專利名稱：一種處理三元復(fù)合驅(qū)油田回注水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田廢水的處理領(lǐng)域，是一種三元復(fù)合驅(qū)油田回注水的處理方法。
背景技術(shù)：
大慶油田、勝利油田和遼河油田等我國主力油田均采用注水驅(qū)油的開采方式，繼二元驅(qū)注水采油技術(shù)后，目前我國油田大多采用三元復(fù)合驅(qū)采油技術(shù)，即由堿/表面活性 劑/聚合物組成的三元復(fù)合驅(qū)進(jìn)行注水采油，簡稱三元復(fù)合驅(qū)注水采油技術(shù)。所使用的堿 主要有Na0H、Na2C03、NaHC03、Na3P04、Na4SiO4、和Na4SiO3等；表面活性劑主要有石油磺酸鹽、 烷基苯磺酸鹽、石油羧酸鹽、a-烯基磺酸鹽、聚氧乙烯醚磺酸鹽、含環(huán)醚的羧酸鹽、微生物表 面活性劑和聚氧乙烯醚型非離子表面活性劑等；聚合物主要有水解聚丙烯酰胺、黃胞膠、褐 藻酸鈉和纖維素化合物(包括梭甲基纖維素CMC和輕乙基纖維素HEC)四大類。目前，我國 三元復(fù)合驅(qū)注水采油的產(chǎn)量占整個石油產(chǎn)量的70%，而在三元復(fù)合驅(qū)注水采油過程中，水 油比為9 1，即每采出1噸原油要產(chǎn)生9噸的廢水。因此，三元復(fù)合驅(qū)采油廢水處理、達(dá)標(biāo) 后的回用顯得非常重要。油田三元復(fù)合驅(qū)采油所伴生的回注水，含有大量的懸浮固體、有機(jī) 物、礦化度高；并含有大量的堿、表面活性劑和聚合物，增加了處理難度。如果處理不當(dāng)，未 能達(dá)到回注標(biāo)準(zhǔn)，在回注過程中會結(jié)垢堵塞地層、腐蝕管道，還會加快微生物繁殖，對油層 造成傷害，降低石油的采出率。外排則會造成更大的環(huán)境污染。目前我國油田三元復(fù)合驅(qū)回注水的回用達(dá)標(biāo)率比較低，其主要原因在于，大部分 油田所采用的三元復(fù)合驅(qū)廢水回注處理技術(shù)，基本上沿用了二次注水采油階段廢水處理工 藝技術(shù)方案，以浮選和重力沉降分級除油、砂濾等過濾工段去除懸浮物為主，所處理的三元 復(fù)合驅(qū)廢水無法達(dá)到油田回注水的標(biāo)準(zhǔn)要求。近幾年來也有很多新工藝技術(shù)出現(xiàn)，已進(jìn)行 了三元復(fù)合驅(qū)廢水處理的相關(guān)實驗，并有相關(guān)專利報道(CN 101125717A、CN101659482A)。 但由于所采用的新技術(shù)、新工藝，在廢水處理過程中，均加入大量藥劑，且以有機(jī)藥劑居多， 如絮凝劑、破乳劑、分散劑、脫水劑等，造成了處理費(fèi)用的大幅度增加，處理運(yùn)營費(fèi)用大多在 16 20元/噸，個別達(dá)28元/噸，大大增加了油田的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)；同時由于大量有機(jī)藥劑的 加入，增大了污泥粘度，使污泥很難處理，從而造成了“二次污染”。并且由于工藝的復(fù)雜，造 成運(yùn)營的穩(wěn)定性較差。因此，研究以無機(jī)天然微孔材料為處理藥劑，在解決了污泥的可滲透 性、壓縮性的同時，減少了二次污染，利用天然微孔的凈化特性改善出水水質(zhì)，并可顯著降 低藥劑費(fèi)用；并探索出水水質(zhì)清澈的短流程三元復(fù)驅(qū)油田回注水處理工藝，以解決現(xiàn)有工 藝技術(shù)所處理回注水不達(dá)標(biāo)的問題，且本發(fā)明所提供的方法實際運(yùn)行成本可控制在6-8元 /噸。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有三元復(fù)合驅(qū)回注水處理的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種能有效去除三元復(fù) 合驅(qū)回注水中油份、C0D、SS以及有害細(xì)菌等污染物質(zhì)的方法，且工藝簡便成本低、易于工業(yè) 化。
本發(fā)明提供了一種處理三元復(fù)合驅(qū)油田回注水的方法，其特征在于先調(diào)節(jié)三元 復(fù)合驅(qū)油田回注水PH值到4-6. 5之間，將調(diào)節(jié)pH值后的油田回注水放入容器中，在所述 的容器中放入至少三塊極板，三塊極板分別連接穩(wěn)壓直流電源的正負(fù)極；調(diào)節(jié)穩(wěn)壓直流電 源的電流強(qiáng)度到3-10A，處理10-15min，所使用的極板是鋁極板或不銹鋼極板；處理后出水 調(diào)節(jié)PH到7. 5-9. 5之間，然后按質(zhì)量比為0. 2-lg/L投加復(fù)合水處理劑，攪拌，靜置沉降Ih 后；其中使用的復(fù)合水處理劑為硅藻土分別與聚合氯化鋁、七水合硫酸亞鐵、十八水合硫酸 鋁或聚合硫酸鋁鐵按質(zhì)量比為6 1-9 1復(fù)配的水處理劑。本發(fā)明耦合了電化學(xué)技術(shù)和微孔復(fù)合水處理劑的吸附、絮凝處理技術(shù)。電化學(xué)技 術(shù)是以高電壓低電流為條件，利用電化學(xué)原理，借助外加高電壓作用產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，把電 能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，對三元復(fù)合驅(qū)回注水中的有機(jī)或無機(jī)污染物進(jìn)行氧化及還原作用，產(chǎn)生 凝聚、微米彌散氣泡的氣浮作用和后續(xù)的絮凝沉淀作用，使污染物從水體中分離，可以有效 地去除回注水中的COD、重金屬、SS、油、聚合物、鹽類和細(xì)菌等各種有害污染物。由于電解 作用，在去除三元復(fù)合驅(qū)油田采用水中可溶污染物的同時，并可有效殺滅有害細(xì)菌，如SRB 菌、鐵細(xì)菌、腐生菌等，使這些菌類含量達(dá)到回注水水質(zhì)要求。其主要的反應(yīng)原理如下電化學(xué)技術(shù)是將待處理污水作為電解質(zhì)溶液，正電荷側(cè)進(jìn)行陽極反應(yīng)，負(fù)電荷側(cè) 進(jìn)行陰極反應(yīng)。以鐵電極為例陽極反應(yīng)Fe_2e— Fe2+Fe2++20r — Fe (OH) 24Fe (OH) 2+02+2H20 — 4Fe (OH) 3 I鐵離子進(jìn)入水中成為絮凝中心，通過中和微粒的電荷、電化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)沉淀、 吸附等多種復(fù)合作用去除污染物。陰極反應(yīng)2H++2e— H2 個逸出的氫氣形成極小的氣泡，將凝聚物浮上污水的表面，從而分離去除。而電化學(xué)技術(shù)處理后的出水存在可逆性，但在微孔復(fù)合水處理劑作用下，可促使 絮凝產(chǎn)物不可逆，并能有效去除水中的污染物，出水水質(zhì)清澈透明。微孔復(fù)合水處理劑，是由具有天然微孔結(jié)構(gòu)的硅藻土經(jīng)改性復(fù)合而制備的，且該 藥為純無機(jī)材料。這種微孔復(fù)合水處理劑，其殼體具有大量有序排列的微孔，因此具有孔隙 度大、比表面積大、吸附性強(qiáng)等特點，作為污水處理劑，具有以下特點1、電中和作用表面 的不平衡電位，在污水中能與帶電污染物中和，打破原來的平衡電場，減弱帶電污染物間的 斥力，促使水中的帶電污染物間的結(jié)合，并附著在微孔材料表面，借助重力沉降，與水體分 離。2、絮凝作用在污水水體中能夠較迅速地捕獲污染物，以微孔污水處理劑為核心，形成 牢固的絮凝團(tuán)，絮凝團(tuán)自沉降與水體分離。3、吸附凈化作用本身的吸附特性，能把水體中 的絮凝團(tuán)、菌類、病毒和細(xì)微顆粒吸附到硅藻土表面，形成較大的鏈?zhǔn)交驁F(tuán)式結(jié)構(gòu)，借助重 力沉降分離。本發(fā)明所提供的方法實際運(yùn)行成本可控制在6-8元/噸。
具體實施例方式電化學(xué)技術(shù)處理設(shè)備為穩(wěn)壓直流電源，廣州郵科電源設(shè)備有限公司，型號YK-AD6025。
本發(fā)明實施中所使用污水為大慶油田某三元復(fù)合驅(qū)回注水處理站出水。三元復(fù)合 驅(qū)回注水原水水質(zhì)指標(biāo)如表1-1所示。表1-1原水水質(zhì)指標(biāo)
權(quán)利要求
處理三元復(fù)合驅(qū)油田回注水的方法，其特征在于先調(diào)節(jié)三元復(fù)合驅(qū)油田回注水pH值到4 6.5之間，將調(diào)節(jié)pH值后的油田回注水放入容器中，在所述的容器中放入至少三塊極板，三塊極板分別連接穩(wěn)壓直流電源的正負(fù)極；調(diào)節(jié)穩(wěn)壓直流電源的電流強(qiáng)度到3 10A，處理10 15min，所使用的極板是鋁極板或不銹鋼極板；處理后出水調(diào)節(jié)pH到7.5 9.5之間，然后按質(zhì)量比為0.2 1.0g/L投加復(fù)合水處理劑，攪拌，靜置沉降1h后；其中使用的復(fù)合水處理劑為硅藻土分別與聚合氯化鋁、七水合硫酸亞鐵、十八水合硫酸鋁或聚合硫酸鋁鐵按質(zhì)量比為6∶1 9∶1復(fù)配的水處理劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種處理三元復(fù)合驅(qū)油田回注水的方法，本發(fā)明涉及油田廢水的處理領(lǐng)域。本發(fā)明先調(diào)節(jié)三元復(fù)合驅(qū)油田回注水pH值到4-6.5之間，將調(diào)節(jié)pH值后的油田回注水放入容器中，在所述的容器中放入至少三塊極板，三塊極板分別連接穩(wěn)壓直流電源的正負(fù)極；調(diào)節(jié)穩(wěn)壓直流電源的電流強(qiáng)度到3-10A，處理10-15min，所使用的極板是鋁極板或不銹鋼極板；處理后出水調(diào)節(jié)pH到7.5-9.5之間，然后按質(zhì)量比為0.2-1g/L投加復(fù)合水處理劑，攪拌，靜置沉降1h；其中使用的復(fù)合水處理劑為硅藻土分別與聚合氯化鋁、七水合硫酸亞鐵、十八水合硫酸鋁或聚合硫酸鋁鐵按質(zhì)量比為6∶1-9∶1復(fù)配的水處理劑。本發(fā)明有效去除三元復(fù)合驅(qū)回注水中油份、COD、SS以及有害細(xì)菌等污染物質(zhì)的方法，工藝簡便成本低。
文檔編號C02F9/06GK101935125SQ20101026469
公開日2011年1月5日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者冀亞利, 卜倉友, 孫建國, 朱維南, 杜玉成, 雷鐘, 顏晶 申請人:北京工業(yè)大學(xué);中冶北科(北京)水務(wù)工程技術(shù)有限公司;北京華瑞朗斯水資源科技有限公司