[发明专利]一种采油污水用于聚合物溶液配制的处理方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种采油污水用于聚合物溶液配制的处理方法。

二、背景技术：

在石油开采中有大量采油污水产生，污水经处理后回注地下油层，以提高油层能量维持或提高原油产量。近几年由于三次采油技术的应用，注聚合物驱等工艺技术的实施在提高原油产量的同时也造成部分污水富余地面，而配制聚合物溶液要使用大量清水。

简单处理的采油污水配制的聚合物溶液初始粘度与清水相比差距较大，且粘度损失大。对注聚合物驱油的效果影响很大，不能直接代替清水配制聚合物溶液。

影响聚合物溶液粘度的主要因素有以下几点：水的PH值、温度、悬浮物含量、含油量、硬度、铁离子含量、以及低价阳离子。单一的去除某一种影响因素存在着很大的局限性，一般只能达到清水配制的同等浓度的聚合物溶液粘度的50％左右，如采用离子交换法去除钙镁离子硬度以提高粘度曲线见图2；甚至有些化学法的药剂投加量过大后反而使其粘度下降，如采用掩蔽法去除Fe²⁺、Fe³⁺对其溶液粘度影响曲线见图3。经过多次试验得知以上措施中引入的低价阳离子对聚合物溶液粘度的影响，在降低采油污水硬度和去除铁离子的过程中必将增加低价阳离子的浓度，但是低价阳离子则无法通过化学方法去除，低价阳离子的去除方法主要有：蒸馏法和反渗透法。反渗透法存在着对进水水质的要求比较高，而且投资高，设备维护复杂等问题。且处理量较小，不适合大规模使用。近几年发展起来的多级闪蒸(MSF)和多效蒸馏(MED)技术被大量用于海水淡化、化工产品浓缩等领域，目前全球每天海水淡化近3000万m³，其中70％是蒸馏法。

三、发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种节约成本的采油污水用于聚合物溶液配制的处理方法。

其技术方案是：将经过油田集输系统污水处理站处理并达到油田污水回注标准的采油污水经水泵加压至压力0.6-0.8MPa，经过热交换器进一步提高温度后，由疏水阀进入蒸发设备的采油污水迅速降压至0.06-0.08MPa，污水会被快速蒸发为蒸汽，蒸汽经热交换器，经冷凝器冷却为本发明获得的净化水，整个系统由真空泵驱动为负压状态；未被蒸发的采油污水经水泵提升进入冷凝器与蒸汽进行热交换后返回采油污水回注系统。

上述的采油污水在50-60℃时进入热交换器，在蒸汽冷却的同时自身温度上升至70℃以上，压力迅速下降使采油污水处于过热状态而汽化为蒸汽，蒸发剩余采油污水的温度下降，蒸发设备底部出水温度约30℃，获得的净化水含盐量低于5mg/l，电导率小于10。

用净化水按照注聚驱油工艺设计浓度替代清水(自来水)配制聚合物溶液母液和注聚驱聚合物溶液。同等浓度可比清水配制提高粘度30％以上；同等粘度可比清水配制节约聚合物原料30％以上。

此净化水还可用于注蒸汽驱高压蒸汽锅炉及其它锅炉，替代用清水软化处理的软化水，可节约同等量软化水处理用清水和相应处理费用。

本发明的有益效果是：利用采油污水自身的温度(约50-60℃)，运用低温蒸发技术及装置回收适于聚合物溶液配制的用水，用此方法回收的采油污水配制聚合物溶液可以得到比清水配制的同等浓度聚合物溶液更高的粘度，同等粘度可节约聚合物原料30％；

本发明与反渗透RO法相比具有工艺简单、技术成熟，无需预处理，设备使用寿命长，维护工作量少，水质高(含盐量低于5mg/l)，采油污水自身温度(50-60℃)的热能通过低温蒸发技术的运用使运行成本与反渗透RO法相当。

四、附图说明：

附图1是本发明的处理方法工艺流程图；

附图2是采油污水中Ca²⁺、Mg²⁺对聚合物溶液粘度影响曲线图；

附图3是掩蔽剂用量对聚合物溶液粘度影响曲线图。

五、具体实施方式：

结合附图1，对本发明作进一步的描述，技术方案是：将经过油田集输系统污水处理站处理并达到油田污水回注标准的采油污水①(见图1)经水泵②加压至压力P1(0.6-0.8MPa)经过热交换器⑤进一步提高温度后由疏水阀③进入蒸发设备④的采油污水迅速降压至P2(P1＞10P2)P2(0.06-0.08MPa)，污水会被快速蒸发为蒸汽，蒸汽经冷凝器⑥冷却为净化水⑦(即经本发明处理获得的产品水)，整个系统由真空泵⑨驱动为负压状态。未被蒸发的采油污水经水泵⑧提升进入冷凝器⑥与蒸汽进行热交换后返回采油污水回注系统，产品净化水成本约6元人民币。