丽　曹嫣镔　(74)专利代理机构济南日新专利代理事务所37224代理人刘亚宁(51)Int.Cl.C02F9/04(2006.01)C02F103/10(2006.01)(54)发明名称一种利用酸化返排液实现含聚污水破乳除油的方法(57)摘要本发明属于油气田地面工程技术领域，具体涉及一种利用酸化返排液实现含聚污水破乳除油的方法，包括以下步骤：将酸化返排液进行两级除油；将除油后的酸化返排液进行去除悬浮物；将酸化返排液投加入到沉降除油后的含聚污水中，酸化返排液的投加量根据pH值的大小确定；对静置反应后含聚污水进行气浮处理，并回收原油；气浮处理后的含聚污水再进行pH调节；将调pH值后的含聚污水进行过滤，回注地层用于采油。本发明解决了含聚污水破乳除油困难的问题；省去了含聚水处理所需投加的大量絮凝剂，节约了处理成本，减少了大量污泥的产生；节省了酸化返排液处理的成本，实现了酸化返排液资源化利用。因此，可广泛地应用于含聚污水的处理中。权利要求书1页说明书4页附图1页CN107792959A2018.03.13CN107792959A1.一种利用酸化返排液实现含聚污水破乳除油的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：(1)将酸化返排液进行两级除油，使含油量降至20mg/L以下，消除大量原油对含聚水处理效果的影响；(2)将除油后的酸化返排液进行去除悬浮物，将悬浮物含量降低到20mg/L以下，消除悬浮物对含聚水处理效果的影响；(3)测定去除悬浮物后酸化返排液的pH值和亚铁离子含量，将酸化返排液投加入到沉降除油后的含聚污水中，酸化返排液的投加量根据pH值的大小确定：①酸化返排液的pH值不超过2时，按照酸化返排液与沉降除油后的含聚污水体积比为1：100～200的比例，将酸化返排液投加到沉降除油后的含聚污水中均匀搅拌，搅拌速度为100～200rpm，搅拌时间10～30min，静置反应0.5～1.0h；②酸化返排液的pH大于2时，按照酸化返排液与沉降除油后的含聚污水体积比为1：10～50的比例，将酸化返排液投加到沉降除油后的含聚污水中均匀搅拌，搅拌速度为100～150rpm，搅拌时间10～20min，静置反应0.2～0.5h；(4)对静置反应后含聚污水进行气浮处理，并回收原油；(5)气浮处理后的含聚污水再进行pH调节，将pH调节至6.5～7.5；(6)将调pH值后的含聚污水进行过滤，处理后水含油低于20mg/L，悬浮物低于10mg/L，回注地层用于采油。2.根据权利要求1所述的利用酸化返排液实现含聚污水破乳除油的方法，其特征在于，所述的两级除油为旋流和气浮工艺。3.根据权利要求2所述的利用酸化返排液实现含聚污水破乳除油的方法，其特征在于，所述旋流工艺的压降为0.3～0.5MPa。4.根据权利要求2所述的利用酸化返排液实现含聚污水破乳除油的方法，其特征在于，所述气浮工艺采用溶气气浮形式，回流比30～50％。5.根据权利要求1所述的利用酸化返排液实现含聚污水破乳除油的方法，其特征在于，所述的去除悬浮物的工艺采用多介质过滤器过滤，多介质过滤器由石英砂和核桃壳滤料组成。6.根据权利要求1所述的利用酸化返排液实现含聚污水破乳除油的方法，其特征在于，所述的气浮为射流气浮或溶气气浮。7.根据权利要求6所述的利用酸化返排液实现含聚污水破乳除油的方法，其特征在于，所述的射流气浮的气水比1～3:1，进水压力0.3～0.5MPa。8.根据权利要求6所述的利用酸化返排液实现含聚污水破乳除油的方法，其特征在于，所述的溶气气浮的回流比为30～50％。9.根据权利要求1所述的利用酸化返排液实现含聚污水破乳除油的方法，其特征在于，所述的过滤采用多介质过滤器过滤，多介质过滤器由石英砂和核桃壳滤料组成。权　利　要　求　书1/1页2CN107792959A2一种利用酸化返排液实现含聚污水破乳除油的方法技术领域[0001]本发明属于油气田地面工程、环境保护技术领域，具体涉及一种利用酸化返排液实现含聚污水破乳除油的方法。背景技术[0002]酸化是油井增产和水井增注的主要措施。据统计胜利油田年实施酸化井约1000口，约产生5×104m3酸化返排液。酸化返排液不仅含大量原油、悬浮杂质和残酸(以盐酸为主)，还含有来自井筒设备和地层污堵物的大量无机离子等物质，具有强烈的刺激性气味，对环境危害大。[0003]目前，对酸化返排液的处理主要有两种方式，分别是简单处理就近回注和达标处理回注。两种处理方式都存在一些问题：(1)简单处理就近回注，主要是对酸化返排液进行简单的沉砂和过滤，将处理后水注入附近的高渗层，该方法由于未进行pH的调节，不仅会对注入井造成严重的腐蚀，而且当返排液进入地层后，与地层水接触，pH会升高，重新生成沉淀，堵塞储层，影响后续开发效果。(2)达标处理回注，主要采用中和——絮凝——沉降工艺，处理后污水作为回注水用于采油。达标回注处理是目前油田酸化返排液的主要处理方式，该方式虽能将酸化返排液净化，但却造成了返排液中大量残酸(约1％～5％)和铁离子(以亚铁离子为主，约1％～2％)的资源浪费。因为，酸和亚铁离子可作为含聚污水处理的高效破乳除油剂。[0004]目前，东部老油田已进入三次采油期，聚合物驱是该时期的主要开发方式。在聚合物驱带来大幅度产能(原油产量)的同时，也给后续水处理带来了棘手的问题。由于产出液中含大量聚合物，导致乳化严重，油水分离困难，常规的沉降——过滤工艺已无法满足处理要求，导致处理后水含油高达1000mg/L，大量原油未得到有效回收被回注地层，造成了资源浪费。目前，对含聚污水的处理比较有效的方法是采用絮凝气浮工艺，即通过向污水中加入大量絮凝剂(通常是投加量200mg/L以上PAC)，使其中的聚合物发生絮凝沉降，再通过气浮工艺进行分离。该工艺虽能实现含聚污水的净化，却产生了大量难处理的含油污泥，且存在处理成本高的问题，最终，难以得到大规模推广应用。[0005]含聚污水之所以难处理的主要原因是，其中的聚合物分子呈伸展状态，并与污水中的小油滴和悬浮颗粒交织在一起，形成稳定的网状结构，使油滴难以聚并。因此，含聚污水破乳除油的关键是如何使其中的聚合物分子发生弯曲或断裂，使小油滴得以聚并，原油才得以去除。而酸化返排液中的残酸可使聚合物分子发生弯曲，小油滴得以聚并；同时，亚铁离子在弱酸或中性环境下不稳定，易被氧化产生自由基，使聚合物分子发生断链，从而破坏聚合物与原油和悬浮物形成的网状结构，实现破乳除油。发明内容[0006]本发明的目的在于提供一种变废为宝，充分利用酸化返排液中有用物质(残酸和亚铁离子)作为除油剂，实现含聚污水破乳除油的方法。该方法主要是利用酸化返排液中的说　明　书1/4页3CN107792959A3残酸实现聚合物分子的弯曲，同时还利用亚铁离子的氧化还原反应产生的自由基实现聚合物分子的断链，从而破坏含聚水乳状液的稳定性，实现高效破乳除油，充分回收原油资源，解决含聚污水破乳除油困难的问题。[0007]一种利用酸化返排液实现含聚污水破乳除油的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：[0008](1)将酸化返排液进行两级除油，使含油量降至20mg/L以下，消除大量原油对含聚水处理效果的影响。[0009](2)将除油后的酸化返排液进行去除悬浮物，将悬浮物含量降低到20mg/L以下，消除悬浮物对含聚水处理效果的影响。[0010](3)测定去除悬浮物后酸化返排液的pH值和亚铁离子含量，将酸化返排液投加入到沉降除油后的含聚污水中，酸化返排液的投加量根据pH值的大小确定：[0011]①酸化返排液的pH值不超过2时，按照酸化返排液与沉降除油后的含聚污水体积比为1：100～200的比例，将酸化返排液投加到沉降除油后的含聚污水中均匀搅拌，搅拌速度为100～200rpm，搅拌时间10～30min，静置反应0.5～1.0h。[0012]②酸化返排液的pH大于2时，按照酸化返排液与沉降除油后的含聚污水体积比为1：10～50的比例，将酸化返排液投加到沉降除油后的含聚污水中均匀搅拌，搅拌速度为100～150rpm，搅拌时间10～20min，静置反应0.2～0.5h。[0013](4)对静置反应后含聚污水进行气浮处理，并回收原油。[0014](5)气浮处理后的含聚污水再进行pH调节，将pH调节至6.5～7.5。[0015](6)将调pH值后的含聚污水进行过滤，处理后水含油低于20mg/L，悬浮物低于10mg/L，回注地层用于采油。[0016]所述的两级除油，分别为旋流和气浮工艺。所述旋流工艺的压降为0.3～0.5MPa；所述气浮工艺采用溶气气浮形式，回流比30～50％。[0017]所述的去除悬浮物工艺采用多介质过滤器，多介质过滤器由石英砂和核桃壳滤料组成。[0018]所述的气浮为射流气浮或溶气气浮；所述的射流气浮，气水比1～3:1，进水压力0.3～0.5MPa；所述的溶气气浮，回流比为30～50％。[0019]所述的过滤采用多介质过滤器过滤，多介质过滤器由石英砂和核桃壳滤料组成。[0020]本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：[0021](1)充分利用了酸化返排废液中的残酸和亚铁离子，解决了含聚污水破乳除油困难的问题，回收了原油资源。[0022](2)省去了含聚水处理所需投加的大量絮凝剂，节约了处理成本，减少了大量污泥的产生。[0023](3)省去了酸化返排液后续处理工艺，节省了酸化返排液处理的成本，实现了酸化返排液资源化利用。[0024](4)处理工艺和流程简单，操作简易，有利于现场推广应用。附图说明[0025]图1为本发明的工艺流程图。说　明　书2/4页4CN107792959A4[0026]具体实施方法[0027]下面结合具体的实施例，并参照数据进一步详细描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。[0028]实施例1[0029]胜利油田某区块A油井的酸化返排液50m3，含油量为800mg/L，悬浮物含量为900mg/L，pH为1.0，亚铁离子含量5000mg/L。某联合站B含聚污水2500m3/d，经沉降除油后污水含油为1000mg/L，悬浮物含量为600mg/L。利用本发明的方法将区块A油井的酸化返排液用于联合站B含聚污水的处理，具体步骤如下：[0030](1)将酸化返排液进行旋流和气浮处理，旋流工艺的压降为0.5MPa，气浮采用溶气气浮形式，回流比50％，处理后含油量降至18mg/L，消除了含油量对含聚污水处理的影响。[0031](2)将除油后酸化返排液经石英砂和核桃壳多介质过滤后，悬浮物含量降至15mg/L，消除了悬浮物对含聚污水处理的影响。[0032](3)测定去除悬浮物后酸化返排液的pH值为1.0和亚铁离子含量为5000mg/L，将酸化返排液投加入到沉降除油后的含聚污水中，酸化返排液的投加量根据pH值的大小确定：[0033]由于去除悬浮物后酸化返排液的pH值为1.0，低于2.0，按照酸化返排液与沉降除油后的含聚污水体积比为1：200的比例，将酸化返排液投加入到沉降除油后的含聚污水中均匀搅拌，搅拌速度为200rpm，搅拌时间30min，得到pH值为3.3、亚铁离子含量为25mg/L的含聚污水，静置反应0.5h。[0034](4)采用射流气浮对静置反应后含聚水进行处理，气水比1:1，进水压力0.3MPa，处理后污水含油40mg/L，回收原油960mg/L，利用50m3酸化返排液共处理含聚污水10000m3，回收原油9.6吨。[0035](5)向气浮处理后水中投加工业液碱进行pH调节，将pH调节至6.8，然后进行多介质过滤，多介质过滤器