專利名稱：一種高含硫低滲透油藏采出污水處理方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計(jì)一種高含硫低滲透油藏采出污水處理方法及裝置，解決除污水中的原 油、硫、固體顆粒和懸浮物雜質(zhì)問題，使之達(dá)到國(guó)家規(guī)定的Al級(jí)油田污水回注標(biāo)準(zhǔn)的問題。
背景技術(shù)：
我國(guó)油田有很多區(qū)塊都屬于低滲透油藏，由于底層孔吼半徑小，對(duì)注水水質(zhì)的要 求很嚴(yán)格。注水水質(zhì)不合格會(huì)給油田開發(fā)帶來嚴(yán)重后果如清水和礦化度不合格的注入水， 會(huì)因礦化度和地層巖心不配伍，引起巖心滲透率下降，產(chǎn)生水敏效應(yīng)或鹽敏效應(yīng)；采油廢水 回注，雖礦化度能匹配，但水質(zhì)不能達(dá)標(biāo)，廢水中的原油、懸浮固體、細(xì)菌和溶解氧等都會(huì)對(duì) 油田注水開發(fā)帶來嚴(yán)重的危害。目前國(guó)內(nèi)低滲透油田污水含油的處理主要采用重力隔油、壓力除油、化學(xué)混凝、過 濾、水質(zhì)改性等處理工藝。混凝重力沉降工藝，除油效率低，僅約為80%。對(duì)于壓力除油工 藝，由于填料堵塞、內(nèi)部構(gòu)件坍塌的問題，工藝運(yùn)行效果差。化學(xué)混凝處理由于化學(xué)藥劑的 選型、質(zhì)量、使用濃度等問題，絮凝效果不能保證，加之污泥排放問題，整體除油效果較差。 污水含油的過濾目前主要采用核桃殼過濾的方式，但由于核桃殼過濾的使用載荷和濾料的 再生問題，過濾除油效果不能保證。水質(zhì)改性處理后污水水質(zhì)較好，但產(chǎn)生大量的污泥難以 處理，難以大規(guī)模應(yīng)用。當(dāng)前應(yīng)用的金屬膜過濾器雖能使回注水質(zhì)達(dá)到A2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，基本滿 足低滲透油藏的回注水要求，但是對(duì)于低滲透油藏高含硫的采油污水，不能有效除硫。在高含硫的油田污水中，S、硫化物(S2_)和S042_是硫的主要存在方式。其中S和 S042_都能在硫酸鹽還原菌(SRB)作用下還原成S2_;水中的S2_由于其外電子云容易變形， 因而穿透力強(qiáng)，對(duì)鋼鐵具有較強(qiáng)的腐蝕性，最終使管壁穿孔，干擾正常生產(chǎn)。其腐蝕的產(chǎn)物 為不溶于水的黑色膠狀FeS懸浮物，穩(wěn)定性極好，能使處理后的水迅速變黑發(fā)臭，懸浮物增 加；同時(shí)FeS又是一種乳化油穩(wěn)定劑，其在地面將導(dǎo)致除油難度增加，注入地下將導(dǎo)致注入 性能下降，堵塞地層，并使地層原油乳化堵塞滲油孔道，降低水驅(qū)油效果；另外還可能導(dǎo)致 井眼堵塞，使洗井和酸化的次數(shù)增加，從而增加作業(yè)費(fèi)用。因此，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，破除上述污水處理工藝的不足，建立新的 適合低滲透油藏高含硫采油污水回用處理的方法勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高含硫低滲透油藏采出污水處理方法及裝置，將除油、 除硫和除懸浮物機(jī)雜等工藝相結(jié)合，把高含硫低滲透油藏采出污水處理到達(dá)到低滲透油藏 回注水的Al級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，提高注水率、增加水驅(qū)效果，節(jié)約清水資源、保護(hù)環(huán)境，創(chuàng)造顯著的經(jīng) 濟(jì)和社會(huì)效益。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的一種高含硫低滲透油藏采出污水處理方法，此方法包括內(nèi)容有a、首先對(duì)采出的高含硫污水利用散氣氣浮方法處理15min ；
b、將氣浮處理后污水采用兩級(jí)好氧生物接觸氧化法繼續(xù)處理，利用生物接觸氧化 除油和氧化除硫，一級(jí)好氧生物接觸氧化溶解氧在5. Omg/L以上，二級(jí)好氧生物接觸氧化 溶解氧不低于3. Omg/L，使好氧生物接觸氧化處理后的污水中含硫低于0. 05mg/L ；C、將好氧生物接觸氧化處理后的污水利用沉降方法對(duì)污水中含有被氧化后的硫 單質(zhì)的懸浮物，進(jìn)行沉降，時(shí)間為30min，同時(shí)進(jìn)行殺菌處理，殺菌采用紫外殺菌和化學(xué)殺菌 相結(jié)合的方法，化學(xué)殺菌劑中有效氯投加量為3. 5mg/L ；d、將沉降處理的污水進(jìn)行一般砂濾，在一般砂濾前加入聚合鋁鐵為主的復(fù)配絮凝 劑，砂濾水再進(jìn)行活性炭吸附過濾，而后再進(jìn)行超濾處理，其中超濾的截留分子量為5萬道 爾頓；e、將超濾后的處理水進(jìn)行脫氧，脫氧后的處理水水質(zhì)可以達(dá)到國(guó)家規(guī)定的回注水 Al級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，加入緩蝕阻垢劑可對(duì)注水區(qū)塊進(jìn)行回注。好氧生物接觸氧化法中的有效微生物采用激活原水中存在的土著細(xì)菌的方法構(gòu) 建有效的微生物菌落，在生物膜的培養(yǎng)啟動(dòng)期激活劑選用的營(yíng)養(yǎng)鹽包括有機(jī)氮和無機(jī)氮， 有機(jī)氮和無機(jī)氮質(zhì)量比為10 3;在穩(wěn)定運(yùn)行期，有機(jī)氮與無機(jī)氮的投加質(zhì)量比為1 10; 在生物膜培養(yǎng)期投加營(yíng)養(yǎng)鹽的量根據(jù)污水中總TOC進(jìn)行投加，投加量為TOC N P = 100 10 1 ；在生物膜培養(yǎng)期還要投加細(xì)菌生長(zhǎng)因子酵母粉。加入緩蝕阻垢劑的是緩蝕成分咪唑啉衍生物、阻垢成分是有機(jī)磷酸脂和羧酸類化 合物及助劑的復(fù)配物，緩蝕阻垢劑的適用溫度為55°C -65°C。一種高含硫低滲透油藏采出污水處理裝置，主要由來水管線、散氣氣浮池、曝氣 盤、收油裝置、羅茨風(fēng)機(jī)、兩級(jí)好氧生物接觸氧化池、沉降池、離心泵、細(xì)砂過濾罐、吸附過濾 罐、保安過濾器、超濾系統(tǒng)、脫氧塔和玻璃鋼罐組成，其特征在于來水管線、散氣氣浮池、一 級(jí)二級(jí)好氧生物接觸氧化池、沉降池、離心泵、細(xì)砂過濾罐、保安過濾器、超濾系統(tǒng)、脫氧塔 和玻璃鋼罐之間逐序串聯(lián)連接；在散氣氣浮池頂部設(shè)有收油器，底上部設(shè)有曝氣盤，在一級(jí) 好養(yǎng)生物接觸氧化池底上部設(shè)曝氣盤，在二級(jí)好氧生物接觸氧化池底部設(shè)有曝氣軟管，散 氣氣浮池曝氣盤、一級(jí)好氧生物接觸氧化池曝氣盤和二級(jí)生物接觸氧化池曝氣軟管與設(shè)在 散氣氣浮池、一級(jí)好氧接觸氧化池之間的羅茨風(fēng)機(jī)出口管并聯(lián)連接。散氣氣浮池出水液位比好氧生物接觸氧化池高度高0. 5米。本發(fā)明的有益效果是該工藝采用氣浮與生物法除油脫硫于一體，聯(lián)合超濾系統(tǒng) 用于高含硫低滲透油藏回注水的處理工藝系國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，該處理工藝由于不需要大量化學(xué)藥 劑，避免了對(duì)環(huán)境的二次污染，處理出水水質(zhì)達(dá)到油藏回注水Al級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，保證了水驅(qū)的注 水率，從而可以提高原油采收率。
四

附圖1-本發(fā)明的裝置流程結(jié)構(gòu)示意中1-來水管線，2-散氣氣浮池，3-曝氣盤，4-收油器，5-羅茨風(fēng)機(jī)，6、7_兩級(jí)好 氧生物接觸氧化池，8-投加殺菌劑裝置，9-沉降池，10-離心泵，11-砂濾罐，12-加絮凝劑 管，13-加助凝劑管，14-吸附過濾罐，15-保安過濾罐，16-超濾罐，17-脫氧塔，18-加緩蝕 阻垢劑管，19-玻璃鋼罐
4五具體實(shí)施例方式為進(jìn)一步公開本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合說明書附圖通過實(shí)施例作詳細(xì)說明如圖所示污水處理主要工藝流程，利用低滲透油田高含硫采出污水1通過三型 無規(guī)共聚聚丙烯非金屬管道輸送到散氣氣浮池2，氣浮出水輸入一級(jí)好氧生物接觸氧化池 6，一級(jí)好氧生物接觸氧化池出水進(jìn)入二級(jí)好氧生物接觸氧化池7，生物處理后污水在沉降 池9沉淀30分鐘，向沉降池入口通過投加殺菌劑裝置8投加殺菌劑，然后利用離心泵10泵 入細(xì)砂過濾罐11，同時(shí)通過加絮凝劑管12和加助凝管13向管道中加入絮凝劑和助凝劑，砂 濾出水進(jìn)一步進(jìn)入吸附過濾罐14后經(jīng)保安過濾器15進(jìn)入超濾系統(tǒng)16進(jìn)行精細(xì)過濾，超濾 出水進(jìn)入脫氧塔17進(jìn)行脫除氧氣，脫氧塔出水達(dá)到碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析 方法(SY/T 5329-94)推薦的Al級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，在脫氧塔出水通過加阻垢緩蝕劑管18投加緩蝕阻 垢劑儲(chǔ)存于玻璃鋼蓄水罐19中，等待回注。低滲透油藏高含硫采出水，經(jīng)過管線輸入散氣氣浮池2，氣浮池底部采用剛玉材質(zhì) 曝氣盤3提供曝氣，氣浮停留時(shí)間為15分鐘，初步除油脫硫，氣浮池末端設(shè)收油器4，收集的 漂浮油與含硫浮渣輸入污油池，剛玉曝氣盤供氣源采用羅茨風(fēng)機(jī)5供氣。散氣氣浮池2作為生物除油脫硫處理的預(yù)處理，氣浮池出水液位高于好氧生物接 觸氧化池高度0. 5米，保證好氧生物解除氧化池進(jìn)水為自流。散氣氣浮池和兩級(jí)生物接觸 氧化池的曝氣均采用同一羅茨風(fēng)機(jī)作為供氣源，一級(jí)生物接觸氧化池采用曝氣盤曝氣，二 級(jí)生物接觸氧化池采用軟管曝氣。生物處理采用好氧生物接觸氧化處理工藝，一級(jí)好氧生 物接觸氧化池6主要用于進(jìn)一步去除硫和除油，二級(jí)好氧生物接觸氧化池7主要用于進(jìn)一 步去除污水中的原油。一級(jí)好氧生物解除氧化工藝中的有效微生物為原水中存在的土著細(xì) 菌，采用主要包含有機(jī)氮和無機(jī)氮配制的營(yíng)養(yǎng)鹽作為激活劑進(jìn)行激活，在生物膜培養(yǎng)啟動(dòng) 期激活劑中有機(jī)氮和無機(jī)氮質(zhì)量比為10 3，好氧生物接觸氧化工藝穩(wěn)定運(yùn)行期，有機(jī)氮 與無機(jī)氮的投加比例為1 10，投加營(yíng)養(yǎng)鹽的量根據(jù)污水中的總有機(jī)碳(TOC)進(jìn)行投加，投 加比例為TOC N P = 100 10 1，投加點(diǎn)為一級(jí)好氧生物接觸氧化反應(yīng)池的入口。
權(quán)利要求
一種高含硫低滲透油藏采出污水處理方法，此方法包括內(nèi)容有a、首先對(duì)采出的高含硫污水利用散氣氣浮方法處理15min；b、將氣浮處理后污水采用兩級(jí)好氧生物接觸氧化法繼續(xù)處理，利用生物接觸氧化除油和氧化除硫，一級(jí)好氧生物接觸氧化溶解氧在5.0mg/L以上，二級(jí)好氧生物接觸氧化溶解氧不低于3.0mg/L，使好氧生物接觸氧化處理后的污水中含硫?yàn)? 0.05mg/L；c、將好氧生物接觸氧化處理后的污水利用沉降方法對(duì)污水中含有被氧化后的硫單質(zhì)的懸浮物，進(jìn)行沉降，時(shí)間為30min，同時(shí)進(jìn)行殺菌處理，殺菌采用化學(xué)殺菌和紫外殺菌相結(jié)合的方法，化學(xué)殺菌劑中有效氯投加量為3.5mg/L；d、將沉降處理的污水進(jìn)行一般砂濾，在一般砂濾前加入聚合鋁鐵為主的復(fù)配絮凝劑，砂濾水再進(jìn)行活性炭吸附過濾，而后再進(jìn)行超濾處理，其中超濾的截留分子量為5萬道爾頓；e、將超濾后的處理水進(jìn)行脫氧，脫氧后的處理水水質(zhì)可以達(dá)到國(guó)家規(guī)定的回注水A1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，加入緩蝕阻垢劑可對(duì)注水區(qū)塊進(jìn)行回注。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高含硫低滲透油藏采出污水處理方法，其特征在于好氧 生物接觸氧化法中的有效微生物采用激活原水中存在的土著細(xì)菌的方式構(gòu)建有效的微生 物菌落，在生物膜的培養(yǎng)啟動(dòng)期激活劑選用的營(yíng)養(yǎng)鹽主要包括有機(jī)氮和無機(jī)氮，有機(jī)氮和 無機(jī)氮質(zhì)量比為10 3;在穩(wěn)定運(yùn)行期，有機(jī)氮與無機(jī)氮的投加質(zhì)量比為1 10;在生物膜 培養(yǎng)期投加營(yíng)養(yǎng)鹽的量根據(jù)污水中總TOC進(jìn)行投加，投加量為TOC N P=IOO 10 1 ； 在生物膜培養(yǎng)期還要投加細(xì)菌生長(zhǎng)因子酵母粉。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的一種高含硫低滲透油藏采出污水處理方法，其特征在于加入緩蝕 阻垢劑的是緩蝕成分咪唑啉衍生物、阻垢成分是有機(jī)磷酸脂和羧酸類化合物及助劑的復(fù)配 物，緩蝕阻垢劑的適用溫度為55°C -65°C。
4.一種高含硫低滲透油藏采出污水處理裝置，主要由來水管線、散氣氣浮池、曝氣盤、 收油裝置、羅茨風(fēng)機(jī)、兩級(jí)好氧生物接觸氧化池、沉降池、離心泵、細(xì)砂過濾罐、吸附過濾罐、 保安過濾器、超濾系統(tǒng)、脫氧塔和玻璃鋼罐組成，其特征在于來水管線、散氣氣浮池、一級(jí)二 級(jí)好氧生物接觸氧化池、沉降池、離心泵、細(xì)砂過濾罐、保安過濾器、超濾系統(tǒng)、脫氧塔和玻 璃鋼罐之間逐序串聯(lián)連接；在散氣氣浮池頂部設(shè)有收油器，底上部設(shè)有曝氣盤，在一級(jí)好養(yǎng) 生物接觸氧化池底上部設(shè)曝氣盤，在二級(jí)好氧生物接觸氧化池底部設(shè)有曝氣軟管，散氣氣 浮池曝氣盤、一級(jí)好氧生物接觸氧化池曝氣盤和二級(jí)生物接觸氧化池曝氣軟管與設(shè)在散氣 氣浮池和一級(jí)好氧接觸氧化池之間的羅茨風(fēng)機(jī)出口管并聯(lián)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高含硫低滲透油藏采出污水處理裝置，其特征在于散氣氣浮 池出水液位比好氧生物接觸氧化池高0. 5米。
全文摘要
一種高含硫低滲透油藏采出污水處理裝置，主要由來水管線、散氣氣浮池、兩級(jí)好氧生物接觸氧化池、沉降池、離心泵、細(xì)砂過濾罐、吸附過濾罐、保安過濾器、超濾系統(tǒng)、脫氧塔和玻璃鋼罐組成，其特征在于來水管線、散氣氣浮池、一級(jí)二級(jí)好氧生物接觸氧化池、沉降池、離心泵、細(xì)砂過濾罐、保安過濾器、超濾系統(tǒng)、脫氧塔和玻璃鋼罐之間逐序串聯(lián)連接；在散氣氣浮池頂部設(shè)有收油器，底部設(shè)有曝氣盤，在一級(jí)好養(yǎng)生物接觸氧化池底部設(shè)曝氣盤，在二級(jí)好氧生物接觸氧化池底部設(shè)有曝氣軟管，散氣氣浮池曝氣盤、一級(jí)好氧生物接觸氧化池曝氣盤和二級(jí)生物接觸氧化池曝氣軟管與設(shè)在散氣氣浮池和一級(jí)好氧接觸氧化池之間的羅茨風(fēng)機(jī)出口管并聯(lián)連接。該發(fā)明解決了高含硫油藏采出污水向低滲透油田回注問題。
文檔編號(hào)C02F103/10GK101898854SQ20101022573
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者劉娜, 尚明華, 張建, 桂召龍, 王增林, 王海峰, 祝威, 董健, 谷梅霞 申請(qǐng)人:勝利油田勝利勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司