專利名稱：一種油田含硫污水的處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開而來一種油田含硫污水的處理工藝，特別是利用空氣中的氧氣處 理含硫污水的工藝。
背景技術(shù)：
隨著油田的開發(fā)，原油含水不斷升高。為了保護(hù)環(huán)境、維持原油開采和地層 產(chǎn)能，多年來將污水處理后進(jìn)行回注已成常規(guī)。部分油田區(qū)塊由于水中硫化物含 量逐漸弁高，造成水質(zhì)不穩(wěn)定，已危害到油田注水開發(fā)效果。根據(jù)地質(zhì)部門提供 的資料，注水井、層欠注或不吸水而列入改造工作量的60%是因注水水質(zhì)不合格 所致，這嚴(yán)重地制約著油田開發(fā)效益。而現(xiàn)有水質(zhì)處理工藝中沒有設(shè)計去除硫化 物功能。硫和硫化物在油田產(chǎn)出污水中以S、 S2—、 SO^為主要形式存在，S和so42— 都能在硫酸鹽還原菌的作用下，還原成S2—，水中S^由于其外層電子極易變形，穿
透能力強，對鋼鐵具有比cr更強的腐蝕性，在鋼鐵表面形成局部腐蝕或坑蝕，最
終使管壁穿孔，破壞污水和注水設(shè)備。由于腐蝕的產(chǎn)物是不溶于水的黑色膠狀FeS 懸浮物，穩(wěn)定性極好，使處理后的水質(zhì)迅速變黑發(fā)臭，懸浮物增加；同時FeS又 是一種乳化油穩(wěn)定劑，在地面使除油難度增加；注入地下堵塞地層，使油層吸水 能力下降，注水壓力不斷升高，影響水井增注措施有效期降低，增加措施費用。
國內(nèi)外研究及現(xiàn)場試驗表明，用污水配聚注入對聚合物溶液存在著不同程度 的降解，污水對聚合物降降解的主要原因，不但是污水的含鹽量高的問題，更主 要的是現(xiàn)場高壓密閉污水中的活性物質(zhì)對聚合物產(chǎn)生的嚴(yán)重降解，導(dǎo)致了注入液 粘度達(dá)不到要求，降低了聚合物驅(qū)的效果。隨著油藏溫度和礦化度的升高，相應(yīng) 需要增加聚合物的注入濃度，從而獲得所需要的水溶液粘度值。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)有的價值。若利用油田污水配制聚合物溶液，就要采取相應(yīng)的措施和工 藝來對油田污水進(jìn)行處理，以提高聚合物溶液的粘度，達(dá)到注入的要求。
現(xiàn)有技術(shù)中，為脫除S^有以下兩種方法1、化學(xué)沉淀法，成本太高，而且新 引入的金屬離子對聚合物黏度的降低大于S^對聚合物黏度的降低；2、雙氧水法， 效果隨好，但雙氧水為危險化學(xué)品，而且成本也高達(dá)0.6元/噸；3、臭氧法，效果 好但設(shè)備投資大，處理成本太高達(dá)到1.6元/噸。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種油田含硫污水的處理工藝。
技術(shù)方案本發(fā)明公開了一種油田含硫污水的處理工藝
當(dāng)油田含硫污水的S^含量小于30mg/L時，將污水通入敞口的容器中，鼓空 氣25~40分鐘，控制空氣與污水的體積比為2:1 8:1;
當(dāng)油田含硫污水的S^含量大于等于30mg/L時，將污水通入敞口的容器中， 加入引發(fā)劑硫代硫酸鹽，再鼓空氣25~40分鐘，控制空氣與污水的體積比為 2:1 8:1。
其中，所述硫代硫酸鹽的加入質(zhì)量與容器的體積比為1Kg/10000m3。 其中，所述硫代硫酸鹽為硫代硫酸鈉。
其中，優(yōu)選控制空氣與污水的體積比為5:1 6.5:1。在次比例下，為處理S^離 子的濃度在60mg/L時的最佳比例。
本發(fā)明的基本原理為以S^的形式存在于污水中的硫化物，和空氣中的氧接 觸，即發(fā)生氧化-還原反應(yīng)，生成硫代硫酸鹽，部分硫代硫酸鹽又進(jìn)一步氧化，生
成硫酸鹽。
2S2-+202+H20—S2032-+20H-2HS>202—S2032-+H20 S2032-+202+20H-—2S042+H20
一部份的硫在氧氣的作用下被氧化，但關(guān)鍵是任何化學(xué)反應(yīng)都有一個反應(yīng)引 發(fā)的過程，這一過程根據(jù)反應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不同，反應(yīng)條件不同時間也不同， 有長有短。由于空氣中的氧氣的氧化性比臭氧和雙氧水的氧化性低，所以引發(fā)的 時間要長很多，其中60mg/L含量污水的引發(fā)時間為8~10小時，但一旦引發(fā)，化 學(xué)反應(yīng)就會很正常的進(jìn)行下去。
當(dāng)S^離子的濃度在30mg/L以上時，空氣脫硫需要花費很長的時間，加入引 發(fā)劑可大大增加脫硫的速度。
有益效果通過本發(fā)明方法處理的污水，其S^含量可下降至0~1.5mg/L，配 聚后的黏度比不脫硫配聚的黏度提高30~40%，大大降低聚合物的消耗，處理水量 可達(dá)11000~12000噸/天，處理成本為0.07元/噸，具有產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價值和前景。
具體實施方式
實施例1:
07年，河南油田下二門聯(lián)合站，油田含硫污水中32—為12~20mg/L，氣水體積 比為1.4~1.8: 1，處理量12000噸，停留時間為26min，處理后的82—為0-lmg/L。 實施例2:-08年，河南油田下二門聯(lián)合站，油田含硫污水中82—為60mg/L，加入硫代硫 酸鈉1Kg/10000m3，氣水體積比為5~6.5: 1，處理量10000噸，停留時間為35min， 處理后的82—為0.5-1.Omg/L。
經(jīng)過上述實驗證明，本發(fā)明突破了以往理論中認(rèn)為空氣無法在實際油田污水 脫硫工藝中進(jìn)行實地操作的理論偏見，實際上經(jīng)過研究表明，只要將控制空氣與 污水的體積比控制為2:1 8:1的范圍，是完全可以實施的。特別是，在遇到污水中 含硫量達(dá)到30mg/L以上特別是60mg/L時，傳統(tǒng)理論認(rèn)為空氣氧化已經(jīng)完全無法 實施，而在加入了本發(fā)明中的硫代硫酸鈉作為引發(fā)劑后，能夠是脫硫反應(yīng)正常進(jìn) 行。
本發(fā)明提供了一種油田含硫污水的處理工藝的思路及方法，具體實現(xiàn)該技術(shù) 方案的方法和途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于 本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若 干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實施例中未明確 的各組成部份均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1、一種油田含硫污水的處理工藝，其特征在于當(dāng)油田含硫污水的S2-含量小于30mg/L時，將污水通入敞口的容器中，鼓空氣25～40分鐘，控制空氣與污水的體積比為2:1～8:1；當(dāng)油田含硫污水的S2-含量大于等于30mg/L時，將污水通入敞口的容器中，加入引發(fā)劑硫代硫酸鹽，再鼓空氣25～40分鐘，控制空氣與污水的體積比為2:1～8:1。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種油田含硫污水的處理工藝，其特征在于，所述 硫代硫酸鹽的加入質(zhì)量與容器的體積比為1Kg/10000m3。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種油田含硫污水的處理工藝，其特征在于所 述硫代硫酸鹽為硫代硫酸鈉。..
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種油田含硫污水的處理工藝，其特征在于，控制 空氣與污水的體積比為5:1 6.5:1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油田含硫污水的處理工藝，當(dāng)油田含硫污水的S^2-含量小于30mg/L時，將污水通入敞口的容器中，鼓空氣25～40分鐘，控制空氣與污水的體積比為2∶1～8∶1；當(dāng)油田含硫污水的S^2-含量大于等于30mg/L時，將污水通入敞口的容器中，加入引發(fā)劑硫代硫酸鹽，再鼓空氣25～40分鐘，控制空氣與污水的體積比為2∶1～8∶1。通過本發(fā)明方法處理的油田含硫污水，S^2-含量可降至0～1.5mg/L，配聚后的黏度比不脫硫配聚的黏度提高30～40％，大大降低聚合物的消耗，處理成本為0.07元/噸。
文檔編號C02F103/10GK101497472SQ20091002598
公開日2009年8月5日 申請日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者孫俊良, 趙進(jìn)官, 邵校君 申請人:宜興市紫晶環(huán)保設(shè)備有限公司