[发明专利]回收油或气体并处理所得到的产出水的方法

权利要求书

1. 一种由油井或气井回收油或气体并处理所得到的产出水的方法，所述方法包括：

a. 由所述油井或气井回收油/水或气体/水混合物；

b. 将油从所述油/水混合物中分离或将气体从所述气体/水混合物中分离，以产生油或气体产物和所述产出水，并且其中所述产出水包括有机物、二氧化硅、硬度、溶解固体和悬浮固体；

c. 通过化学软化所述产出水降低所述产出水的硬度，这导致形成硬度沉淀物；

d. 将所述产出水的pH提高至10.5和以上；

e. 将具有所述10.5和以上pH的所述产出水引向混合槽，并且在所述混合槽中混合所述产出水和导致所述沉淀物在所述产出水内结晶；

f. 在结晶后，通过将所述产出水引导通过过滤膜，从所述产出水除去游离的油和晶体，并且产生膜流出物和含有游离的油和所述晶体的截留流；

g. 将至少一部分所述截留流再循环至混合槽并导致截留流中的晶体生长得更大；

h. 将所述膜流出物引向离子交换单元，通过从中除去残余的钙和镁硬度进一步软化所述膜流出物，并产生离子交换流出物和废物流；和

i. 在进一步软化所述膜流出物之后，将所述离子交换流出物引向至少一个反渗透单元，并且从所述离子交换流出物除去溶解固体，并产生渗透流和截留流。

2. 权利要求1的方法，其中化学软化所述产出水包括将氧化镁(MgO)与所述产出水混合，以形成氢氧化镁(Mg(OH)₂)，使得所述产出水中的二氧化硅被吸附到所述Mg(OH)₂上。

3. 权利要求1的方法，其中化学软化所述产出水包括通过使氢氧化钙(Ca(OH)₂)与所述产出水混合，降低所述产出水的硬度，使得所述产出水中的二氧化碳(CO₂)、碳酸氢钙(Ca(HCO₃)₂)和碳酸氢镁(Mg(HCO₃)₂)与所述Ca(OH)₂反应，以沉淀碳酸钙(CaCO₃)和氢氧化镁(Mg(OH)₂)。

4. 权利要求1的方法，其中化学软化所述产出水包括通过以下降低所述产出水的硬度：

a. 使Ca(OH)₂与所述产出水混合，使得所述产出水中的硫酸镁(MgSO₄)和氯化镁(MgCl₂)与所述Ca(OH)₂反应，以沉淀氢氧化镁(Mg(OH)₂)；和

b. 使Na₂CO₃与所述产出水混合，使得所述产出水中的硫酸钙(CaSO₄)和氯化钙(CaCl₂)与所述Na₂CO₃反应，以沉淀CaCO₃。

5. 权利要求1的方法，其中化学软化所述产出水包括向所述产出水中加入苛性碱。

6. 权利要求6的方法，其中向所述产出水中加入所述苛性碱包括向所述产出水中加入氢氧化钠(NaOH)。

7. 权利要求1的方法，其中所述至少一个反渗透单元包括第一反渗透单元和第二反渗透单元，并且其中所述方法包括将所述渗透流从所述第一反渗透单元引向所述第二反渗透单元，并且其中所述两个反渗透单元从所述产出水除去有机物、溶解固体和硼。

8. 权利要求7的方法，所述方法还包括降低所述产出水流中氢氧化铵的浓度。

9. 权利要求8的方法，其中降低所述产出水流中氢氧化铵的浓度包括引导来自所述第二反渗透单元的第二渗透流通过阳离子交换树脂，使得所述阳离子交换树脂中的氢离子与所述氢氧化铵中的铵离子交换。

10. 权利要求1的方法，所述方法还包括使来自所述至少一个反渗透单元的渗透流中的有机内含物氧化。

11. 权利要求10的方法，其中氧化所述有机内含物包括将过氧化氢(H₂O₂)与所述渗透流混合和使用紫外辐射辐照所述H₂O₂，以产生使所述渗透流中的有机内含物氧化的羟基自由基(HO·)。