[发明专利]一种油田含硫污水的处理工艺

说明书

技术领域

本发明公开而来一种油田含硫污水的处理工艺，特别是利用空气中的氧气处理含硫污水的工艺。

背景技术

随着油田的开发，原油含水不断升高。为了保护环境、维持原油开采和地层产能，多年来将污水处理后进行回注已成常规。部分油田区块由于水中硫化物含量逐渐升高，造成水质不稳定，已危害到油田注水开发效果。根据地质部门提供的资料，注水井、层欠注或不吸水而列入改造工作量的60％是因注水水质不合格所致，这严重地制约着油田开发效益。而现有水质处理工艺中没有设计去除硫化物功能。硫和硫化物在油田产出污水中以S、S^2-、SO₄^2-为主要形式存在，S和SO₄^2-都能在硫酸盐还原菌的作用下，还原成S^2-，水中S^2-由于其外层电子极易变形，穿透能力强，对钢铁具有比Cl^-更强的腐蚀性，在钢铁表面形成局部腐蚀或坑蚀，最终使管壁穿孔，破坏污水和注水设备。由于腐蚀的产物是不溶于水的黑色胶状FeS悬浮物，稳定性极好，使处理后的水质迅速变黑发臭，悬浮物增加；同时FeS又是一种乳化油稳定剂，在地面使除油难度增加；注入地下堵塞地层，使油层吸水能力下降，注水压力不断升高，影响水井增注措施有效期降低，增加措施费用。

国内外研究及现场试验表明，用污水配聚注入对聚合物溶液存在着不同程度的降解，污水对聚合物降降解的主要原因，不但是污水的含盐量高的问题，更主要的是现场高压密闭污水中的活性物质对聚合物产生的严重降解，导致了注入液粘度达不到要求，降低了聚合物驱的效果。随着油藏温度和矿化度的升高，相应需要增加聚合物的注入浓度，从而获得所需要的水溶液粘度值。虽然增加聚合物的注入浓度可以提高水溶液的粘度，但相应增加了生产操作成本，使聚合物驱难以发挥应有的价值。若利用油田污水配制聚合物溶液，就要采取相应的措施和工艺来对油田污水进行处理，以提高聚合物溶液的粘度，达到注入的要求。

现有技术中，为脱除S^2-有以下两种方法：1、化学沉淀法，成本太高，而且新引入的金属离子对聚合物黏度的降低大于S^2-对聚合物黏度的降低；2、双氧水法，效果随好，但双氧水为危险化学品，而且成本也高达0.6元/吨；3、臭氧法，效果好但设备投资大，处理成本太高达到1.6元/吨。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种油田含硫污水的处理工艺。

技术方案：本发明公开了一种油田含硫污水的处理工艺：

当油田含硫污水的S^2-含量小于30mg/L时，将污水通入敞口的容器中，鼓空气25～40分钟，控制空气与污水的体积比为2∶1～8∶1；

当油田含硫污水的S^2-含量大于等于30mg/L时，将污水通入敞口的容器中，加入引发剂硫代硫酸盐，再鼓空气25～40分钟，控制空气与污水的体积比为2∶1～8∶1。

其中，所述硫代硫酸盐的加入质量与容器的体积比为1Kg/10000m³。

其中，所述硫代硫酸盐为硫代硫酸钠。

其中，优选控制空气与污水的体积比为5∶1～6.5∶1。在次比例下，为处理S^2-离子的浓度在60mg/L时的最佳比例。

本发明的基本原理为：以S^2-的形式存在于污水中的硫化物，和空气中的氧接触，即发生氧化-还原反应，生成硫代硫酸盐，部分硫代硫酸盐又进一步氧化，生成硫酸盐。

2S^2-+2O₂+H₂O→S₂O₃^2-+2OH^-

2HS^-+2O₂→S₂O₃^2-+H₂O

S₂O₃^2-+2O²⁺2OH-→2SO₄^2-+H₂O