专利名称：气田污水不降压密闭回注处理方法
技术领域：
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及天然气开采中以乙二醇作为水合物抑制剂时产生的采气污水的不降压密闭回注处理方法。
背景技术：
新疆某气田在天然气开采中，为防止水合物生成，采用乙二醇作为水合物抑制剂。 乙二醇通常采用闪蒸方式从水中分离，其中二级闪蒸出水压力为2. OMPa以上，三级闪蒸出水压力为0. 5MPa以下，因此，在混合池二级闪蒸出水需要经过减压后与三级闪蒸水混合， 并经过过滤后回注地层。回注地层井的入井压力为I. 5MPa以上，出水的悬浮物含量、含油量要求达到20mg/L以下。为了提高气田污水的回注处理效果，该气田建设了相应的处理流程，具体流程为来水(二级闪蒸出水与三级闪蒸出水)减压至常压，在混合池中混合，而后通过以下流程进行处理二级闪蒸水与三级闪蒸水一减压至常压混合一污水处理药剂(通过管道混合器与污水混合)一气浮池一注水泵加压一回注地层。该装置存在的不足为(I) 虽然有相应的处理装置，但是因二级闪蒸出水的压力为2. OMPa以上，还没有能够直接不降闪蒸塔出水压力而进行处理的工艺，即如果按照现有流程运行，就必须将二级闪蒸塔出水的压力降低至常压，而后在处理装置中又需要利用泵进行提升，系统能量利用程度不高;系统中没有药剂与水混合的场所，因此会对气浮处理效果产生不良影响；(3)气浮处理对于高含盐水来讲，会大幅度增加其溶解氧含量，增大污水的腐蚀性，导致回注泵、管线、管柱等因腐蚀而降低其使用寿命；(4)没有污泥处理配套设施，因此一旦上述设备投用，则产生的大量高含水浮渣会产生二次污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述污水处理的缺点，提供一种能有效控制溶解氧含量及污水腐蚀速率、成本低、操作简单、处理效果好的气田污水不降压密闭回注处理方法。解决上述技术问题所采用的技术方案是将二级闪蒸塔I的二级闪蒸出水通过管线注入混合器3中，二级闪蒸出水的压力为I. 5 3. OMPa，二级闪蒸出水在混合气3产生的负压直接将三级闪蒸塔2出水口的单向阀a打开，将三级闪蒸塔2的三级闪蒸出水吸入混合器3中，三级闪蒸出水的压力为0. I I. OMPa，混合器3中二级闪蒸出水与三级闪蒸出水的体积比为2 1，充分混匀后的气田污水从反应器5的底部进入反应器5中，加药装置4 中的水处理药剂通过管道加入反应器5与进入反应器5的气田污水反应0. 5 3分钟，反应后的出水从反应器5上部的出水口通过管线进入水力旋流器6中，在水力旋流器6中固液分离，固体残渣从水力旋流器6底部排出，出水通过管线进入一级过滤器7中，经一级过滤器7过滤后进入二级过滤器8中，二级过滤器8的出水口通过管线与注水井井口 9相接， 经二级过滤器8过滤后的出水直接进入地层回注，一级过滤器7和二级过滤器8的反冲洗水用泵提升至三级闪蒸塔2的出水口处，与三级闪蒸出水混合后进入混合器3，重复处理后回注地层。上述的水处理药剂为聚合氯化铝或聚合硫酸铁与分子量为800万 1200万的聚丙烯酰胺或分子量为300万 1200万阳离子度为20% 30%的阳离子聚丙烯酰胺的混合物，其中IL气田污水中聚合氯化铝或聚合硫酸铁的加入量为30 120mg、分子量为800 万 1200万的聚丙烯酰胺或分子量为300万 1200万阳离子度为20% 30%的阳离子聚丙烯酰胺的加入量为I. 0 5. Omg,所述的聚合氯化招、聚合硫酸铁、分子量为800万 1200万的聚丙烯酰胺、分子量为300万 1200万阳离子度为20% 30%的阳离子聚丙烯酰胺均由巩义市蓝天净化材料有限公司提供。上述的一级过滤器7为石英砂或核桃壳过滤器，滤料粒径为0. 3 0. 5mm ;二级过滤器8为改性纤维球过滤器。本发明优选IL气田污水中聚合氯化铝或聚合硫酸铁的加入量为60 80mg、分子量为800万 1200万的聚丙烯酰胺或分子量为800万 1200万阳离子度为20% 30% 的阳离子聚丙烯酰胺的加入量为2. 0 4. Omg ;分子量为800万 1200万的阳离子聚丙烯酰胺的阳离子度最佳为23%。本发明利用二级闪蒸出水的高压力在二级闪蒸塔出水口处的混合器产生的负压将三级闪蒸塔出水口的单向阀打开，直接将三级闪蒸出水吸入混合器中，不再增加提升泵， 避免了水处理过程用泵提升造成的能耗以及为泵给水设立的缓冲罐，而且该单向阀会阻止二级闪蒸出水向三级闪蒸塔倒灌；混合器出水与处理药剂在反应器中混合、反应后，进入水力旋流器，固体残渣从水力旋流器底部直接排出，出水通过一级过滤器、二级过滤器过滤后，直接进入地层回注，操作简单，而且可使出水的含油量、悬浮物含量达到10mg/L以下， 处理量可达到150 1500方/天。
图I是本发明气田污水不降压密闭回注处理方法的流程图。在图I中，I是二级闪蒸塔，2三级闪蒸塔，3是混合器，4是加药装置，5是反应器， 6是水力旋流器，7是一级过滤器，8是二级过滤器，9是注水井井口，a是单向阀。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。实施例I如图I，将二级闪蒸塔I的二级闪蒸出水通过管线注入混合器3中，二级闪蒸出水的压力为2. OMPa，二级闪蒸出水在混合器3产生的负压直接将三级闪蒸塔2出水口的单向阀a打开，将三级闪蒸出水吸入混合器3中，三级闪蒸出水的压力为0. 5MPa，混合器3中二级闪蒸出水与三级闪蒸出水的体积比为2 1，充分混匀后的气田污水从反应器5的底部进入反应器5中，加药装置4中的水处理药剂通过管道加入反应器5与进入反应器5的气田污水反应3分钟，本实施例的水处理药剂为聚合氯化铝与分子量为1200万阳离子度为23% 的阳离子聚丙烯酰胺的混合物，其中聚合氯化铝通过管道从反应器5的下部进入反应器5 中，阳离子聚丙烯酰胺通过管道从反应器5的中部进入反应器5中。本实施例IL气田污水中聚合氯化铝的加入量为60mg、分子量为1200万阳离子度为23%的阳离子聚丙烯酰胺的加入量为2. Omg，使用时将聚合氯化铝配制成质量分数为5%的水溶液，阳离子聚丙烯酰胺配成质量分数为0. 5%的水溶液，以便于水处理药剂与气田污水充分混合反应。本实施例的聚合氯化铝、分子量为1200万阳离子度为23%的阳离子聚丙烯酰胺均由巩义市蓝天净化材料有限公司提供。反应后的出水从反应器5上部的出水口通过管线进入水力旋流器6 中，在水力旋流器6中固液分离，固体残渣从水力旋流器6底部排出，出水通过管线进入一级过滤器7中，经一级过滤器7过滤后进入二级过滤器8中，二级过滤器8的出水口通过管线与注水井井口 9相接，经二级过滤器8过滤后的出水直接进入地层回注，一级过滤器7和二级过滤器8的反冲洗水用泵提升至三级闪蒸塔2的出水口处，与三级闪蒸出水混合后进入混合器3，重复处理后回注地层。本实施例的一级过滤器7为石英砂过滤器，滤料粒径为 0. 5_，滤料高度为0. 5m，一级过滤器7也可选用核桃壳过滤器，二级过滤器8为改性纤维球过滤器。实施例2本实施例的水处理药剂为聚合氯化铝与分子量为1200万阳离子度为23%的阳离子聚丙烯酰胺的混合物，其中IL气田污水中聚合氯化铝的加入量为40mg、分子量为1200万阳离子度为23%的阳离子聚丙烯酰胺的加入量为2. Omg，使用时将聚合氯化铝配制成质量分数为5%的水溶液，阳离子聚丙烯酰胺配成质量分数为0. 5%的水溶液，其他步骤与实施例I相同。实施例3本实施例的水处理药剂为聚合氯化铝与分子量为800万阳离子度为23%的阳离子聚丙烯酰胺的混合物，其中11气田污水中聚合氯化铝的加入量为60mg、分子量为800万阳离子度为23%的阳离子聚丙烯酰胺的加入量为5. Omg，使用时将聚合氯化铝配制成质量分数为5%的水溶液，阳离子聚丙烯酰胺配成质量分数为0. 5%的水溶液，其他步骤与实施例I相同。实施例4本实施例的水处理药剂为聚合氯化铝与分子量为800万阳离子度为23%的阳离子聚丙烯酰胺的混合物，其中IL气田污水中聚合氯化铝的加入量为80mg、分子量为800万阳离子度为23%的阳离子聚丙烯酰胺的加入量为4. Omg，使用时将聚合氯化铝配制成质量分数为5%的水溶液，阳离子聚丙烯酰胺配成质量分数为0. 5%的水溶液，其他步骤与实施例I相同。取实施例I 4注水井井口 9处的水样各2000mL，采用SY/T5329-1994《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》分别测试水样中悬浮物含量以及含油量，测试结果见表I。表I水处理测试结果
权利要求
1.一种气田污水不降压密闭回注处理方法，其特征在于将二级闪蒸塔(I)的二级闪蒸出水通过管线注入混合器(3)中，二级闪蒸出水的压力为1.5 3.010^，二级闪蒸出水在混合器(3)产生的负压直接将三级闪蒸塔(2)出水口的单向阀(a)打开，将三级闪蒸塔(2)的三级闪蒸出水吸入混合器(3)中，三级闪蒸出水的压力为O. I I. OMPa，混合器(3) 中二级闪蒸出水与三级闪蒸出水的体积比为2 1，充分混匀后的气田污水从反应器(5)的底部进入反应器(5)中，加药装置(4)中的水处理药剂通过管道加入反应器(5)与进入反应器(5)的气田污水反应O. 5 3分钟，反应后的出水从反应器(5)上部的出水口通过管线进入水力旋流器(6)中，在水力旋流器(6)中固液分离，固体残渣从水力旋流器(6)底部排出，出水通过管线进入一级过滤器(7)中，经一级过滤器(7)过滤后进入二级过滤器(8) 中，二级过滤器(8)的出水口通过管线与注水井井口(9)相接，经二级过滤器(8)过滤后的出水直接进入地层回注，一级过滤器(7)和二级过滤器(8)的反冲洗水用泵提升至三级闪蒸塔(2)的出水口处，与三级闪蒸出水混合后进入混合器(3)，重复处理后回注地层；上述的水处理药剂为聚合氯化铝或聚合硫酸铁与分子量为800万 1200万的聚丙烯酰胺或分子量为300万 1200万阳离子度为20% 30%的阳离子聚丙烯酰胺的混合物， 其中IL气田污水中聚合氯化铝或聚合硫酸铁的加入量为30 120mg、分子量为800万 1200万的聚丙烯酰胺或分子量为300万 1200万阳离子度为20% 30%的阳离子聚丙烯酰胺的加入量为I. O 5. Omgo
2.根据权利要求I所述的气田污水不降压密闭回注处理方法，其特征在于所述的一级过滤器(7)为石英砂或核桃壳过滤器，滤料粒径为O. 3 O. 5_。
3.根据权利要求I或2所述的气田污水不降压密闭回注处理方法，其特征在于所述的二级过滤器(8)为改性纤维球过滤器。
4.根据权利要求I所述的气田污水不降压密闭回注处理方法，其特征在于所述的IL 气田污水中聚合氯化铝或聚合硫酸铁的加入量为60 80mg、分子量为800万 1200万的聚丙烯酰胺或分子量为800万 1200万阳离子度为20% 30%的阳离子聚丙烯酰胺的加入量为2. O 4. Omg0
5.根据权利要求4所述的气田污水不降压密闭回注处理方法，其特征在于所述的分子量为800万 1200万的阳尚子聚丙烯酰胺的阳尚子度为23%。
全文摘要
一种气田污水不降压密闭回注处理方法，利用二级闪蒸出水的高压力在二级闪蒸塔出水口处的混合器产生的负压将三级闪蒸塔出水口的单向阀打开，直接将三级闪蒸出水吸入混合器中，不需进行降压处理和回注增压过程，避免了水处理过程用泵提升造成的能耗及为泵给水设立的缓冲罐，而且单向阀可阻止二级闪蒸出水向三级闪蒸塔倒灌；混合器出水与处理药剂在反应器中混合反应后，进入水力旋流器，固体残渣从水力旋流器底部直接排出，水力旋流器出水通过一级过滤器、二级过滤器过滤后，直接进入地层回注，操作简单，达到了污水处理与回注、节能、控制溶解氧的目的，可使出水的含油量、悬浮物含量达到10mg/L以下，每天的处理量达到150～1500方。
文档编号C02F103/10GK102583856SQ20121002125
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月30日 优先权日2012年1月30日
发明者刘立, 屈撑囤, 李便琴, 李彦, 杨博, 杨志刚, 秦芳玲, 谢娟, 魏君 申请人:西安石油大学