CN101935125A - 一种处理三元复合驱油田回注水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种处理三元复合驱油田回注水的方法，本发明涉及油田废水的处理领域。本发明先调节三元复合驱油田回注水pH值到4-6.5之间，将调节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块极板，三块极板分别连接稳压直流电源的正负极；调节稳压直流电源的电流强度到3-10A，处理10-15min，所使用的极板是铝极板或不锈钢极板；处理后出水调节pH到7.5-9.5之间，然后按质量比为0.2-1g/L投加复合水处理剂，搅拌，静置沉降1h；其中使用的复合水处理剂为硅藻土分别与聚合氯化铝、七水合硫酸亚铁、十八水合硫酸铝或聚合硫酸铝铁按质量比为6∶1-9∶1复配的水处理剂。本发明有效去除三元复合驱回注水中油份、COD、SS以及有害细菌等污染物质的方法，工艺简便成本低。
Description
技术领域
本发明涉及油田废水的处理领域，是一种三元复合驱油田回注水的处理方法。
背景技术
大庆油田、胜利油田和辽河油田等我国主力油田均采用注水驱油的开采方式，继二元驱注水采油技术后，目前我国油田大多采用三元复合驱采油技术，即由碱/表面活性剂/聚合物组成的三元复合驱进行注水采油，简称三元复合驱注水采油技术。所使用的碱主要有NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na3PO4、Na4SiO4、和Na4SiO3等；表面活性剂主要有石油磺酸盐、烷基苯磺酸盐、石油羧酸盐、a-烯基磺酸盐、聚氧乙烯醚磺酸盐、含环醚的羧酸盐、微生物表面活性剂和聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂等；聚合物主要有水解聚丙烯酰胺、黄胞胶、褐藻酸钠和纤维素化合物(包括梭甲基纤维素CMC和轻乙基纤维素HEC)四大类。目前，我国三元复合驱注水采油的产量占整个石油产量的70％，而在三元复合驱注水采油过程中，水油比为9∶1，即每采出1吨原油要产生9吨的废水。因此，三元复合驱采油废水处理、达标后的回用显得非常重要。油田三元复合驱采油所伴生的回注水，含有大量的悬浮固体、有机物、矿化度高；并含有大量的碱、表面活性剂和聚合物，增加了处理难度。如果处理不当，未能达到回注标准，在回注过程中会结垢堵塞地层、腐蚀管道，还会加快微生物繁殖，对油层造成伤害，降低石油的采出率。外排则会造成更大的环境污染。
目前我国油田三元复合驱回注水的回用达标率比较低，其主要原因在于，大部分油田所采用的三元复合驱废水回注处理技术，基本上沿用了二次注水采油阶段废水处理工艺技术方案，以浮选和重力沉降分级除油、砂滤等过滤工段去除悬浮物为主，所处理的三元复合驱废水无法达到油田回注水的标准要求。近几年来也有很多新工艺技术出现，已进行了三元复合驱废水处理的相关实验，并有相关专利报道(CN 101125717A、CN101659482A)。但由于所采用的新技术、新工艺，在废水处理过程中，均加入大量药剂，且以有机药剂居多，如絮凝剂、破乳剂、分散剂、脱水剂等，造成了处理费用的大幅度增加，处理运营费用大多在16～20元/吨，个别达28元/吨，大大增加了油田的经济负担；同时由于大量有机药剂的加入，增大了污泥粘度，使污泥很难处理，从而造成了“二次污染”。并且由于工艺的复杂，造成运营的稳定性较差。因此，研究以无机天然微孔材料为处理药剂，在解决了污泥的可渗透性、压缩性的同时，减少了二次污染，利用天然微孔的净化特性改善出水水质，并可显著降低药剂费用；并探索出水水质清澈的短流程三元复驱油田回注水处理工艺，以解决现有工艺技术所处理回注水不达标的问题，且本发明所提供的方法实际运行成本可控制在6-8元/吨。
发明内容：
针对现有三元复合驱回注水处理的技术问题，本发明提供一种能有效去除三元复合驱回注水中油份、COD、SS以及有害细菌等污染物质的方法，且工艺简便成本低、易于工业化。
本发明提供了一种处理三元复合驱油田回注水的方法，其特征在于：先调节三元复合驱油田回注水pH值到4-6.5之间，将调节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块极板，三块极板分别连接稳压直流电源的正负极；调节稳压直流电源的电流强度到3-10A，处理10-15min，所使用的极板是铝极板或不锈钢极板；处理后出水调节pH到7.5-9.5之间，然后按质量比为0.2-1g/L投加复合水处理剂，搅拌，静置沉降1h后；其中使用的复合水处理剂为硅藻土分别与聚合氯化铝、七水合硫酸亚铁、十八水合硫酸铝或聚合硫酸铝铁按质量比为6∶1-9∶1复配的水处理剂。
本发明耦合了电化学技术和微孔复合水处理剂的吸附、絮凝处理技术。电化学技术是以高电压低电流为条件，利用电化学原理，借助外加高电压作用产生电化学反应，把电能转化为化学能，对三元复合驱回注水中的有机或无机污染物进行氧化及还原作用，产生凝聚、微米弥散气泡的气浮作用和后续的絮凝沉淀作用，使污染物从水体中分离，可以有效地去除回注水中的COD、重金属、SS、油、聚合物、盐类和细菌等各种有害污染物。由于电解作用，在去除三元复合驱油田采用水中可溶污染物的同时，并可有效杀灭有害细菌，如SRB菌、铁细菌、腐生菌等，使这些菌类含量达到回注水水质要求。其主要的反应原理如下：
电化学技术是将待处理污水作为电解质溶液，正电荷侧进行阳极反应，负电荷侧进行阴极反应。以铁电极为例：
阳极反应：Fe-2e→Fe2+
Fe2++2OH-→Fe(OH)2
4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3↓
铁离子进入水中成为絮凝中心，通过中和微粒的电荷、电化学反应、电化学沉淀、吸附等多种复合作用去除污染物。
阴极反应：2H++2e→H2↑
逸出的氢气形成极小的气泡，将凝聚物浮上污水的表面，从而分离去除。
而电化学技术处理后的出水存在可逆性，但在微孔复合水处理剂作用下，可促使絮凝产物不可逆，并能有效去除水中的污染物，出水水质清澈透明。
微孔复合水处理剂，是由具有天然微孔结构的硅藻土经改性复合而制备的，且该药为纯无机材料。这种微孔复合水处理剂，其壳体具有大量有序排列的微孔，因此具有孔隙度大、比表面积大、吸附性强等特点，作为污水处理剂，具有以下特点：1、电中和作用：表面的不平衡电位，在污水中能与带电污染物中和，打破原来的平衡电场，减弱带电污染物间的斥力，促使水中的带电污染物间的结合，并附着在微孔材料表面，借助重力沉降，与水体分离。2、絮凝作用：在污水水体中能够较迅速地捕获污染物，以微孔污水处理剂为核心，形成牢固的絮凝团，絮凝团自沉降与水体分离。3、吸附净化作用：本身的吸附特性，能把水体中的絮凝团、菌类、病毒和细微颗粒吸附到硅藻土表面，形成较大的链式或团式结构，借助重力沉降分离。
本发明所提供的方法实际运行成本可控制在6-8元/吨。
具体实施方式：
电化学技术处理设备为稳压直流电源，广州邮科电源设备有限公司，型号YK-AD6025。
本发明实施中所使用污水为大庆油田某三元复合驱回注水处理站出水。三元复合驱回注水原水水质指标如表1-1所示。
表1-1原水水质指标
以下实施例子处理的原水水质指标具体如下表1-2，但不局限于表1-2。
表1-2原水水质指标
实施例1
取1L三元复合驱回注水置于烧杯中，通过氢氧化钠调节pH到4，调节电流强度为10A，所用极板为不锈钢极板，电化学处理10min，出水通过氢氧化钠调节pH到8.5，静置半小时取上清液200mL，微孔复合水处理剂的投加量为1g/L，所用微孔复合水处理剂为硅藻土与聚合氯化铝以6∶1的质量比复配的处理剂，投加处理剂后快速搅拌2-3min，静置1h，取上清液进行数值测定，实验结果如表1所示。
表2出水水质表
实施例2：
采用实施例1的方法，通过氢氧化钠调节pH到5.5，调节电流强度为3A，所用极板为不锈钢板，电化学处理15min，出水通过氢氧化钠调节pH到9，静置半小时取上清液200mL，微孔复合水处理剂的投加量为0.2g/L，所用微孔复合水处理剂为硅藻土与七水合硫酸亚铁以9∶1的质量比复配的处理剂，投加处理剂后快速搅拌2-3min，静置1h，取上清液进行数值测定，实验结果如表2所示。
表3出水水质表
实施例3：
采用实施例1的方法，通过氢氧化钠调节pH到6.5，调节电流强度为7A，所用极板为铝极板，电化学处理12min，出水通过氢氧化钠调节pH到8，静置半小时取上清液200mL，微孔复合水处理剂的投加量为0.5g/L，所用微孔复合水处理剂为硅藻土与十八水合硫酸铝以8∶1的质量比复配的处理剂，投加处理剂后快速搅拌2-3min，静置1h，取上清液进行数值测定，实验结果如表3所示。
表4出水水质表
实施例4：
采用实施例1的方法，通过氢氧化钠调节pH到5，调节电流强度为5A，所用极板为铝极板，电化学处理13min，出水通过氢氧化钠调节pH到8，静置半小时取上清液200mL，微孔复合水处理剂的投加量为0.8g/L，所用微孔复合水处理剂为经硅藻土与聚合硫酸铝铁以7∶1的质量比复配的处理剂，投加处理剂后快速搅拌2-3min，静置1h，取上清液进行数值测定，实验结果如表4所示。
表5出水水质表
Claims (1)
1.处理三元复合驱油田回注水的方法，其特征在于：先调节三元复合驱油田回注水pH值到4-6.5之间，将调节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块极板，三块极板分别连接稳压直流电源的正负极；调节稳压直流电源的电流强度到3-10A，处理10-15min，所使用的极板是铝极板或不锈钢极板；处理后出水调节pH到7.5-9.5之间，然后按质量比为0.2-1.0g/L投加复合水处理剂，搅拌，静置沉降1h后；其中使用的复合水处理剂为硅藻土分别与聚合氯化铝、七水合硫酸亚铁、十八水合硫酸铝或聚合硫酸铝铁按质量比为6∶1-9∶1复配的水处理剂。
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| PB01 | Publication | ||
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