CN106351628A - 一种利用乳制品工业废水提高废弃油藏采收率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用乳制品工业废水提高废弃油藏采收率的方法，包括以下步骤：乳制品工业废水的预处理，得到pH为6.5～7.5粒径小于200μm预处理后的乳制品工业废水；废弃油藏的筛选；现场注入工艺的确定；关井培养时间的确定；现场试验。本发明施工工艺简单、投资少、成本低，提高了废弃油藏的采收率；同时避免了乳制品工业废水外排造成的环境污染以及处理成本过高的问题，因此，本发明可广泛应用于乳制品工业废水处理中。

Description

一种利用乳制品工业废水提高废弃油藏采收率的方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及到一种利用乳制品工业废水提高废弃油藏采收率的方法。
背景技术
乳制品工业废水是奶粉、鲜奶、调制乳饮料、发酵酸奶、调制酸奶、奶油、冰激凌、雪糕、干酪、乳糖、炼乳以及乳制品点心生产过程中排出的废水，废水主要来自容器及设备的清洗水，主要成分含有制品原料，废水pH值6.5-7.0。乳制品废水中富含糖类、淀粉、蛋白质和脂肪酸等，是一种营养丰富的有机废水。
乳制品工业废水常采用隔油、沉淀、混凝气浮、电化学絮凝等物化处理法及生物滤池、接触氧化、曝气池、氧化沟、生物塘等生化处理方法进行处理。但上述处理方法存在工艺复杂、处理成本高、处理效果不稳定等缺点。
若将这些乳制品工业废水直接排放，不仅浪费了宝贵的资源，而且处理不当极易腐败发酵，使水质发黑变臭，造成严重的环境污染。
废弃油藏是指经过长期开发后不具备经济开采价值且停注停采的油藏，废弃油藏的采出程度一般较高，大于40％，残余油饱和度较低，小于10％。该类油藏虽然采出程度高，残余油饱和度低，丰度低，但是由于该类油藏数量众多，地质储量仍然可观。因此，有待于采用经济可行的技术进一步提高该类油藏的采出程度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变废为宝，充分利用乳制品工业废水中的营养物质提高废弃油藏采出程度的方法，将废弃油藏中的残余油转化为天然气。该方法有效降低了废弃油藏开采的成本，进一步提高该类油藏的采出程度；同时解决了乳制品工业废水处理成本高以及排放带来环境污染的问题。
一种利用乳制品工业废水提高废弃油藏采收率的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)乳制品工业废水的预处理
将乳制品工业废水进行过滤，分离出粒径大于200μm的悬浮物，利用酸或碱将过滤后的废水的pH调至6.5～7.5，得到预处理后的乳制品工业废水；
(2)废弃油藏的筛选
废弃油藏的筛选标准为：油藏温度小于95℃、油藏渗透率大于200×10-3μm2、地层水矿化度小于150000mg/L、采出程度大于40％、So小于10％。
(3)现场注入工艺的确定
现场注入工艺包括产甲烷菌发酵液注入量和预处理后的乳制品工业废水的注入量。
其中，当8％≤Sor﹤10％时，产甲烷菌发酵液注入量为废弃油藏孔隙体积的0.03～0.05倍；当5％≤Sor﹤8％时，产甲烷菌发酵液注入量为废弃油藏孔隙体积的0.02～0.03倍；当Sor﹤5％时，产甲烷菌发酵液注入量为废弃油藏孔隙体积的0.01～0.02倍。
预处理后的乳制品工业废水注入量与产甲烷菌发酵液注入量的体积比为10～15：1。
(4)关井培养时间的确定
关井培养时间的确定采用室内静态培养的方法，根据室内静态培养的结果确定关井培养时间。
(5)现场试验
将上述量产甲烷菌发酵液和预处理后的乳制品工业废水从废弃油藏的注水井中注入；注入完成后关井培养；培养时间结束后开井采气。
其中，所述的酸为盐酸或乙酸，所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
所述的室内静态培养的方法，具体步骤如下：选取容积为800～1000ml的高压模型管1根，将模型管抽真空；注入废弃油藏的产出液200～300ml；其次注入产甲烷菌发酵液，注入量为废弃油藏产出液的0.02～0.05倍；接着注入预处理后的乳制品工业废水，注入量为产甲烷菌发酵液的10～15倍；将模型管放置恒温箱中加热，恒温箱的设置温度为废弃油藏的温度；将模型管加压，加压至废弃油藏的油藏压力；加压完成后静态培养，每两个月取1次气体样品，直到不产生甲烷气为止实验结束，从开始静态培养至实验结束的时间为关井培养的时间。
所述的产甲烷菌发酵液从废弃油藏的注水井中注入的速度为1～2m3/h。
所述的预处理后的乳制品工业废水从废弃油藏的注水井中注入的速度为10～20m3/h。
本发明利用乳制品工业废水中丰富的营养物质氮和磷源激活注入废弃油藏中的产甲烷菌，产甲烷菌将废弃油藏中的原油降解成为具有经济价值的甲烷气，既解决了乳制品工业废水处理成本高以及排放带来环境污染的问题，又实现了对废弃油藏经济有效的开发。
本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
(1)本发明工艺简单，操作简便，因此，有利于现场的推广与应用；
(2)本发明有效利用了乳制品工业废水，避免了废水排放带来的环境污染以及废水处理成本高的问题；
(3)本发明具有投资少、成本低、现场试验效果好的优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
某油田废弃油藏H1，油藏温度55℃，油藏压力14.2MPa，渗透率800×10-3μm2，地层水矿化度为56852mg/L，采出程度41.2％，残余油饱和度5.0％，油藏孔隙体积4.2×104m3。某奶粉生产厂家外排的乳制品工业废水，pH值为6.3。利用本发明的方法对废弃油藏H1实现经济有效的开发，具体实施步骤为：
(1)乳制品工业废水的预处理
将乳制品工业废水进行过滤，分离出粒径大于200μm的悬浮物，利用氢氧化钾将过滤后的废水的pH调至7.0，得到预处理后的乳制品工业废水。
(2)废弃油藏的筛选
废弃油藏的油藏温度为55℃，渗透率为800×10-3μm2，地层水矿化度为56852mg/L，采出程度为41.2％，残余油饱和度为5.0％，满足本发明油藏筛选的标准。
(3)现场注入工艺的确定
现场注入工艺包括产甲烷菌发酵液注入量和预处理后的乳制品工业废水的注入量，残余油饱和度Sor为5.0％，产甲烷菌发酵液注入量为废弃油藏孔隙体积的0.02倍，产甲烷菌发酵液注入量为0.84×103m3；预处理后的乳制品工业废水注入量与产甲烷菌发酵液注入量的体积比为10：1，预处理后的乳制品工业废水注入量为8.4×103m3。
(4)关井培养时间的确定
关井培养时间的确定采用室内静态培养的方法，根据室内静态培养的结果确定关井培养时间。
所述的室内静态培养的方法，具体步骤如下：选取容积为900ml的高压模型管1根，将模型管抽真空；注入废弃油藏H1的产出液250ml；其次注入产甲烷菌发酵液，注入量为5ml；接着注入预处理后的乳制品工业废水，注入量为50ml；将模型管放置恒温箱中加热，恒温箱的设置温度为55℃；将模型管加压，加压至14.2MPa；加压完成后静态培养，每两个月取1次气体样品，直到不产生甲烷气为止实验结束，实验结果见表1，从表1可以确定关井培养的时间为22个月。
表1模拟油藏H1条件下不同培养时间产甲烷的量
取样次数 取样时间 产甲烷量，ml
1 第2个月 2.1
2 第4个月 4.5
3 第6个月 6.3
4 第8个月 9.5
5 第10个月 11.2
6 第12个月 15.5
7 第14个月 20.1
8 第16个月 12.7
9 第18个月 7.0
10 第20个月 2.8
11 第22个月 0
(5)现场试验
将产甲烷菌发酵液和预处理后的乳制品工业废水从废弃油藏的注水井中注入，其中，产甲烷菌发酵液注入量为0.84×103m3，注入速度为1.0m3/h；预处理后的乳制品工业废水注入量为8.4×103m3，注入速度为10m3/h，注入完成后关井培养22个月；培养时间结束后开井采气。
通过利用该方法现场试验累计产甲烷气3.7×106Nm3，投入产出比为1:4.5。实施例2
某油田废弃油藏H2，油藏温度78℃，油藏压力14.0MPa，渗透率950×10-3μm2，地层水矿化度为78956mg/L，采出程度44.3％，残余油饱和度8.0％，油藏孔隙体积6.3×104m3。某奶粉生产厂家外排的乳制品工业废水，pH值为6.4。利用本发明的方法对废弃油藏H2实现经济有效的开发，具体实施步骤为：
(1)乳制品工业废水的预处理
将乳制品工业废水进行过滤，分离出粒径大于200μm的悬浮物，利用氢氧化钠将过滤后的废水的pH调至7.5，得到预处理后的乳制品工业废水。
(2)废弃油藏的筛选
废弃油藏的油藏温度为78℃，渗透率为950×10-3μm2，地层水矿化度为78956mg/L，采出程度为44.3％，残余油饱和度Sor为8.0％，满足本发明油藏筛选的标准。
(3)现场注入工艺的确定
现场注入工艺包括产甲烷菌发酵液注入量和预处理后的乳制品工业废水的注入量，残余油饱和度Sor为8.0％，产甲烷菌发酵液注入量为废弃油藏孔隙体积的0.03倍，产甲烷菌发酵液注入量为1.89×103m3；预处理后的乳制品工业废水注入量与产甲烷菌发酵液注入量的体积比为12：1，预处理后的乳制品工业废水注入量为2.27×104m3。
(4)关井培养时间的确定
关井培养时间的确定采用室内静态培养的方法，根据室内静态培养的结果确定关井培养时间。
所述的室内静态培养的方法，具体步骤如下：选取容积为800ml的高压模型管1根，将模型管抽真空；注入废弃油藏H2的产出液200ml；其次注入产甲烷菌发酵液，注入量为6ml；接着注入预处理后的乳制品工业废水，注入量为72ml；将模型管放置恒温箱中加热，恒温箱的设置温度为78℃；将模型管加压，加压至14.0MPa；加压完成后静态培养，每两个月取1次气体样品，直到不产生甲烷气为止实验结束，实验结果见表2，从表2可以确定关井培养的时间为24个月。
表2模拟油藏H2条件下不同培养时间产甲烷的量
取样次数 取样时间 产甲烷量，ml
1 第2个月 1.0
2 第4个月 2.2
3 第6个月 4.3
4 第8个月 5.6
5 第10个月 8.3
6 第12个月 12.5
7 第14个月 18.3
8 第16个月 25.4
9 第18个月 11.0
10 第20个月 3.5
11 第22个月 1.2
12 第24个月 0
(5)现场试验
将产甲烷菌发酵液和预处理后的乳制品工业废水从废弃油藏的注水井中注入，其中，产甲烷菌发酵液注入量为1.89×103m3，注入速度为2.0m3/h；预处理后的乳制品工业废水注入量为2.27×104m3，注入速度为20m3/h，注入完成后关井培养24个月；培养时间结束后开井采气。
通过利用该方法现场试验累计产甲烷气5.3×106Nm3，投入产出比为1:4.2。实施例3
某油田废弃油藏H3，油藏温度61℃，油藏压力12.5MPa，渗透率1300×10-3μm2，地层水矿化度为26890mg/L，采出程度42.0％，残余油饱和度9.8％，油藏孔隙体积3.0×104m3。某鲜奶、发酵酸奶、调制酸奶、奶油生产厂家外排的乳制品工业废水，pH值为6.0。利用本发明的方法对废弃油藏H3实现经济有效的开发，具体实施步骤为：
(1)乳制品工业废水的预处理
将乳制品工业废水进行过滤，分离出粒径大于200μm的悬浮物，利用氢氧化钾将过滤后的废水的pH调至6.5，得到预处理后的乳制品工业废水。
(2)废弃油藏的筛选
废弃油藏的油藏温度为61℃，渗透率为1300×10-3μm2，地层水矿化度为26890mg/L，采出程度为42.0％，残余油饱和度Sor为9.8％，满足本发明油藏筛选的标准。
(3)现场注入工艺的确定
现场注入工艺包括产甲烷菌发酵液注入量和预处理后的乳制品工业废水的注入量，残余油饱和度Sor为9.8％，产甲烷菌发酵液注入量为废弃油藏孔隙体积的0.05倍，产甲烷菌发酵液注入量为0.15×104m3；预处理后的乳制品工业废水注入量与产甲烷菌发酵液注入量的体积比为15：1，预处理后的乳制品工业废水注入量为2.25×104m3。
(4)关井培养时间的确定
关井培养时间的确定采用室内静态培养的方法，根据室内静态培养的结果确定关井培养时间。
所述的室内静态培养的方法，具体步骤如下：选取容积为1000ml的高压模型管1根，将模型管抽真空；注入废弃油藏H3的产出液300ml；其次注入产甲烷菌发酵液，注入量为15ml；接着注入预处理后的乳制品工业废水，注入量为225ml；将模型管放置恒温箱中加热，恒温箱的设置温度为61℃；将模型管加压，加压至12.5MPa；加压完成后静态培养，每两个月取1次气体样品，直到不产生甲烷气为止实验结束，实验结果见表3，从表3可以确定关井培养的时间为18个月。
表3模拟油藏H3条件下不同培养时间产甲烷的量
取样次数 取样时间 产甲烷量，ml
1 第2个月 0.6
2 第4个月 2.1
3 第6个月 3.5
4 第8个月 6.8
5 第10个月 12.5
6 第12个月 20.3
7 第14个月 11.7
8 第16个月 4.4
9 第18个月 0
(5)现场试验
将产甲烷菌发酵液和预处理后的乳制品工业废水从废弃油藏的注水井中注入，其中，产甲烷菌发酵液注入量为0.15×104m3，注入速度为1.5m3/h；预处理后的乳制品工业废水注入量为2.25×104m3，注入速度为15m3/h，注入完成后关井培养18个月；培养时间结束后开井采气。
通过利用该方法现场试验累计产甲烷气2.6×106Nm3，投入产出比为1:4.8。

Claims (6)

1.一种利用乳制品工业废水提高废弃油藏采收率的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)乳制品工业废水的预处理
将乳制品工业废水进行过滤，分离出粒径大于200μm的悬浮物，利用酸或碱将过滤后的废水的pH调至6.5～7.5，得到预处理后的乳制品工业废水；
(2)废弃油藏的筛选
废弃油藏的筛选标准为：油藏温度小于95℃、油藏渗透率大于200×10-3μm2、地层水矿化度小于150000mg/L、采出程度大于40％、Sor(残余油饱和度)小于10％；
(3)现场注入工艺的确定
现场注入工艺包括产甲烷菌发酵液注入量和预处理后的乳制品工业废水的注入量；
其中，当8％≤Sor﹤10％时，产甲烷菌发酵液注入量为废弃油藏孔隙体积的0.03～0.05倍，当5％≤Sor﹤8％时，产甲烷菌发酵液注入量为废弃油藏孔隙体积的0.02～0.03倍，当Sor﹤5％时，产甲烷菌发酵液注入量为废弃油藏孔隙体积的0.01～0.02倍；
预处理后的乳制品工业废水注入量与产甲烷菌发酵液注入量的体积比为10～15：1；
(4)关井培养时间的确定
关井培养时间的确定采用室内静态培养的方法，根据室内静态培养的结果确定关井培养时间；
(5)现场试验
将上述量产甲烷菌发酵液和预处理后的乳制品工业废水从废弃油藏的注水井中注入；注入完成后关井培养；培养时间结束后开井采气。
2.根据权利要求1所述的利用乳制品工业废水提高废弃油藏采收率的方法，其特征在于，所述的酸为盐酸或乙酸。
3.根据权利要求1或2所述的利用乳制品工业废水提高废弃油藏采收率的方法，其特征在于，所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
4.根据权利要求1或2所述的利用乳制品工业废水提高废弃油藏采收率的方法，其特征在于，所述的室内静态培养的方法，具体步骤如下：选取容积为800～1000ml的高压模型管1根，将模型管抽真空；注入废弃油藏的产出液200～300ml；其次注入产甲烷菌发酵液，注入量为废弃油藏产出液的0.02～0.05倍；接着注入预处理后的乳制品工业废水，注入量为产甲烷菌发酵液的10～15倍；将模型管放置恒温箱中加热，恒温箱的设置温度为废弃油藏的温度；将模型管加压，加压至废弃油藏的油藏压力；加压完成后静态培养，每两个月取1次气体样品，直到不产生甲烷气为止实验结束，从开始静态培养至实验结束的时间为关井培养的时间。
5.根据权利要求1所述的利用乳制品工业废水提高废弃油藏采收率的方法，其特征在于，所述的产甲烷菌发酵液从废弃油藏的注水井中注入的速度为1～2m3/h。
6.根据权利要求5所述的利用乳制品工业废水提高废弃油藏采收率的方法，其特征在于，所述的预处理后乳制品工业废水从废弃油藏的注水井中注入的速度为10～20m3/h。
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