一种气田采出水减量及无害化处理方法与流程

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一种气田采出水减量及无害化处理方法与制造工艺

本发明涉及一种天然气采出水处理方法。更具体地,涉及一种气田采出水减量及无害化处理方法。



背景技术:

天然气一般是通过气田的开发生产或气井的生产获得(简称天然气开采或天然气生产),在气田的开发生产或天然气开采过程中,往往产生大量采出水,这些采出水通常称为“气田采出水”,有时简称为“采出水”,俗称“气田污水”或“污水”。

目前,国内通常将气田采出水分为两大类:一类是含甲醇的气田采出水,一类是不含甲醇的气田采出水。

由本领域公知知识可知:含甲醇的气田采出水与不含甲醇的气田采出水差异巨大。

国内目前处理不含甲醇气田采出水的方法是:将气田采出水集中起来处理后回注地层。但该方法存在如下的缺陷:

1)气田采出水回注地层时难度较大,需要较高的成本。

由本领域公知知识可知:气田采出水回注与油田采出水回注完全不同,气田采出水回注不会产生任何经济效益、没有任何回报且需要巨大花费,油田采出水能够产生巨大的经济效益、获得巨大回报。气田采出水回注是迫不得已而采取的技术方案,油田采出水回注是积极主动采取的技术方案;油层需要注水补充能量,向油层注水能够增加油层的产油能力,因此国内目前所有油田的采出水都注入油层中,而且一般不够,往往需要向油层补充注入大量外来水,即油田采出水不够回注的;气层则与油层相反,不允许注入水,向气层注水会产生严重的水锁问题而导致气层大幅减产甚至报废,因此国内目前所有气田的采出水都不注入气层,而是注入不产气的其他深部地层且运用各种方法阻止其进入气层。因气田采出水矿化度高、一般含大量化学剂或有毒物质,因此气田采出水不允许注入浅表地层,一般都是注入深度超过2000米的地层岩石中;由于该深度的地层岩石孔隙度很小(一般不超过10%),接纳气田采出水的能力极其有限,因此需要投入巨资专门钻建很多注水井解决气田采出水的回注问题;因此对气层而言,采出水只需出不许进;目前国内各气田的采出水回注难度极大,已经严重影响了气田的开发生产。

2)气田采出水回注前,需要先将分散在气田各处的气田采出水集中至指定回注地点,运输、集中气田采出水的费用较高。

由本领域公知知识可知:以东胜气田为例,目前是将分散于各个集气站和部分井场的气田采出水用油罐车运输至110公里外的污水处理站集中处理,1吨采出水的平均运距达220公里,平均运费高达132元/吨。

3)不能回收利用气田采出水中的有用物质。

由本领域公知知识可知:气田采出水主要来自地层深部,含有大量盐等矿物质,有的气田采出水还含有用的稀有物质(如贵金属、有色金属、稀有气体、稀土金属、碘等)和外加化学剂(如抑制剂、排水剂、缓蚀剂等)。

国内目前处理含甲醇气田采出水的方法是:先将含甲醇的气田采出水集中起来,回收采出水中的大部分甲醇,然后再将回收大部分甲醇后的气田采出水统一回注地层。但该方法存在如下的缺陷:

1)回收甲醇后的气田采出水回注地层时需要较高的成本,回注地层后会产生严重的环境污染隐患。

2)回收甲醇后的气田采出水仍然含有少量甲醇,回注地层时难度更大,回注成本更高。

由本领域公知知识可知:依据国内目前技术水平,采出水所含甲醇浓度低于5%时已经没有回收的经济价值,即回收甲醇费用高于甲醇的市场价值;国内含甲醇浓度5%以下的采出水一般直接回注地层,部分含甲醇浓度超过5%的采出水也往往直接回注地层而不再回收;采出水所含甲醇浓度高于3%时易闪爆,回注时需要解决闪爆问题。

3)运输、集中含甲醇气田采出水的费用较高。

由本领域公知知识可知:以大牛地气田为例,目前是将分散于各个集气站的含甲醇气田采出水用油罐车运输至污水处理站集中处理,1吨含甲醇采出水的平均运距70公里,平均运费42元/吨。

4)从气田采出水中回收甲醇的能耗、费用较高。

5)不能回收利用气田采出水中的有用物质。

中国专利申请文件ZL201410520445.2公开了“一种气田污水无害化处理方法”技术方案,能够利用通风方法、加热方法对气田采出水(或气田污水)进行无害化处理。但该专利存在如下的缺陷:

1)该发明申请所述技术方案没有涉及、指明利用淡化方法对气田采出水进行减量及无害化处理的技术方案;也没有涉及、指明利用淡化方法与通风方法、加热方法任意联合的方法对气田采出水进行减量及无害化处理的技术方案。

2)该发明申请所述技术方案虽然公开了“先向气田污水(或气田采出水)中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田污水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的沉淀物;然后再将沉淀物从气田污水中分离出来,形成净化气田污水”的技术方案,但没有指明碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的具体加入方法。

3)该发明申请所述技术方案虽然公开了“所述强化自然通风方法是指直接或间接用人工装置强化自然通风蒸发效果的通风方法,如用喷淋或喷雾的方法将气田污水喷向空中、或让气田污水在空气中流淌、或让气田污水在空气中滴落的自然通风方法,如利用空气高度、温度、密度关系在气田污水上方或旁边建造风道、烟筒或其他类型建筑以便形成自然抽风现象的自然通风方法,如利用毛细现象增加空气与气田污水接触面积的自然通风方法,等等。”但没有指明具体的利用毛细现象增加空气与气田污水接触面积的自然通风方法,也没有指明如何具体利用填料强化自然通风蒸发效果。

4)该发明申请所述通风蒸发污水的技术方案用于寒冷季节、高湿地区、高产水井时,往往需要较大的存水设施,限制了其蒸发处理能力。

以东胜气田为例,其冬季最低环境温度-31℃,12月中旬~2月上旬的大部分时间平均温度低于-20℃,因此其冬季的通风蒸发量极低;有的气井的采出水可达80吨/日,有的集气站的采出水可达100吨/日以上;如果用加热蒸发,需要的能耗极其巨大。为此,需要先将采出水储存起来,等温度升高后再通风蒸发。

总之,上述现有气田采出水处理方法和公开技术方案均存在众多缺陷。



技术实现要素:

本发明中的“天然气”:可以是指从天然气田开采出的天然气,也可以是指从煤层中开采出的天然气(简称煤层气或煤成气),也可以是指从页岩、泥岩中开采出的天然气(简称页岩气或泥岩气),也可以是指从天然气水合物(俗称可燃冰)矿藏中开采出的天然气,也可以是指“伴生天然气”。

本发明中的“气田”:是天然气田的简称,是指建有天然气井或能够生产天然气的区块或区域。

本发明中的“伴生天然气”:是指与原油伴生的天然气,简称“伴生气”;可以是指油田气井生产的天然气,也可以是指从原油中分离出来的天然气。

本发明中的“天然气水合物”:简称水合物。

本发明中的“集气站”:又称集气计量站或计量站,俗称小站;是指汇集2口以上气井所产天然气的地面站(或场)点;“集气站”的基本功能是计量单井天然气产量或单条“集气管线”天然气流量;大部分“集气站”还具有分离出“集气管线”内液体的基本功能(俗称分液);有的“集气站”还具有加热(即提高天然气温度)、节流降压(即通过节流方式降低天然气压力)、脱水(即脱除天然气中的水分)、降露点(即降低天然气露点,俗称干燥)功能;有的“集气站”还具有增压(即增加天然气压力)功能。

本发明中的“集气管线”:又称矿场集输管线,是指气井至“集气站”之间的天然气管线;有的“集气管线”只输送1口气井的天然气,有的“集气管线”汇集并输送2口以上气井的天然气。

本发明中的“站间管线”:又称集气站或计量站外输管线,是指“集气站”至天然气净化处理厂之间的天然气管线。

本发明中的“天然气净化处理厂”:又称天然气净化处理站(或场),简称净化厂,俗称处理厂、集中处理站或大站;是指汇集2个以上“集气站”的天然气并对其进行集中净化、脱水、降露点处理的地面站(或场)点;“天然气净化处理厂”通常负责1个气田或1个气田区块天然气的集中处理;有的“天然气净化处理厂”还要对所汇集的天然气进行脱酸气(如脱除二氧化碳、硫化氢)、脱硫(如脱除硫化氢)、增压等处理;有的“天然气净化处理厂”还要集中处理从“集气站”用车辆运输或管线输送来的生产采出水。

本发明中的“气田采出水”:简称采出水;俗称气田污水或污水;又称天然气采出水(或天然气污水)、生产采出水(或生产污水)、气井采出水(或气井污水)、集气站采出水(或集气站污水)、天然气管线采出水(或天然气管线污水)、“天然气流道”采出水(或“天然气流道”污水)等;是指天然气开采或天然气生产过程中产生的采出水或污水,主要来源于地下含天然气的地层(简称气层),有的含有部分气层外来水、人工加入水、生活污水及冷却水等其他水。“气田采出水”可以是指气田的任意一个生产环节、生产设备、生产工艺产生的采出水(或污水),也可以是指气田的各个生产环节、生产设备、生产工艺所产采出水任意比例汇集(或混合)而成的混合物。“气田采出水”可以是指从“集气站”(或“集气管线”)或“天然气净化处理厂”分离出的液态水(或油水混合物),也可以是指从气井、天然气管线、天然气设备分离出的任意一种液态水(或油水混合物)或其任意比例混合而成的混合物。“气田采出水”也可以是指从任意一种“天然气流道”分离出的液态水(或油水混合物)或从任意两种以上“天然气流道”分离出的液态水(或油水混合物)任意比例混合而成的混合物。“气田采出水”一般矿化度较高,含有大量矿物质离子(如钠离子、氯离子、钙离子、镁离子、碳酸氢根等);有的“气田采出水”含有一种或两种以上外来的或天然气生产过程中外加的化学剂(如天然气生产中外加的“抑制剂”、“抑冰剂”、“排水剂”、“缓蚀剂”、“阻垢剂”、“冲砂剂”、“压井液”等);有的“气田采出水”含有“液态烃”或/和“乳化烃”;有的“气田采出水”含有天然气水合物或/和冰;有的“气田采出水”含有甲醇(或其他醇类物质),有的“气田采出水”不含甲醇(或其他醇类物质);有的“气田采出水”含有“抑冰剂”,有的“气田采出水”不含“抑冰剂”;有的“气田采出水”同时含有“抑冰剂”和甲醇(或其他醇类物质);有的“气田采出水”不含“抑冰剂”也不含甲醇(或其他醇类物质)。总而言之,“气田采出水”中的成分比较复杂。

由本领域公知知识可知:从气井开采生产出来的天然气一般含有液态水或气态水,有的天然气含有冰晶或天然气水合物晶体,有的天然气还含有常温常压下呈液态的烃;从天然气中分离出来的水一般呈液态,通常称之为采出水,又称生产采出水或气田采出水。

本发明中的液态烃:俗称轻质油,可以是无色的,也可以是黄色或棕色、黑色等其他颜色的;也可以是指轻质原油。

由本领域公知知识可知:东胜气田部分气井所产的轻质油呈暗绿色或黑色,类似轻质原油。

本发明中的乳化烃:俗称乳化油,是指呈乳化状态的液态烃。

本发明中的“气田采出水”,也可以是指“油气井采出水”,所述“油气井采出水”是指油气井开采生产即采油采气时所产出的主要来自油层或油气层的地下水;所述油气井可以是指生产原油的同时也生产天然气或伴生气的油井,也可以是指生产天然气的同时也生产轻质原油或凝析油的天然气井。

由本领域公知知识可知:许多地层中的原油溶解有天然气,有的油层往往与气层共生或伴生(气层在油层上部时一般称为气顶);油井生产时,溶解在原油中的天然气会析出来形成伴生气,有的油井生产时往往同时开采油层和气层;国内许多油井的日产天然气量可达1000标方/日。

由本领域公知知识可知:国内许多天然气井生产时,也同时生产大量原油或轻质油,有的天然气井日产原油量超过1吨/日;国内有多个凝析油气田,气井生产时的日产轻质油或原油量可达1吨/日以上。

本发明中的“天然气流道”:是指天然气流经的通道,可以是指天然气管线,也可以是指天然气井、井筒、井口、阀门、流量计、节流元件、管件、分离器、管线等天然气流经通道的任意一种或任意两种以上。

本发明中的“天然气流体”:又称天然气流,简称气流;“天然气流体”可以是指单一气相流体,也可以是指气-液两相混合物流体,也可以是指气-液-固多相混合物流体;“天然气流体”可以含有水分。

本发明中的“采气助剂”:是指用于天然气开采或天然气生产过程的“功能性化学剂”;可以是指“抑制剂”、“抑冰剂”、“缓蚀剂”、“排水剂”、“阻垢剂”、“冲砂剂”、“压井液”中的任意一种或它们之中任意两种以上任意比例的混合物。

本发明中的“功能性化学剂”:是指在天然气开采或天然气生产过程中加入的具有特定功能的各类化学剂的统称,如本发明中的“抑制剂”、“抑冰剂”、“缓蚀剂”、“排水剂”、“阻垢剂”、“冲砂剂”等,均可统称为“功能性化学剂”。

本发明中的“天然气水合物抑制剂”:简称“抑制剂”;是指能够抑制天然气水合物(或冰)生成、长大、聚并的“功能性化学剂”或化学剂。“抑制剂”常温常压下可以呈液态,也可以呈固态,也可以呈固-液混合物状态。

本发明中的“抑冰剂”:又称防冻剂、防控剂、解堵剂、解冻剂、防堵剂、水合物防治助剂,属于“天然气水合物抑制剂”的一种。

本发明中的“缓蚀剂”:是指用于减缓气井、天然气管线、设备腐蚀速度的“功能性化学剂”或化学剂,“缓蚀剂”常温常压下可以呈液态,也可以呈固态或固-液混合物。

本发明中的“排水剂”:又称泡沫排水剂、泡排剂、发泡剂、携水剂,是指能够在气井内产生大量泡沫的“功能性化学剂”或化学剂;“排水剂”常温常压下可以呈液态,也可以呈固态或固-液混合物。

本发明中的“阻垢剂”:又称缓蚀阻垢剂、阻垢缓蚀剂、除垢剂,是指用于减缓气井、天然气管线、设备结垢速度的“功能性化学剂”或化学剂,“阻垢剂”常温常压下可以呈液态,也可以呈固态或固-液混合物。

本发明中的“冲砂剂”:又称发泡剂、携沙剂,是指用于配制冲砂液(又称冲砂水、携沙液)的“功能性化学剂”或化学剂;“冲砂剂”及“冲砂液”的主要功能、基本功能是能够在气井内产生大量泡沫,能够协助将井筒内的泥沙携带出气井。

本发明中的“水溶性聚合物”:简称聚合物,属于“天然气水合物抑制剂”的一种。

本发明中的“反渗透法”:又称超过滤法或半透膜法,是指:在半透膜的原水一侧施加比溶液渗透压高的外界压力,原水透过半透膜时,只允许水透过,其他物质不能透过而被截留在膜表面的过程。

本发明中的“电渗析法”:一般指利用离子交换膜进行海水淡化的方法;是利用电场的作用,强行将离子向电极处吸引,致使电极中间部位的离子浓度大为下降,从而制得淡水的过程。

本发明中的“太阳能法”:又称为太阳能蒸馏器。

本发明中的“非加压渗透吸附法”:又称“正向渗透法”。

本发明中的“喷雾蒸发法”:是指将含盐的水以雾状喷入热空气中,使水滴迅速蒸发、水和盐分等杂质分离的过程。

本发明中的“闪蒸”:是指一定温度的水在压力突然降低后,部分水急骤蒸发的现象。

本发明中的“露点蒸发淡化”:是指以空气为载体,通过用海水或苦咸水对其增湿和去湿来制得淡水的过程。

本发明中的“膜蒸馏脱盐法”:是指利用膜技术与蒸馏过程相结合实现分离脱盐过程的方法。

本发明中的“重力过滤装置”:又称重力过滤器、重力过滤罐,是指敞口或通大气的常压过滤装置,也指依靠液体自身重力通过过滤层或滤料的过滤装置;也指依靠液体自身重力通过过滤层或滤料的过滤过程。

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种气田采出水减量处理方法。该方法克服了现有气田采出水处理方法的不足,能够有效缩减气田采出水的体积数量,能够大幅降低气田采出水的运输量与运输成本、处理能耗与费用;具有实施容易,安全可靠,应用广泛,推广容易等优特点;经济效益、环保效益显著。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种气田采出水无害化处理方法。该方法克服了现有气田采出水处理方法的不足,能够有效解决气田采出水无害化处理问题,能够有效解决气田采出水污染环境问题,能够有效回收利用气田采出水中的采气助剂和有用物质,能够大幅降低气田采出水的无害化处理成本,能够大幅降低从气田采出水中回收利用其所含采气助剂和有用物质的成本、能耗,能够大幅降低气田采出水的运输量与运输成本、处理能耗与费用;具有实施容易,安全可靠,应用广泛,推广容易等优特点;经济效益、环保效益显著。

为解决上述第一个技术问题,本发明采用下述技术方案:

本发明一种气田采出水减量处理方法,由如下步骤组成:用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积,降低气田采出水的运费与处理成本。

优选的,所述淡化方法应能有效缩减气田采出水的体积,应能有效降低气田采出水的回注难度或/和有效降低气田采出水进一步处理或综合利用的难度;作为本领域普通技术人员,通过现有技术方法能够确定所述淡化方法的具体方案、设备设施、工艺流程,能够确定从气田采出水中所分离出的水分的比例或百分比、物理形态、水量、流量,能够确定从气田采出水中分离出多少比例或百分比的的水分,能够确定从气田采出水中分离出的水分的具体成分、指标、各种溶质含量。

优选的,所述从气田采出水中分离出来的水分所含水溶性物质的浓度应能够满足植物正常生长要求,或/和满足国家法律法规规定的排放标准,或/和能够作为中水、景观用水、工业用水、锅炉用水、建筑用水、洗涤用水、生活用水、农林牧渔用水的任意一种使用;作为本领域普通技术人员,通过现有技术方法能够确定所分离出的水分是否满足国家法律法规规定的排放标准,能否用作景观用水、工业用水等。

进一步的,所述淡化方法是指将溶质含量低的水从溶质含量高的水中分离出来的方法或/和过程,也可以是指将盐或/和矿物质含量低的水从盐或/和矿物质含量高的水中分离出来的方法或/和过程。

由公知知识可知:目前国内外的淡化方法和/或海水淡化方法有20余种

优选的,所述淡化方法是指海水淡化方法。

更优选的,所述海水淡化方法是利用海水脱盐生产淡水的方法,又指从海水中取得淡水的过程或方法。

优选的,所述淡化方法是指冷冻法、冻结法如自然结冰淡化法和人工制冷结冰淡化法、高效膜法如高分子分离膜法和生物膜法、电渗析法如离子交换膜电渗析法和电潜桥膜法、蒸馏法如压汽蒸馏法、正向渗透法如非加压吸附渗透法、半透膜法、反渗透法、超滤法如超滤膜法和纳滤膜法、微滤法如微滤膜法、离子交换法如碳酸铵离子交换法、离子树脂交换法如阳离子树脂交换法和氢离子树脂交换法、低温蒸馏法如低温多效蒸馏法、太阳能法如太阳能蒸馏器法、闪蒸法如多级闪蒸法、膜蒸馏脱盐法、负压蒸发法如射流负压抽吸蒸发法、吸附脱盐法如电吸附脱盐法、露点蒸发法、喷雾蒸发法、真空冷冻法、水电联产法、热膜联产法的任意一种或两种以上任意联合的方法。

更优选的,所述淡化方法是指冷冻法、冻结法、高效膜法,电渗析法、蒸馏法、正向渗透法、半透膜法、反渗透法、超滤法、微滤法、离子交换法、离子树脂交换法、低温蒸馏法、太阳能法、闪蒸法、膜蒸馏脱盐法、负压蒸发法、吸附脱盐法、露点蒸发法、喷雾蒸发法、真空冷冻法、水电联产法、热膜联产法的任意一种任意串联或/和并联的方法。

更优选的,所述淡化方法是指利用核能、太阳能、风能、潮汐能的任意一种或两种以上任意联合的方法为淡化工艺、装置或设施提供动力或/和压力的方法。

进一步的,所述气田采出水可以含有甲醇而不含抑制剂,也可以含有抑制剂而不含甲醇,也可以同时含甲醇和抑制剂,也可以不含甲醇且不含抑制剂。

进一步的,所述气田采出水是指天然气开采或天然气生产过程中产生的采出水、煤层气或/和煤成气开采生产过程中产生的采出水、页岩气或/和泥岩气开采生产过程中产生的采出水、油田气井或伴生天然气生产过程中产生的采出水、天然气水合物矿开发生产过程中产生的采出水、凝析气田开采或生产过程中产生的采出水的任意一种。

优选地,所述天然气水合物矿是指所蕴藏的天然气或/和烃的原始状态为天然气水合物。

优选地,所述凝析气田是指天然气井的轻质油(或液态烃)产量超过0.2m3/日的气田。

进一步的,所述气田采出水是指集气站或/和计量站产生的采出水、天然气净化处理厂产生的采出水、天然气地面生产或储运站点(如增压站、减压站、配气站等)产生的采出水中的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。

进一步的,所述气田采出水是指天然气开采或天然气生产过程中的任意一个生产环节、生产设备、生产工艺产生的采出水。

进一步的,所述气田采出水是指天然气开采或天然气生产过程中的任意两个或两个以上生产环节、生产设备、生产工艺所产采出水任意比例的混合物。

进一步的,所述气田采出水是指从天然气流道中分离出来的或天然气流道产生的采出水.

优选地,所述天然气流道是指天然气井、井筒、井口、阀门、流量计、节流元件、管件、分离器、管线等天然气流经通道的任意一种或任意两种以上。

进一步的,所述气田采出水是指由天然气流道中分离出的液态烃或/和乳化烃与水的混合物中进一步分离形成的液态水或采出水。

进一步的,所述气田采出水是指从天然气流道中分离出的乳化烃中进一步分离出的液态水或采出水。

进一步的,所述气田采出水含有液态烃或/和乳化烃。

优选地,所属液态烃可以是无色的,也可以是黄色或棕色、黑色等其他颜色的,也可以是指轻质原油。

进一步的,所述气田采出水也是指油气井所产出的主要来自油层或油气层的地下水;所述油气井可以是指生产原油的同时也生产天然气(或伴生气)的油井,也可以是指生产天然气的同时也生产轻质原油或凝析油的天然气井。

进一步的,所述气田采出水可以是指气态水,也可以是指液态水或固态水。

由本领域公知知识可知:从气井开采生产出来的天然气一般含有液态水或气态水,有的天然气含有冰晶或天然气水合物晶体,有的天然气还含有常温常压下呈液态的烃;从天然气中分离出来的水一般呈液态,通常称之为采出水,又称生产采出水或气田采出水。

进一步的,所述从气田采出水中分离出来的水分可以是液态水、固态水或冰、气态水或水蒸汽的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。

进一步的,为了降低成本,在集气站内或集气站附近、井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

优选地,为了降低成本,先在集气站内或集气站附近、井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水;然后再将浓缩气田采出水送至另外一个或多个地点或站点。

更优选地,为了降低成本,先在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水;然后再将浓缩气田采出水送至另外一个或多个地点或站点;然后再用淡化方法将水分从浓缩气田采出水中分离出来,以进一步缩减气田采出水体积。

进一步的,为了解决淡化装置的污染问题,延长其使用寿命,用酸定期清洗淡化装置。

优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,用酸定期清洗淡化装置后,再用碱性物质的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物将酸洗残液中和至PH值7~9,然后将其与采出水混合。

更优选的,用酸定期清洗淡化装置后,再将酸洗残液与采出水混合。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,用酸定期清洗淡化装置。

进一步的,为了解决淡化装置的污染问题,延长其使用寿命,先向气田采出水中加入酸将采出水PH值调整至5以下,然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向采出水中加入酸将采出水PH值调整至5以下,然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

由本领域公知知识可知:以反渗透膜为例,为了提高其脱盐率,一般先将水PH值调整至7.5~8.5,使其呈弱碱性,然后再用反渗透膜淡化。

进一步的,为了解决淡化装置的污染问题,延长其使用寿命,先用重力过滤装置过滤气田采出水中的杂质,然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

优选的,所述重力过滤装置是指敞口或通大气的常压过滤装置,也指依靠液体自身重力通过过滤层滤料的过滤装置。

优选的,所述重力过滤装置的过滤层由植物颗粒如核桃壳、植物纤维如棉布和麻、化学纤维、人造纤维、化纤如化纤毛毯和化纤布、动物纤维如蚕丝和羊毛毯、矿物颗粒、矿物纤维如玻璃丝布、植物烧结颗粒如活性炭、碳化纤维如碳化树枝的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物构成。

更优选的,所述矿物颗粒是指沙、砂、无烟煤或煤颗粒、陶粒、漂珠、细碎砖瓦颗粒、珍珠岩、硅藻土、云母、细碎玻璃颗粒、细碎混凝土颗粒、石膏颗粒、细碎岩石颗粒、泥土烧结颗粒的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先用重力过滤装置过滤气田采出水中的杂质,然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

进一步,为了解决淡化装置的污染问题,延长其使用寿命,先将气田采出水静置,使采出水中的杂质沉淀,形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先将气田采出水静置,使采出水中的杂质沉淀,形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来。

优选的,用现有方法将沉淀的杂质分离出来或进一步处理。

更优选的,所述现有方法是指固-液分离、旋流分离、离心分离、过滤、压力罐过滤、重力过滤装置过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、加入高分子絮凝剂或/和助凝剂的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

进一步地,为了防止用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来时发生轻质油和/或乳化烃闪燃,并解决淡化装置的污染问题,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

优选地,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来,再将乳化烃进一步分离为轻质油和水;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

优选地,先用加热、破乳、静置、气浮、催化氧化、生物氧化、电离的任意一种或两种以上任意组合的方法使轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先用加热、破乳、静置、气浮、催化氧化、生物氧化、电离的任意一种或两种以上任意组合的方法使轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

所述的加热方法包括环境加热方法、燃料加热方法如燃煤容器加热和蒸汽加热及燃油炉加热等、电加热方法、余热加热方法、废热加热方法、太阳能加热方法中的任意一种加热方法或任意两种以上加热方法的联合使用。

所述的环境加热方法是指利用自然环境温度加热气田采出水的方法,如将装有气田采出水的密闭容器置于大气环境中,用阳光照射方法、自然通风方法、强制通风方法、风吹日晒方法等加热装有气田采出水的密闭容器。

所述的太阳能加热方法是指直接的或间接的利用太阳能或阳光加热的方法,如利用太阳能热水器加热气田采出水的方法。

所述的破乳方法包括化学破乳方法如破乳剂破乳、物理破乳方法如电脱水破乳法和超声波破乳法和放电破乳法、过滤破乳法、聚结破乳法的任意一种加热方法或任意两种以上加热方法的联合使用。

由本领域公知知识可知:轻质油和/或乳化烃不溶于水,密度均低于水;大颗粒的乳化烃一般位于油水之间形成过渡层,小颗粒的乳化烃短时间内可悬浮于水中,但长时间静止后会浮至水面。

由本领域公知知识可知,轻质油乳化液能够通过吸附破乳(如陶粒、砂砾、核桃壳吸附破乳),也能够利用聚结材料如丙烯纤维球破乳,也能够利用催化氧化、生物氧化、电离破乳,也能够利用静置、气浮破乳。

进一步的,为了防止用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来时发生轻质油和/或乳化烃闪燃,并解决淡化装置的污染问题,先用通电氧化如电解氧化、催化氧化、生物氧化、超声氧化、电晕氧化如放电氧化、电离等的任意一种或两种以上任意组合的方法将乳化烃或/和轻质油氧化分解,然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,用通电氧化如电解氧化、催化氧化、生物氧化、超声氧化、电晕氧化如放电氧化、电离等的任意一种或两种以上任意组合的方法将乳化烃或/和轻质油氧化分解。

进一步的,为了除去气田采出水中的钙镁铁等成垢离子、乳化烃或/和溶解烃、硫化氢和二氧化碳等酸性气体,并解决淡化装置的污染问题,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将悬浊液或浑浊液体分离成固形物和洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

优选的,所述的溶解烃是指溶解于气田采出水中的轻质油或烃。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将洁净采出水从悬浊液或浑浊液体中分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的固形物;再用现有方法将固形物从采出水中分离出来,形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将悬浊液或浑浊液体分离成固形物和洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将洁净采出水从悬浊液或浑浊液体中分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的固形物;再用现有方法将固形物从采出水中分离出来,形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,将分离出的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;再向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将悬浊液或浑浊液体分离成固形物和洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;再向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将洁净采出水从悬浊液或浑浊液体中分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;再向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的固形物;再用现有方法将固形物从采出水中分离出来,形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

更优选的,将分离出的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

更优选的,所述现有方法是指静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

更优选的,所述现有方法是指静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离的任意一种串联或/和并联的方法。

更优选的,所述静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离是指敞口容器内的静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离。

更优选的,所述重力过滤装置是指敞口或通大气的常压过滤装置,也指依靠液体自身重力通过过滤层或滤料的过滤装置。

更优选的,所述重力过滤装置包括敞口的容器壳体和设置在容器壳体内下部的过滤层;所述容器壳体下部或底部设有出水口。

更优选的,所述现有方法是指过滤、压滤罐过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、加入高分子有机絮凝剂或/和助凝剂的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

更优选的,所述现有方法是指过滤、压滤罐过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、高分子有机絮凝剂或/和助凝剂的任意一种任意串联或/和并联的方法。

更优选的,所述现有方法是指静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离、过滤、压滤罐过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、加入高分子有机絮凝剂或/和助凝剂的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成悬浊液或浑浊液体;然后将悬浊液或浑浊液体置于容器内;然后静置,使固形物沉降至容器下部,在容器上部形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,在容器上部形成浓缩气田采出水;然后将浓缩气田采出水从容器内分离出来进一步无害化处理;然后再将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

更优选的,先将容器内的固形物分离出来,将固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,先将容器内的固形物分离出来,将固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再将浓缩气田采出水从容器内分离出来进一步无害化处理。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成悬浊液或浑浊液体;然后将悬浊液或浑浊液体置于容器内;然后静置,使固形物沉降至容器下部,在容器上部形成洁净采出水。

更优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成悬浊液或浑浊液体;然后将悬浊液或浑浊液体置于容器内;然后静置,使固形物沉降至容器下部,在容器上部形成洁净采出水;然后将洁净气田采出水从容器内分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水;然后再将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

更优选的,先将容器内的固形物分离出来,将固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后将洁净气田采出水从容器内分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成悬浊液或浑浊液体;然后将悬浊液或浑浊液体置于容器内;然后静置,使固形物沉降至容器下部,在容器上部形成洁净采出水。

更优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

更优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

优选的,先将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中;然后再将气田采出水加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,在容器上部形成浓缩气田采出水。

更优选的,先将洁净采出水从从容器内分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,先将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中;然后再将气田采出水加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水,在容器下部形成固形物;然后将洁净采出水从容器内分离出来,将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中;然后再将气田采出水加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水。

更优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

更优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

优选的,先将气田采出水加入容器中;再将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,在容器上部形成浓缩气田采出水。

更优选的,先将洁净采出水从从容器内分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,先将气田采出水加入容器中;再将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水,在容器下部形成固形物;然后将洁净采出水从容器内分离出来,将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先将气田采出水加入容器中;再将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水。

更优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

更优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

更优选的,将固形物送入干化池或/和重力过滤装置过滤、脱水、风干,然后再进一步无害化处理。

更优选的,让固形物在沙滤池内依靠重力过滤,分离成上部清液和下部沉淀物;然后将上部清液取出与采出水混合;然后将下部沉淀物与煤粉、泥土混合均匀后制成型煤;然后将型煤风干后高温焙烧成残渣;然后再将残渣制用作建材、铺路等的原材料。

更优选的,让固形物在敞口沙池依靠重力过滤、干化;然后将沙池过滤出来的液体与气田采出水混合。

更优选的,用现有方法将固形物从敞口沙池的沙面上清理出来,或者用现有方法定期更换敞口沙池的沙。

更优选的,将固形物与粉煤、黄土混合均匀,然后制成型煤并风干;然后将风干型煤加入炉火内焙烧成炉渣,然后将炉渣用作建筑砌块的原材料。

更优选的,将固形物与粉煤或/和黄土混合均匀,然后制成建材砌块或砖瓦毛坯。

更优选的,所述固形物包括不溶于水的晶体、无定形物、沉淀物、漂浮物、残渣、机械杂质、聚合物等的任意一种或其两种以上任意比例混合的混合物。

更优选的,在将固形物过滤、脱水干化或清理或进一步无害化处理前,或者在将固形物与粉煤或/和泥土混合前,先用酸将固形物的PH值调整至6-9。

由公知知识可知:PH值大于12时属于危险固体废物。

优选的,所述碱性物质指能使水的PH值大于8的水溶性物质,如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、天然碱、天然碱水、碳酸氢铵等。

优选的,所述的磷酸氢盐是指易溶于水的磷酸氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸氢铵等。

优选的,所述的磷酸二氢盐是指易溶于水的磷酸二氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵等。

进一步的,为了提高淡化装置的效率,先用酸将洁净采出水的PH值调整至7~9,然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

由本领域公知知识可知:以反渗透膜为例,当水PH值为7.5~8.5时,其脱盐效率最高。

进一步的,为了防止用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来时发生甲醇闪燃,先将气田采出水中的甲醇含量降至甲醇闪燃浓度以下;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

由本领域公知知识可知:污水中的甲醇浓度超过3%时,极易闪燃闪爆。

优选地,先在集气站内或集气站附近、井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,将气田采出水中的甲醇含量降至甲醇闪燃浓度以下;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水

优选地,先用加热方法将气田采出水加热;然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法,将气田采出水中的甲醇含量降至甲醇闪燃浓度以下;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选地,先在集气站内或集气站附近、井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近,用加热方法将气田采出水加热;然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法,将气田采出水中的甲醇含量降至甲醇闪燃浓度以下;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

所述的加热方法包括环境加热方法、燃料加热方法(如燃煤容器加热、蒸汽加热、燃油炉加热等)、电加热方法、余热加热方法、废热加热方法、太阳能加热方法中的任意一种加热方法或任意两种以上加热方法的联合使用。

所述的负压蒸馏是指蒸馏时的压力小于常压或当地大气压。

所述的负压汽提是指汽提时的压力小于常压或当地大气压。

所述的负压提馏是指提馏时的压力小于常压或当地大气压。

所述的负压精馏是指精馏时的压力小于常压或当地大气压。

所述的环境加热方法是指利用自然环境温度加热气田采出水的方法,如将装有气田采出水的密闭容器置于大气环境中,用阳光照射方法、自然通风方法、强制通风方法、风吹日晒方法等加热装有气田采出水的密闭容器。

所述的太阳能加热方法是指直接的或间接的利用太阳能或阳光加热的方法,如利用太阳能热水器加热气田采出水的方法。

优选地,先用加热方法将气田采出水加热;然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法,将气田采出水分离为甲醇含量20%以上的粗甲醇和甲醇含量低于甲醇闪燃浓度的气田采出水,将甲醇含量20%以上的粗甲醇回收利用;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

更优选地,先在集气站内或集气站附近、井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近,先用加热方法将气田采出水加热;然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法,将气田采出水分离为甲醇含量20%以上的粗甲醇和甲醇含量低于甲醇闪燃浓度的气田采出水,将甲醇含量20%以上的粗甲醇回收利用;然后再用淡化方法将水分从甲醇含量低于甲醇闪燃浓度的气田采出水中分离出来。

优选地,先用氧化方法将气田采出水中的甲醇氧化为甲醛或/和甲酸或/和二氧化碳;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

所述的氧化方法包括电解方法、催化氧化方法、放电氧化方法、超声氧化方法、生物氧化方法的任意一种或其任意两种的任意联合方法。

所述的电解方法是指利用电流电解气田采出水的方法;优选地,所述电解方法是指利用太阳能电池产生的电流电解气田采出水的方法。

所述的催化氧化方法是指包括生物催化氧化方法、半导体如二氧化钛催化氧化方法、氧化还原体系如三价铁-二价铁体系催化氧化方法、过氧化物催化氧化法如双氧水-高锰酸钾体系、超临界催化氧化方法中的任意一种或任意两种以上的任意联合使用。

更优选的,先将气田采出水中的甲醇含量降至甲醇闪燃浓度以下;然后再用电解方法、催化氧化方法、放电氧化方法、超声氧化方法、生物氧化方法的任意一种或其任意两种的任意联合方法,将气田采出水中的甲醇氧化为甲醛或/和甲酸或/和二氧化碳;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

更优选地,将气田采出水中的甲醇氧化为甲醛或/和甲酸后,将甲醛或/和甲酸进一步回收利用。

由本领域公知知识可知:含甲醇的气田采出水与不含甲醇的气田采出水差异巨大,国内目前没有用反渗透等淡化方法浓缩含甲醇气田采出水的成功先例和公开文献;回收甲醇后的采出水温度可达100℃以上,且已经过严格的预处理,可以直接用膜蒸馏法浓缩采出水,能够大幅降低浓缩采出水的成本;国内目前没有用反渗透法、膜蒸馏法等淡化方法浓缩回收甲醇后采出水的成功先例和公开文献。

进一步的,为了有效利用淡水资源,将用淡化方法从气田采出水中分离出来的水分进一步综合利用。

优选的,将用淡化方法从气田采出水中分离出来的水分,作为中水、工业用水、景观用水、建筑用水、洗涤用水、生活用水、农林牧渔用水的任意一种或两种以上应用。

东胜气田的现场试验表明:用反渗透方法从采出水中分离出来的水矿化度小于500mg/L,属于淡水;进一步检测化验表明,所分离出的水符合环保排放要求,允许用作农林牧渔用水。

为解决上述第二个技术问题,本发明采用下述技术方案:

本发明一种气田采出水无害化处理方法,由如下步骤组成:

1)形成浓缩气田污水:用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积,降低气田采出水的运费与处理成本。

2)浓缩气田采出水无害化:将浓缩气田采出水用现有方法进一步处理或/和综合利用,以使浓缩气田采出水无害化。

进一步的,步骤1)中,所述淡化方法应能有效缩减气田采出水的体积,应能有效降低气田采出水的回注难度或/和有效降低气田采出水进一步处理或综合利用的难度;作为本领域普通技术人员,通过现有技术方法能够确定所述淡化方法的具体方案、设备设施、工艺流程,能够确定从气田采出水中所分离出的水分的比例或百分比、物理形态、水量、流量,能够确定从气田采出水中分离出多少比例或百分比的的水分,能够确定从气田采出水中分离出的水分的具体成分、指标、各种溶质含量。

进一步的,步骤1)中,所述从气田采出水中分离出来的水分所含水溶性物质的浓度应能够满足植物正常生长要求,或/和满足国家法律法规规定的排放标准,或/和能够作为中水、景观用水、工业用水、锅炉用水、建筑用水、洗涤用水、生活用水、农林牧渔用水的任意一种使用;作为本领域普通技术人员,通过现有技术方法能够确定所分离出的水分是否满足国家法律法规规定的排放标准,能否用作景观用水、工业用水等。

进一步的,步骤1)中,所述淡化方法是指将溶质含量低的水从溶质含量高的水中分离出来的方法或/和过程,也可以是指将盐或/和矿物质含量低的水从盐或/和矿物质含量高的水中分离出来的方法或/和过程。

优选的,所述淡化方法是指海水淡化方法。

更优选的,所述海水淡化方法是利用海水脱盐生产淡水的方法,又指从海水中取得淡水的过程或方法。

优选的,所述淡化方法是指冷冻法、冻结法如自然结冰淡化法和人工制冷结冰淡化法、高效膜法如高分子分离膜法和生物膜法、电渗析法如离子交换膜电渗析法和电潜桥膜法、蒸馏法如压汽蒸馏法、正向渗透法如非加压吸附渗透法、半透膜法、反渗透法、超滤法如超滤膜法和纳滤膜法、微滤法如微滤膜法、离子交换法如碳酸铵离子交换法、离子树脂交换法如阳离子树脂交换法和氢离子树脂交换法、低温蒸馏法如低温多效蒸馏法、太阳能法如太阳能蒸馏器法、闪蒸法如多级闪蒸法、膜蒸馏脱盐法、负压蒸发法如射流负压抽吸蒸发法、吸附脱盐法如电吸附脱盐法、露点蒸发法、喷雾蒸发法、真空冷冻法、水电联产法、热膜联产法的任意一种或两种以上任意联合的方法。

更优选的,所述淡化方法是指冷冻法、冻结法、高效膜法,电渗析法、蒸馏法、正向渗透法、半透膜法、反渗透法、超滤法、微滤法、离子交换法、离子树脂交换法、低温蒸馏法、太阳能法、闪蒸法、膜蒸馏脱盐法、负压蒸发法、吸附脱盐法、露点蒸发法、喷雾蒸发法、真空冷冻法、水电联产法、热膜联产法的任意一种任意串联或/和并联的方法。

更优选的,所述淡化方法是指利用核能、太阳能、风能、潮汐能的任意一种或两种以上任意联合的方法为淡化工艺、装置或设施提供动力或/和压力的方法。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水可以含有甲醇而不含抑制剂,也可以含有抑制剂而不含甲醇,也可以同时含甲醇和抑制剂,也可以不含甲醇且不含抑制剂。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水是指天然气开采或天然气生产过程中产生的采出水、煤层气或/和煤成气开采生产过程中产生的采出水、页岩气或/和泥岩气开采生产过程中产生的采出水、油田气井或伴生天然气生产过程中产生的采出水、天然气水合物矿开发生产过程中产生的采出水、凝析气田开采或生产过程中产生的采出水的任意一种。

优选地,所述天然气水合物矿是指所蕴藏的天然气或/和烃的原始状态为天然气水合物。

优选地,所述凝析气田是指天然气井的轻质油(或液态烃)产量超过0.2m3/日的气田。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水是指集气站或/和计量站产生的采出水、天然气净化处理厂产生的采出水、天然气地面生产或储运站点(如增压站、减压站、配气站等)产生的采出水中的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水是指天然气开采或天然气生产过程中的任意一个生产环节、生产设备、生产工艺产生的采出水。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水是指天然气开采或天然气生产过程中的任意两个或两个以上生产环节、生产设备、生产工艺所产采出水任意比例的混合物。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水是指从天然气流道中分离出来的或天然气流道产生的采出水.

优选地,所述天然气流道是指天然气井、井筒、井口、阀门、流量计、节流元件、管件、分离器、管线等天然气流经通道的任意一种或任意两种以上。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水是指由天然气流道中分离出的液态烃或/和乳化烃与水的混合物中进一步分离形成的液态水或采出水。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水是指从天然气流道中分离出的乳化烃中进一步分离出的液态水或采出水。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水含有液态烃或/和乳化烃。

优选地,所属液态烃可以是无色的,也可以是黄色或棕色、黑色等其他颜色的,也可以是指轻质原油。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水也是指油气井所产出的主要来自油层或油气层的地下水;所述油气井可以是指生产原油的同时也生产天然气(或伴生气)的油井,也可以是指生产天然气的同时也生产轻质原油或凝析油的天然气井。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水可以是指气态水,也可以是指液态水或固态水。

进一步的,步骤1)中,所述从气田采出水中分离出来的水分可以是液态水、固态水或冰、气态水或水蒸汽的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。

进一步的,步骤1)中,为了降低成本,在集气站内或集气站附近、井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

优选地,为了降低成本,先在集气站内或集气站附近、井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水;然后再将浓缩气田采出水送至另外一个或多个地点或站点。

更优选地,为了降低成本,先在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水;然后再将浓缩气田采出水送至另外一个或多个地点或站点;然后再用淡化方法将水分从浓缩气田采出水中分离出来,以进一步缩减气田采出水体积。

进一步的,步骤1)中,为了解决淡化装置的污染问题,延长其使用寿命,用酸定期清洗淡化装置。

优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,用酸定期清洗淡化装置后,再用碱性物质的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物将酸洗残液中和至PH值7~9,然后将其与采出水混合。

更优选的,用酸定期清洗淡化装置后,再将酸洗残液与采出水混合。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,用酸定期清洗淡化装置。

进一步的,步骤1)中,为了解决淡化装置的污染问题,延长其使用寿命,先向气田采出水中加入酸将采出水PH值调整至5以下,然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向采出水中加入酸将采出水PH值调整至5以下,然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

进一步的,步骤1)中,为了解决淡化装置的污染问题,延长其使用寿命,先用重力过滤装置过滤气田采出水中的杂质,然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

优选的,所述重力过滤装置是指敞口或通大气的常压过滤装置,也指依靠液体自身重力通过过滤层滤料的过滤装置。

优选的,所述重力过滤装置的过滤层由植物颗粒如核桃壳、植物纤维如棉布和麻、化学纤维、人造纤维、化纤如化纤毛毯和化纤布、动物纤维如蚕丝和羊毛毯、矿物颗粒、矿物纤维如玻璃丝布、植物烧结颗粒如活性炭、碳化纤维如碳化树枝的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物构成。

更优选的,所述矿物颗粒是指沙、砂、无烟煤或煤颗粒、陶粒、漂珠、细碎砖瓦颗粒、珍珠岩、硅藻土、云母、细碎玻璃颗粒、细碎混凝土颗粒、石膏颗粒、细碎岩石颗粒、泥土烧结颗粒的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先用重力过滤装置过滤气田采出水中的杂质,然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

进一步的,步骤1)中,为了解决淡化装置的污染问题,延长其使用寿命,先将气田采出水静置,使采出水中的杂质沉淀,形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先将气田采出水静置,使采出水中的杂质沉淀,形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来。

优选的,用现有方法将沉淀的杂质分离出来或进一步处理。

更优选的,所述现有方法是指固-液分离、旋流分离、离心分离、过滤、压力罐过滤、重力过滤装置过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、加入高分子絮凝剂或/和助凝剂的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

进一步的,步骤1)中,为了防止用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来时发生轻质油和/或乳化烃闪燃,并解决淡化装置的污染问题,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

优选地,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来,再将乳化烃进一步分离为轻质油和水;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

优选地,先用加热、破乳、静置、气浮、催化氧化、生物氧化、电离的任意一种或两种以上任意组合的方法使轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先用加热、破乳、静置、气浮、催化氧化、生物氧化、电离的任意一种或两种以上任意组合的方法使轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

所述的加热方法包括环境加热方法、燃料加热方法如燃煤容器加热和蒸汽加热及燃油炉加热等、电加热方法、余热加热方法、废热加热方法、太阳能加热方法中的任意一种加热方法或任意两种以上加热方法的联合使用。

所述的环境加热方法是指利用自然环境温度加热气田采出水的方法,如将装有气田采出水的密闭容器置于大气环境中,用阳光照射方法、自然通风方法、强制通风方法、风吹日晒方法等加热装有气田采出水的密闭容器。

所述的太阳能加热方法是指直接的或间接的利用太阳能或阳光加热的方法,如利用太阳能热水器加热气田采出水的方法。

所述的破乳方法包括化学破乳方法如破乳剂破乳、物理破乳方法如电脱水破乳法和超声波破乳法和放电破乳法、过滤破乳法、聚结破乳法的任意一种加热方法或任意两种以上加热方法的联合使用。

进一步的,步骤1)中,为了防止用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来时发生轻质油和/或乳化烃闪燃,并解决淡化装置的污染问题,先用通电氧化如电解氧化、催化氧化、生物氧化、超声氧化、电晕氧化如放电氧化、电离等的任意一种或两种以上任意组合的方法将乳化烃或/和轻质油氧化分解,然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,用通电氧化如电解氧化、催化氧化、生物氧化、超声氧化、电晕氧化如放电氧化、电离等的任意一种或两种以上任意组合的方法将乳化烃或/和轻质油氧化分解。

进一步的,步骤1)中,为了除去气田采出水中的钙镁铁等成垢离子、乳化烃或/和溶解烃、硫化氢和二氧化碳等酸性气体,并解决淡化装置的污染问题,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将悬浊液或浑浊液体分离成固形物和洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

优选的,所述的溶解烃是指溶解于气田采出水中的轻质油或烃。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将洁净采出水从悬浊液或浑浊液体中分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的固形物;再用现有方法将固形物从采出水中分离出来,形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将悬浊液或浑浊液体分离成固形物和洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将洁净采出水从悬浊液或浑浊液体中分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的固形物;再用现有方法将固形物从采出水中分离出来,形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,将分离出的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;再向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将悬浊液或浑浊液体分离成固形物和洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;再向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将洁净采出水从悬浊液或浑浊液体中分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;再向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的固形物;再用现有方法将固形物从采出水中分离出来,形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

更优选的,将分离出的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

更优选的,所述现有方法是指静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

更优选的,所述现有方法是指静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离的任意一种串联或/和并联的方法。

更优选的,所述静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离是指敞口容器内的静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离。

更优选的,所述重力过滤装置是指敞口或通大气的常压过滤装置,也指依靠液体自身重力通过过滤层或滤料的过滤装置。

更优选的,所述重力过滤装置包括敞口的容器壳体和设置在容器壳体内下部的过滤层;所述容器壳体下部或底部设有出水口。

更优选的,所述现有方法是指过滤、压滤罐过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、加入高分子有机絮凝剂或/和助凝剂的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

更优选的,所述现有方法是指过滤、压滤罐过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、高分子有机絮凝剂或/和助凝剂的任意一种任意串联或/和并联的方法。

更优选的,所述现有方法是指静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离、过滤、压滤罐过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、加入高分子有机絮凝剂或/和助凝剂的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成悬浊液或浑浊液体;然后将悬浊液或浑浊液体置于容器内;然后静置,使固形物沉降至容器下部,在容器上部形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,在容器上部形成浓缩气田采出水;然后将浓缩气田采出水从容器内分离出来进一步无害化处理;然后再将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

更优选的,先将容器内的固形物分离出来,将固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,先将容器内的固形物分离出来,将固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再将浓缩气田采出水从容器内分离出来进一步无害化处理。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成悬浊液或浑浊液体;然后将悬浊液或浑浊液体置于容器内;然后静置,使固形物沉降至容器下部,在容器上部形成洁净采出水。

更优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成悬浊液或浑浊液体;然后将悬浊液或浑浊液体置于容器内;然后静置,使固形物沉降至容器下部,在容器上部形成洁净采出水;然后将洁净气田采出水从容器内分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水;然后再将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

更优选的,先将容器内的固形物分离出来,将固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后将洁净气田采出水从容器内分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成悬浊液或浑浊液体;然后将悬浊液或浑浊液体置于容器内;然后静置,使固形物沉降至容器下部,在容器上部形成洁净采出水。

更优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

更优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

优选的,先将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中;然后再将气田采出水加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,在容器上部形成浓缩气田采出水。

更优选的,先将洁净采出水从从容器内分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,先将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中;然后再将气田采出水加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水,在容器下部形成固形物;然后将洁净采出水从容器内分离出来,将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中;然后再将气田采出水加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水。

更优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

更优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

优选的,先将气田采出水加入容器中;再将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,在容器上部形成浓缩气田采出水。

更优选的,先将洁净采出水从从容器内分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,先将气田采出水加入容器中;再将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水,在容器下部形成固形物;然后将洁净采出水从容器内分离出来,将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先将气田采出水加入容器中;再将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水。

更优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

更优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

更优选的,将固形物送入干化池或/和重力过滤装置过滤、脱水、风干,然后再进一步无害化处理。

更优选的,让固形物在沙滤池内依靠重力过滤,分离成上部清液和下部沉淀物;然后将上部清液取出与采出水混合;然后将下部沉淀物与煤粉、泥土混合均匀后制成型煤;然后将型煤风干后高温焙烧成残渣;然后再将残渣制用作建材、铺路等的原材料。

更优选的,让固形物在敞口沙池依靠重力过滤、干化;然后将沙池过滤出来的液体与气田采出水混合。

更优选的,用现有方法将固形物从敞口沙池的沙面上清理出来,或者用现有方法定期更换敞口沙池的沙。

更优选的,将固形物与粉煤、黄土混合均匀,然后制成型煤并风干;然后将风干型煤加入炉火内焙烧成炉渣,然后将炉渣用作建筑砌块的原材料。

更优选的,将固形物与粉煤或/和黄土混合均匀,然后制成建材砌块或砖瓦毛坯。

更优选的,所述固形物包括不溶于水的晶体、无定形物、沉淀物、漂浮物、残渣、机械杂质、聚合物等的任意一种或其两种以上任意比例混合的混合物。

更优选的,在将固形物过滤、脱水干化或清理或进一步无害化处理前,或者在将固形物与粉煤或/和泥土混合前,先用酸将固形物的PH值调整至6-9。

由公知知识可知:PH值大于12时属于危险固体废物。

优选的,所述碱性物质指能使水的PH值大于8的水溶性物质,如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、天然碱、天然碱水、碳酸氢铵等。

优选的,所述的磷酸氢盐是指易溶于水的磷酸氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸氢铵等。

优选的,所述的磷酸二氢盐是指易溶于水的磷酸二氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵等。

进一步的,步骤1)中,为了提高淡化装置的效率,先用酸将洁净采出水的PH值调整至7~9,然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

进一步的,步骤1)中,为了防止用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来时发生甲醇闪燃,先将气田采出水中的甲醇含量降至甲醇闪燃浓度以下;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

优选地,先在集气站内或集气站附近、井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,将气田采出水中的甲醇含量降至甲醇闪燃浓度以下;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水

优选地,先用加热方法将气田采出水加热;然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法,将气田采出水中的甲醇含量降至甲醇闪燃浓度以下;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选地,先在集气站内或集气站附近、井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近,用加热方法将气田采出水加热;然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法,将气田采出水中的甲醇含量降至甲醇闪燃浓度以下;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

所述的加热方法包括环境加热方法、燃料加热方法(如燃煤容器加热、蒸汽加热、燃油炉加热等)、电加热方法、余热加热方法、废热加热方法、太阳能加热方法中的任意一种加热方法或任意两种以上加热方法的联合使用。

所述的负压蒸馏是指蒸馏时的压力小于常压或当地大气压。

所述的负压汽提是指汽提时的压力小于常压或当地大气压。

所述的负压提馏是指提馏时的压力小于常压或当地大气压。

所述的负压精馏是指精馏时的压力小于常压或当地大气压。

所述的环境加热方法是指利用自然环境温度加热气田采出水的方法,如将装有气田采出水的密闭容器置于大气环境中,用阳光照射方法、自然通风方法、强制通风方法、风吹日晒方法等加热装有气田采出水的密闭容器。

所述的太阳能加热方法是指直接的或间接的利用太阳能或阳光加热的方法,如利用太阳能热水器加热气田采出水的方法。

优选地,先用加热方法将气田采出水加热;然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法,将气田采出水分离为甲醇含量20%以上的粗甲醇和甲醇含量低于甲醇闪燃浓度的气田采出水,将甲醇含量20%以上的粗甲醇回收利用;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

更优选地,先在集气站内或集气站附近、井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近,先用加热方法将气田采出水加热;然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法,将气田采出水分离为甲醇含量20%以上的粗甲醇和甲醇含量低于甲醇闪燃浓度的气田采出水,将甲醇含量20%以上的粗甲醇回收利用;然后再用淡化方法将水分从甲醇含量低于甲醇闪燃浓度的气田采出水中分离出来。

优选地,先用氧化方法将气田采出水中的甲醇氧化为甲醛或/和甲酸或/和二氧化碳;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

所述的氧化方法包括电解方法、催化氧化方法、放电氧化方法、超声氧化方法、生物氧化方法的任意一种或其任意两种的任意联合方法。

所述的电解方法是指利用电流电解气田采出水的方法;优选地,所述电解方法是指利用太阳能电池产生的电流电解气田采出水的方法。

所述的催化氧化方法是指包括生物催化氧化方法、半导体如二氧化钛催化氧化方法、氧化还原体系如三价铁-二价铁体系催化氧化方法、过氧化物催化氧化法如双氧水-高锰酸钾体系、超临界催化氧化方法中的任意一种或任意两种以上的任意联合使用。

更优选的,先将气田采出水中的甲醇含量降至甲醇闪燃浓度以下;然后再用电解方法、催化氧化方法、放电氧化方法、超声氧化方法、生物氧化方法的任意一种或其任意两种的任意联合方法,将气田采出水中的甲醇氧化为甲醛或/和甲酸或/和二氧化碳;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

更优选地,将气田采出水中的甲醇氧化为甲醛或/和甲酸后,将甲醛或/和甲酸进一步回收利用。

进一步的,步骤1)中,为了有效利用淡水资源,将用淡化方法从气田采出水中分离出来的水分进一步综合利用。

优选的,将用淡化方法从气田采出水中分离出来的水分,作为中水、工业用水、景观用水、建筑用水、洗涤用水、生活用水、农林牧渔用水的任意一种或两种以上应用。

进一步的,步骤2)中,将浓缩气田采出水回注地层。

优选的,先将浓缩气田采出水用现有技术方法进一步缩减体积,然后再将进一步缩减体积后的浓缩气田采出水回注地层。

由本领域公知知识可知:气田采出水回注地层是本领域常用方法,气田采出水回注地层时对盐分、矿化度、水溶性物质含量没有要求,允许将浓缩气田采出水回注地层;气田采出水回注地层的量越少,采气成本越低。

进一步的,步骤2)中,用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,以使浓缩气田采出水无害化。

所述的通风蒸发方法包括自然通风方法、风吹日晒通风方法、强化自然通风方法、强制通风方法中的任意一种通风方法或任意两种通风方法或任意两种以上通风方法的任意联合使用。

所述自然通风方法是指让自然界的空气或风经过水面的通风方法,如让空气从水面经过、或让风直接从水面自然吹过,等等。

所述风吹日晒通风方法是指让自然界的空气或风经过水面并让阳光照射水的通风方法,如让空气从水面经过并让阳光照射水、或让风直接从水面自然吹过并让阳光照射水,等等。

所述强化自然通风方法是指直接或间接用人工装置强化自然通风蒸发效果的通风方法,如用喷淋或喷雾的方法将水喷向空中、或让水在空气中流淌、或让水在空气中滴落的自然通风方法,如利用空气高度、温度、密度关系在水上方或旁边建造风道、烟筒或其他类型建筑以便形成自然抽风现象的自然通风方法,如利用毛细现象增加空气与水的接触面积的自然通风方法,如利用各种形式的填料或/和填料装置增大空气与水的接触面积和蒸发面积的的自然通风方法等等。

优选的,所述喷雾是超声波喷雾方法、喷头喷雾方法的任意一种或其任意组合的方法。

优选的,所述填料包括金属波纹板、非金属波纹板、瓦类如石棉瓦或金属瓦或石膏瓦、砖类如空心砖或水泥空心砖、石膏板、拉西环、鲍尔环、金属丝网、非金属网、矿物纤维如玻璃丝布、碳化纤维如碳化树枝、太空棉、海绵、化学纤维、人造纤维、化纤制品如化纤布条或化纤毛毯、植物纤维如棉布和麻、动物纤维如蚕丝和羊毛毯、丝绵、家用拖把头的任意一种或其任意两种以上的任意联合使用。

优选的,所述填料装置包括立杆、填料和托架;所述填料为条状或团块状,所述立杆为杆状物或绳状物或丝状物,所述托架固定在立杆上,所述填料一端固定在带托架上。

优选的,所述填料装置包括立杆和填料,所述填料为条状或团块状,所述立杆为杆状物或绳状物或丝状物,所述填料一端直接固定在立杆上。

所述强制通风方法是用人为的方法强制空气或风按人的意愿流动并流经水水面或与水接触的通风方法,如用风力机械(如风扇)强制空气流经水面或水内部的通风方法,如用压缩机强制空气或惰性气体(如氮气、燃气、烟道气、二氧化碳等)进入水内部起泡再最终返回大气的通风方法,等等。

优选的,先用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,进一步缩减浓缩气田采出水的体积;然后再将进一步缩减体积后的浓缩气田采出水回注地层。

更优选的,先用加热方法或余热加热方法升高空气的温度,形成热风;然后再用热风蒸发浓缩气田采出水的水分。

更优选的,用喷雾干燥的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

优选的,为了减缓填料的水解速度,先用酸或/和酸性气体将浓缩气田采出水的PH值调整至6.5~8.5;然后再用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸性气体是指二氧化碳、二氧化硫、硫化氢的任意一种或其任意比例的混合物。

由公知知识可知:天然纤维如棉布、麻、蚕丝等,在碱性条件下易水解;由东胜气田现场试验可知,东胜气田采出水加入碱性物质后,其PH值可达14。

进一步的,步骤2)中,用现有技术方法从浓缩气田采出水中回收有用物质和/或外加化学剂。

优选的,将浓缩气田采出水用现有技术方法进一步缩减体积,然后回收有用物质和/或外加化学剂。

更优选的,用加热蒸发方法、通风蒸发方法中的任意一种或其任意联合的方法,进一步缩减浓缩气田采出水的体积,然后回收有用物质和/或外加化学剂。

优选的,为了从浓缩气田采出水中回收抑制剂、排水剂、缓蚀剂等外加化学剂,先用加热蒸发方法、通风蒸发方法中的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水中的水分;然后回收抑制剂、排水剂、缓蚀剂等外加化学剂。

更优选的,先用加热蒸发方法、通风蒸发方法中的任意一种或其任意联合的方法,蒸发浓缩气田采出水中的水分,让浓缩气田采出水进一步浓缩析出固形物或盐晶物质;然后将固形物或盐晶物质从浓缩气田采出水中分离出来回收利用如用作工业原料;然后回收抑制剂、排水剂、缓蚀剂等外加化学剂。

优选的,为了减缓填料的水解速度,先用酸或/和酸性气体将浓缩气田采出水的PH值调整至6.5~8.5;然后再用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸性气体是指二氧化碳、二氧化硫、硫化氢的任意一种或其任意比例的混合物。

由本领域公知知识可知:国内目前没有用淡化方法浓缩采出水后,再回收浓缩采出水中的有用物质和/或外加化学剂的成功先例或公开文献。

进一步的,步骤2)中,为了从浓缩气田采出水中回收有用物质和/或外加化学剂,先用加热蒸发方法、通风蒸发方法中的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,让浓缩气田采出水进一步浓缩成为固形物或盐晶物质和盐水溶液;然后将盐水溶液、固形物或盐晶物质分离,分别回收利用如用作工业原料或进一步无害化处理。

优选地,将固形物或盐晶物质用现有方法焙烧或/和固化如高温焙烧、掺煤焙烧、烧制砖瓦、制成固体砌块、整体固化为固体等;或者将固形物用于生产工业原料如用于生产工业盐类、碱等。

更优选的,将盐水溶液、固形物或盐晶物质分离,分别用于制取不同的纯净盐、碱。

优选的,为了减缓填料的水解速度,先用酸或/和酸性气体将浓缩气田采出水的PH值调整至6.5~8.5;然后再用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸性气体是指二氧化碳、二氧化硫、硫化氢的任意一种或其任意比例的混合物。

进一步的,步骤2)中,为了使浓缩气田采出水无害化更彻底,先用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,然后再将蒸发水分后残留的残渣或/和残液进一步无害化处理或用于生产工业原料如用于生产工业盐类、碱等。

优选地,将残渣用现有方法焙烧或/和固化如高温焙烧、掺煤焙烧、烧制砖瓦、制成固体砌块、整体固化为固体等;或者将残渣用于生产工业原料如用于生产工业盐类、碱等。

由东胜气田现场试验可知:气田采出水浓缩后,用强化自然通风蒸发的方法,能够将浓缩气田采出水中的水分全部蒸发干净,仅仅剩下残渣和杂盐物质。

优选的,为了减缓填料的水解速度,先用酸或/和酸性气体将浓缩气田采出水的PH值调整至6.5~8.5;然后再用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸性气体是指二氧化碳、二氧化硫、硫化氢的任意一种或其任意比例的混合物。

进一步的,步骤2)中,为了更彻底地除去浓缩气田采出水中的钙镁等成垢离子和酸性气体、残留烃,先向浓缩气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与浓缩气田污水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的沉淀物,再将沉淀物从浓缩气田采出水中分离出来;然后再用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

所述碱性物质指能使水的PH值大于8的水溶性物质(如氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢铵等)。

所述的磷酸氢盐是指易溶于水的磷酸氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸氢铵等。

所述的磷酸二氢盐是指易溶于水的磷酸二氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵等。

优选的,将蒸发浓缩气田采出水水分后残留的残渣或/和残液进一步无害化处理或用于生产工业原料如用于生产工业盐类、碱等。

优选的,为了减缓填料的水解速度,先用酸或/和酸性气体将浓缩气田采出水的PH值调整至6.5~8.5;然后再用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸性气体是指二氧化碳、二氧化硫、硫化氢的任意一种或其任意比例的混合物。

进一步的,步骤2)中,为了从含抑冰剂的浓缩气田采出水中回收利用抑冰剂,先用通风方法、加热方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,将浓缩气田采出水浓缩成抑冰剂含量超过5%的抑冰剂液体;然后将抑冰剂液体回收利用如用作工业原料、水合物抑制剂。

优选的,抑冰剂含量超过5%的抑冰剂液体用有机酸或/和无机酸调整PH值至6~10,以便使其满足水合物抑制剂的使用要求。

更优选的,所述有机酸包括甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸中的任意一种或其任意两种以上任意比例的混合物;所述无机酸包括盐酸、硫酸的任意一种或其任意两种以上任意比例的混合物。

优选地,将抑冰剂液体用于生产饲料添加剂、化肥或有机酸盐、无机酸盐、无机碱、有机酸、无机酸的任意一种。

优选地,将抑冰剂液体用于生产固态抑冰剂或抑冰剂的固液混合物。

更优选地,用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发抑冰剂液体中的水分,生产固态抑冰剂或抑冰剂的固液混合物。

优选的,为了减缓填料的水解速度,先用酸或/和酸性气体将浓缩气田采出水的PH值调整至6.5~8.5;然后再用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸性气体是指二氧化碳、二氧化硫、硫化氢的任意一种或其任意比例的混合物。

进一步的,步骤2)中,为了从含抑冰剂的浓缩气田采出水中回收利用抑冰剂和矿物质,先用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,将浓缩气田采出水进一步浓缩成抑冰剂和矿物质含量超过5%的浓缩液;然后将浓缩液回收利用如用作工业原料。

优选的,抑冰剂和矿物质含量含量超过5%的浓缩液用有机酸或/和无机酸调整PH值至6~10,以便使其满足水合物抑制剂的使用要求。

更优选的,所述有机酸包括甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸中的任意一种或其任意两种以上任意比例的混合物;所述无机酸包括盐酸、硫酸的任意一种或其任意两种以上任意比例的混合物。

优选地,将浓缩液用于生产饲料添加剂、化肥或有机酸盐、无机酸盐、无机碱、有机酸、无机酸的任意一种或任意两种以上任意比例混合的混合物。

优选地,将浓缩液用于生产固态抑冰剂、抑冰剂的固液混合物和固态矿物质等。

优选地,用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩液中的水分,生产固态抑冰剂、抑冰剂的固液混合物和固态矿物质等。

所述矿物质是指水溶性矿物质。

优选的,为了减缓填料的水解速度,先用酸或/和酸性气体将浓缩气田采出水的PH值调整至6.5~8.5;然后再用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸性气体是指二氧化碳、二氧化硫、硫化氢的任意一种或其任意比例的混合物。

进一步的,步骤2)中,为了回收利用浓缩气田采出水中的水溶性聚合物,先用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,使浓缩气田采出水分离成上部聚合物水溶液层和下部浓缩气田采出水层;然后再将其分离成聚合物水溶液和浓缩气田采出水;然后再将聚合物水溶液回收利用。

优选地,先将浓缩气田采出水沉淀为上清液和沉淀物,将沉淀物进一步综合利用或无害化如固化为砌块;然后再用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,使浓缩气田采出水分离成上部聚合物水溶液层和下部浓缩气田采出水层;然后再将其分离成聚合物水溶液和浓缩气田采出水;然后再将聚合物水溶液回收利用。

优选地,将浓缩气田采出水进一步综合利用或无害化。

优选地,用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发分离出的聚合物水溶液水分,以回收利用水溶性高聚物。

优选地,用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发分离出的浓缩气田采出水水分,以回收利用其所含的有用物质如抑冰剂、矿物质等。

优选的,为了减缓填料的水解速度,先用酸或/和酸性气体将浓缩气田采出水的PH值调整至6.5~8.5;然后再用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸性气体是指二氧化碳、二氧化硫、硫化氢的任意一种或其任意比例的混合物。

进一步的,步骤2)中,为了从浓缩气田采出水中回收更多的抑冰剂或抑冰剂液体,先向浓缩气田采出水中加入甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸中的任意一种或任意两种以上的混合物,然后再用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

所述的甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸应能有效地补充气田采出水蒸发水分时析出有机酸盐固形物带来的有机酸根损失;为达前述目的,作为本领域普通技术人员,能够利用现有技术手段确定加入气田采出水中的具体有机酸种类、最小加入浓度、最大加入浓度。

优选地,先用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,将浓缩气田采出水浓缩成抑冰剂液体和固形物(如盐晶);然后再向抑冰剂液体和固形物(如盐晶)中加入甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸中的任意一种或任意两种以上的混合。

进一步的,步骤2)中,为了从浓缩气田采出水中回收更多的抑冰剂,先向浓缩气田采出水中加入水溶性无机酸(如盐酸、硫酸),然后再用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

所述的水溶性无机酸应能有效地补充气田采出水蒸发浓缩时析出有机酸盐固形物带来的有机酸根损失;为达前述目的,作为本领域普通技术人员,能够利用现有技术手段确定加入气田采出水中的具体水溶性无机酸种类、最小加入浓度、最大加入浓度。

由本领域公知知识可知:盐酸能够有效溶解甲酸钙。

进一步的,步骤2)中,为了回收利用浓缩气田采出水中的功能性化学剂,先用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,使浓缩气田采出水分离成上部功能性化学剂层和下部浓缩气田采出水层;然后再将其分离成功能性化学剂和浓缩气田采出水;然后再将功能性化学剂回收利用;再将浓缩气田采出水进一步综合利用或无害化处理。

所述的功能性化学剂包括泡沫排水剂、缓蚀剂、阻垢剂、发泡剂、冲砂剂、冲砂液的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。

由本领域公知知识可知:气田采出水中经常含有外来的功能性化学剂(如外加的泡沫排水剂、缓蚀剂、阻垢剂、发泡剂、冲砂剂、冲砂液等)。

优选地,先用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,使浓缩气田采出水分离成上部泡沫排水剂层和下部浓缩气田采出水层;然后再将其分离成泡沫排水剂和浓缩气田采出水;然后再将泡沫排水剂回收利用;再将浓缩气田采出水进一步综合利用或无害化处理。

优选地,先用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,使浓缩气田采出水分离成上部缓蚀剂层和下部浓缩气田采出水层;然后再将其分离成缓蚀剂和浓缩气田采出水;然后再将缓蚀剂回收利用;再将浓缩气田采出水进一步综合利用或无害化处理。

优选地,先用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,使浓缩气田采出水分离成上部阻垢剂层和下部浓缩气田采出水层;然后再将其分离成阻垢剂和浓缩气田采出水;然后再将阻垢剂回收利用;再将浓缩气田采出水进一步综合利用或无害化处理处理。

优选的,为了减缓填料的水解速度,先用酸或/和酸性气体将浓缩气田采出水的PH值调整至6.5~8.5;然后再用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸性气体是指二氧化碳、二氧化硫、硫化氢的任意一种或其任意比例的混合物。

为解决上述第二个技术问题,本发明采用下述技术方案:

本发明一种气田采出水无害化处理方法,由如下步骤组成:用通风方法蒸发气田采出水的水分,以使气田采出水无害化;所述通风方法是指利用各种形式的填料或/和填料装置增大空气与水的接触面积和蒸发面积的通风方法。

优选的,所述填料装置包括立杆、填料和托架;所述填料为条状或团块状,所述立杆为杆状物或绳状物或丝状物,所述托架固定在立杆上,所述填料一端固定在带托架上。

优选的,所述填料装置包括立杆和填料,所述填料为条状或团块状,所述立杆为杆状物或绳状物或丝状物,所述填料一端直接固定在立杆上。

优选的,所述填料包括金属波纹板、非金属波纹板、瓦类如石棉瓦或金属瓦或石膏瓦、砖类如空心砖或水泥空心砖、石膏板、拉西环、鲍尔环、金属丝网、非金属网、矿物纤维如玻璃丝布、碳化纤维如碳化树枝、太空棉、海绵、化学纤维、人造纤维、化纤制品如化纤布条或化纤毛毯、植物纤维如棉布和麻、动物纤维如蚕丝和羊毛毯、丝绵、家用拖把头的任意一种或其任意两种以上的任意联合使用。

进一步的的,所述通风方法是指利用超声波喷雾方法、喷头喷雾方法的任意一种或其任意组合的方法增大空气与水的接触面积和蒸发面积的通风方法。

进一步的,所述通风蒸发方法是指热风蒸发方法。

优选的,先用加热方法升高空气的温度,形成热风;然后再用热风蒸发气田采出水的水分,以使气田采出水无害化。

更优选的,先用加热方法升高空气的温度,形成热风;然后再用喷雾干燥方法蒸发气田采出水的水分,以使气田采出水无害化。

所述的加热方法包括环境加热方法、燃料加热方法如燃煤容器加热和蒸汽加热及燃油炉加热等、电加热方法、余热加热方法、废热加热方法、太阳能加热方法中的任意一种加热方法或任意两种以上加热方法的联合使用。

所述的环境加热方法是指利用自然环境温度加热气田采出水的方法,如将装有气田采出水的密闭容器置于大气环境中,用阳光照射方法、自然通风方法、强制通风方法、风吹日晒方法等加热装有气田采出水的密闭容器。

所述的太阳能加热方法是指直接的或间接的利用太阳能或阳光加热的方法,如利用太阳能热水器加热气田采出水的方法。

所述喷雾干燥方法是指将水溶液分散成细小微粒以增大水与热空气接触面积的干燥方法。

优选的,所述喷雾干燥方法是指超声波喷雾方法、喷头喷雾方法的任意一种或其任意组合的方法

进一步的,为了除去气田采出水中的机械杂质、乳化烃或/和溶解烃,先向气田采出水中加入无机絮凝剂或/和有机絮凝剂,使其与气田采出水中的机械杂质、乳化烃或/和溶解烃形成絮状物;然后用现有方法将絮状物从采出水中分离出来,形成洁净采出水;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分,以使气田采出水无害化。

优选的,为了增强无机絮凝剂或/和有机絮凝剂的作用,先向气田采出水中加入碱性物质,使采出水的PH值大于7;然后再先向气田采出水中加入无机絮凝剂或/和有机絮凝剂。

更优选的,为了增强无机絮凝剂或/和有机絮凝剂的作用,同时向气田采出水中加入碱性物质、无机絮凝剂或/和有机絮凝剂;或者,先向气田采出水中加入无机絮凝剂或/和有机絮凝剂后,再向气田采出水中加入加入碱性物质,将水的PH值调整至7以上。

进一步,为了除去气田采出水中的钙镁铁等成垢离子、乳化烃或/和溶解烃,防止通风蒸发时硫化氢和二氧化碳等酸性气体污染大气,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将悬浊液或浑浊液体分离成固形物和洁净采出水;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分,以使气田采出水无害化。

优选的,所述的溶解烃是指溶解于气田采出水中的轻质油或烃。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将洁净采出水从悬浊液或浑浊液体中分离出来;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的固形物;再用现有方法将固形物从采出水中分离出来,形成洁净采出水;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分。

优选的,所述现有方法是指静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

更优选的,所述现有方法是指静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离的任意一种串联或/和并联的方法。

更优选的,所述静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离是指敞口容器内的静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离。

更优选的,所述重力过滤装置是指敞口或通大气的常压过滤装置,也指依靠液体自身重力通过过滤层或滤料的过滤装置。

更优选的,所述重力过滤装置包括敞口的容器壳体和设置在容器壳体内下部的过滤层;所述容器壳体下部或底部设有出水口。

优选的,所述现有方法是指过滤、压滤罐过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、加入高分子有机絮凝剂或/和助凝剂的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

更优选的,所述现有方法是指过滤、压滤罐过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、高分子有机絮凝剂或/和助凝剂的任意一种任意串联或/和并联的方法。

更优选的,所述现有方法是指静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离、过滤、压滤罐过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、加入高分子有机絮凝剂或/和助凝剂的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成悬浊液或浑浊液体;然后将悬浊液或浑浊液体置于容器内;然后静置,使固形物沉降至容器下部,在容器上部形成洁净采出水;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分,在容器上部形成浓缩气田采出水;然后将浓缩气田采出水从容器内分离出来进一步无害化处理;然后再将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

更优选的,先将容器内的固形物分离出来,将固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再将浓缩气田采出水从容器内分离出来进一步无害化处理。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成悬浊液或浑浊液体;然后将悬浊液或浑浊液体置于容器内;然后静置,使固形物沉降至容器下部,在容器上部形成洁净采出水;然后将洁净气田采出水从容器内分离出来;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分;然后再将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

更优选的,先将容器内的固形物分离出来。

优选的,先将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中;然后再将气田采出水加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分。

更优选的,先将洁净采出水从从容器内分离出来;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分。

更优选的,先将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中;然后再将气田采出水加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水,在容器下部形成固形物;然后将洁净采出水从容器内分离出来,将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分。

优选的,先将气田采出水加入容器中;再将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分。

更优选的,先将气田采出水加入容器中;再将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水,在容器下部形成固形物;然后将洁净采出水从容器内分离出来,将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分。

优选的,将固形物送入干化池或/和重力过滤装置过滤、脱水、风干,然后再进一步无害化处理。

优选的,将分离出的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

更优选的,让固形物在沙滤池内依靠重力过滤,分离成上部清液和下部沉淀物;然后将上部清液取出与采出水混合;然后将下部沉淀物与煤粉、泥土混合均匀后制成型煤;然后将型煤风干后高温焙烧成残渣;然后再将残渣制用作建材、铺路等的原材料。

更优选的,让固形物在敞口沙池依靠重力过滤、干化;然后将沙池过滤出来的液体与气田采出水混合。

更优选的,用现有方法将固形物从敞口沙池的沙面上清理出来,或者用现有方法定期更换敞口沙池的沙。

更优选的,将固形物与粉煤、黄土混合均匀,然后制成型煤并风干;然后将风干型煤加入炉火内焙烧成炉渣,然后将炉渣用作建筑砌块的原材料。

更优选的,将固形物与粉煤或/和黄土混合均匀,然后制成建材砌块或砖瓦毛坯。

更优选的,在将固形物过滤、脱水干化或清理或进一步无害化处理前,或者在将固形物与粉煤或/和泥土混合前,先用酸将固形物的PH值调整至6-9。

优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。

优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;再向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。

优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

所述碱性物质指能使水的PH值大于8的水溶性物质,如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、天然碱、天然碱水、碳酸氢铵等。

所述的磷酸氢盐是指易溶于水的磷酸氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸氢铵等。

所述的磷酸二氢盐是指易溶于水的磷酸二氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵等。

所述固形物包括不溶于水的晶体、无定形物、沉淀物、漂浮物、残渣、机械杂质、聚合物等的任意一种或其两种以上任意比例混合的混合物。

进一步的,为了减缓填料的水解速度,先用酸或/和酸性气体将气田采出水的PH值调整至6.5~8.5;然后再用通风蒸发方法蒸发气田采出水的水分。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸性气体是指二氧化碳、二氧化硫、硫化氢的任意一种或其任意比例的混合物。

进一步的,为了使气田采出水无害化,先用通风方法蒸发气田采出水的水分,形成浓缩气田采出水;然后将浓缩气田采出水作为抑制剂,用于防治天然气水合物或用于天然气流道防冻解堵。

优选的,用有机酸或/和无机酸将浓缩气田采出水调整PH值至6~10,以便使其满足水合物抑制剂的使用要求。

本发明的有益效果如下:

本发明克服了现有气田采出水处理方法的不足,能够有效解决气田采出水无害化处理问题,能够有效缩减气田采出水的体积数量,能够有效解决气田采出水污染环境问题,能够有效回收利用气田采出水中的采气助剂和有用物质,能够大幅降低从气田采出水中回收利用其所含采气助剂和有用物质的成本、能耗,能够大幅降低气田采出水的运输量与运输成本、处理能耗与费用;具有实施容易,安全可靠,应用广泛,推广容易等优特点;经济效益、环保效益显著。

附图说明

图1是重力过滤装置的一种示意图;

图2是重力过滤装置的另一种示意图;

图3是重力过滤装置的另一种示意图;

图4是填料装置的一种示意图;

图5是填料装置的另一种示意图。

具体实施方式

实施例1

本发明一种气田采出水减量处理方法,用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积,降低气田采出水的运费与处理成本。

所述淡化方法应能有效缩减气田采出水的体积,应能有效降低气田采出水的回注难度或/和有效降低气田采出水进一步处理或综合利用的难度;作为本领域普通技术人员,通过现有技术方法能够确定所述淡化方法的具体方案、设备设施、工艺流程,能够确定从气田采出水中所分离出的水分的比例或百分比、物理形态、水量、流量,能够确定从气田采出水中分离出多少比例或百分比的的水分,能够确定从气田采出水中分离出的水分的具体成分、指标、各种溶质含量。

所述从气田采出水中分离出来的水分所含水溶性物质的浓度应能够满足植物正常生长要求,或/和满足国家法律法规规定的排放标准,或/和能够作为中水、景观用水、工业用水、锅炉用水、建筑用水、洗涤用水、生活用水、农林牧渔用水的任意一种使用;作为本领域普通技术人员,通过现有技术方法能够确定所分离出的水分是否满足国家法律法规规定的排放标准,能否用作景观用水、工业用水等。

所述淡化方法是指将溶质含量低的水从溶质含量高的水中分离出来的方法或/和过程,也可以是指将盐或/和矿物质含量低的水从盐或/和矿物质含量高的水中分离出来的方法或/和过程。

优选的,本实施例所述淡化方法是指海水淡化方法。

所述海水淡化方法是利用海水脱盐生产淡水的方法,又指从海水中取得淡水的过程或方法。

所述淡化方法利用核能、太阳能、风能、潮汐能的任意一种或两种以上任意联合的方法为淡化工艺、装置或设施提供动力或/和压力。

由公知知识可知:目前国内外的淡化方法和/或海水淡化方法有20余种。

由本领域公知知识可知:国内目前没有用海水淡化方法直接浓缩气田采出水的成功先例和公开文献。

实施例2

同实施例1,其不同之处仅在于,所述淡化方法采用冷冻法、冻结法如自然结冰淡化法和人工制冷结冰淡化法、高效膜法如高分子分离膜法和生物膜法、电渗析法如离子交换膜电渗析法和电潜桥膜法、蒸馏法如压汽蒸馏法、正向渗透法如非加压吸附渗透法、半透膜法、反渗透法、超滤法如超滤膜法和纳滤膜法、微滤法如微滤膜法、离子交换法如碳酸铵离子交换法、离子树脂交换法如阳离子树脂交换法和氢离子树脂交换法、低温蒸馏法如低温多效蒸馏法、太阳能法如太阳能蒸馏器法、闪蒸法如多级闪蒸法、膜蒸馏脱盐法、负压蒸发法如射流负压抽吸蒸发法、吸附脱盐法如电吸附脱盐法、露点蒸发法、喷雾蒸发法、真空冷冻法、水电联产法、热膜联产法的任意一种或两种以上任意联合的方法。

所述淡化方法利用核能、太阳能、风能、潮汐能的任意一种或两种以上任意联合的方法为淡化工艺、装置或设施提供动力或/和压力。

由本领域公知知识可知:目前国内气田水普遍采用加絮凝剂絮凝、沉降、压力过滤、回注地层的处理方法,没有用反渗透膜直接浓缩气田采出水的成功先例和公开文献,也没有用冷冻法、冻结法、高效膜法、电渗析法、蒸馏法、正向渗透法、半透膜法、超滤法、微滤法、离子交换法、离子树脂交换法、低温蒸馏法、太阳能法、闪蒸法、膜蒸馏脱盐法、负压蒸发法、吸附脱盐法、露点蒸发法、喷雾蒸发法、真空冷冻法、水电联产法、热膜联产法的任意一种直接浓缩气田采出水的成功先例和公开资料,也没有用超滤法、微滤法直接浓缩气田采出水的成功先例和公开文献,也没有用自然结冰淡化法直接浓缩气田采出水的成功先例和公开文献。

由本领域公知知识可知:国内目前有用反渗透膜、电渗析法、超滤法、微滤法、蒸馏法、低温蒸馏法、闪蒸法从矿化度小于10000mg/L的城市污水、油田污水中回收淡水的公开文献,但没有用反渗透膜、电渗析法、超滤法、微滤法、蒸馏法、低温蒸馏法、闪蒸法从矿化度大于10000mg/L的城市污水、油田污水中回收淡水的成功先例或公开文献。

由本领域公知知识可知:城市污水、油田污水和气田采出水差异巨大;油田污水或采出水一般是碳酸氢钠型水,钙镁铁等成垢离子含量一般不超过1000mg/L,温度均高达40~90℃;而气田采出水的矿化度均高于10000mg/L,通常是氯化钙型水,如东胜气田采出水的矿化度大于45000mg/L,钙镁离子含量高达7000mg/L以上,温度一般为-30~15℃。

由本领域公知知识可知:以辽河油田为例,用反渗透膜从油田污水中分离水分的核心目的是为获得温度较高的淡水以替代常规软化水工艺生产的锅炉用软化水,而不是为了对油田污水进行减量处理;因为油井需要依靠注水才能生产,该油田的油田污水总量一直不能满足油井生产所需的注水量,为此每年需要将大量地表淡水注入油层。

由本领域公知知识可知:用反渗透膜从油田污水中分离水时,对油田污水水质的要求比回注污水水质更严格;因此用反渗透膜从油田污水中回收淡水前,需要对油田污水进行比回注污水更复杂、严格的预处理,需要在油田污水进入反渗透膜前先向油田污水中加入大量阻垢剂、缓蚀剂、杀菌剂,从而导致该方法的工艺装置极其复杂,难以简易化、小型化;进而导致其从油田污水中回收淡水的成本极高并远高于目前常规软化水工艺生产的软化水成本,因此该方法目前一直难以在国内推广应用,更难以浓缩布局分散、运距很远的气田采出水。

实验表明:将矿化度为45000~50000mg/L的东胜气田采出水置于室外,在冬季-20℃的环境中能够生成20%以上体积的冰,能够将采出水体积缩减至80%以下;进一步检测化验表明,所结冰的水矿化度小于500mg/L,能够满足植物生产要求,能够满足排入环境的环保要求,能够用作洗涤用水等。

实施例3

同实施例1,其不同之处仅在于,所述淡化方法是指冷冻法、冻结法、高效膜法,电渗析法、蒸馏法、正向渗透法、半透膜法、反渗透法、超滤法、微滤法、离子交换法、离子树脂交换法、低温蒸馏法、太阳能法、闪蒸法、膜蒸馏脱盐法、负压蒸发法、吸附脱盐法、露点蒸发法、喷雾蒸发法、真空冷冻法、水电联产法、热膜联产法的任意一种任意串联或/和并联的方法。

所述淡化方法利用核能、太阳能、风能、潮汐能的任意一种或两种以上任意联合的方法为淡化工艺、装置或设施提供动力或/和压力。

试验表明:用3组总造价1万元的反渗透膜组件(或装置)串联,能够从未经絮凝、过滤等预处理的矿化度为45000~50000mg/L的1000升东胜气田或大牛地气田采出水中分离出300升或30%的水,剩余浓缩采出水不到700升或70%;进一步检测化验表明,所分离出的300升水的矿化度小于500mg/L,能够满足植物生产要求,能够用作洗涤用水或建筑用水等;进一步实验表明:该总造价1万元的反渗透膜组件(或装置)能够直接从未经絮凝、过滤等预处理的东胜气田、大牛地气田采出水中分离出120多吨符合排放标准的水,相当于将气田采出水浓缩1吨的综合成本约83元/吨。

由本领域公知知识可知:大牛地气田、东胜气田位于内蒙鄂尔多斯市,太阳能、风力资源丰富,冬季最低气温-31℃;以大牛地气田为例,该气田气井年产采出水量超过45万方/年,平均运距70公里,平均运费42元/吨,年需运费1890万元/年;该气田采出水均注入2500米以下的非气层岩层中,其孔隙度不足5%,按孔隙度5%计,该气田每年需要800万方的非气层岩层储存采出水;2500米深的岩层原始压力超过20MPa,需要极高的压力才能将水注入岩层,1口注水井最大的注入半径一般不超过100米,注水岩层厚度一般不超过100米,据此计算1口注水井只能容纳15.7万方的采出水,为此该气田每年需要建设3口注水井才能将其所产的采出水回注地层;进一步计算可知,建设1口容纳15.7万方采出水、2500米的注水井及其回注系统需要1000多万元费用;由大牛地气田的实际运行生产数据计算可知,1吨采出水需要约100元/吨的能耗、运行、处理费用等才能回注地层,据此计算可知1吨采出水的回注、运输综合成本约142元/吨;进一步计算可知,与目前大牛地气田采出水全部回注地层的处理方法相比,用反渗透膜组件(或装置)直接将大牛地气田采出水量缩减1吨,能够产生直接经济效益59元/吨,直接将该气田45万方/年的采出水量缩减30%能够产生直接经济效益885万元/年,经济效益显著;因此,不进行预处理、直接用反渗透方法浓缩气田采出水方案是可行的。

由本领域公知知识可知,气田开发初期或气井试气时,会产生采出水但却没有污水处理装置,需要用罐先储存至一定量,然后再用油罐车将采出水运至很远的污水站处理,有的试气井运距甚至超过500公里,运费超过300元/吨;以东胜气田为例,该气田目前处于开发初期,没有污水站或污水处理设施,每年所产的10万方/年采出水均用油罐车运至110公里外的大牛地气田污水站处理并回注地层,1吨采出水的平均运距220公里,平均运费高达132元/吨;按大牛地气田1方采出水的回注综合成本100元/吨计算可知,东胜气田1吨采出水的回注、运输综合成本约232元/吨;进一步计算可知,与目前东胜气田采出水全部运至大牛地气田回注地层的处理方法相比,用反渗透膜组件(或装置)直接将东胜气田采出水量缩减1吨,能够产生直接经济效益149元/吨,将该气田10万方/年的采出水量缩减30%能够产生直接经济效益447万元/年,经济效益显著。

所述气田采出水可以含有甲醇而不含抑制剂,也可以含有抑制剂而不含甲醇,也可以同时含甲醇和抑制剂,也可以不含甲醇且不含抑制剂。

所述气田采出水是指天然气开采或天然气生产过程中产生的采出水、煤层气或/和煤成气开采生产过程中产生的采出水、页岩气或/和泥岩气开采生产过程中产生的采出水、油田气井或伴生天然气生产过程中产生的采出水、天然气水合物矿开发生产过程中产生的采出水、凝析气田开采或生产过程中产生的采出水的任意一种。

所述天然气水合物矿是指所蕴藏的天然气或/和烃的原始状态为天然气水合物。

所述凝析气田是指天然气井的轻质油(或液态烃)产量超过0.2m3/日的气田。

所述气田采出水可以是指集气站或/和计量站产生的采出水、天然气净化处理厂产生的采出水、天然气地面生产或储运站点(如增压站、减压站、配气站等)产生的采出水中的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。

所述气田采出水可以是指天然气开采或天然气生产过程中的任意一个生产环节、生产设备、生产工艺产生的采出水。

所述气田采出水可以是指天然气开采或天然气生产过程中的任意两个或两个以上生产环节、生产设备、生产工艺所产采出水任意比例的混合物。

所述气田采出水可以是指从天然气流道中分离出来的或天然气流道产生的采出水.

所述天然气流道是指天然气井、井筒、井口、阀门、流量计、节流元件、管件、分离器、管线等天然气流经通道的任意一种或任意两种以上。

所述气田采出水可以是指由天然气流道中分离出的液态烃或/和乳化烃与水的混合物中进一步分离形成的液态水或采出水。

所述气田采出水可以是指从天然气流道中分离出的乳化烃中进一步分离出的液态水或采出水。

所述气田采出水含有液态烃或/和乳化烃。

所属液态烃可以是无色的,也可以是黄色或棕色、黑色等其他颜色的,也可以是指轻质原油。

所述气田采出水也是指油气井所产出的主要来自油层或油气层的地下水;所述油气井可以是指生产原油的同时也生产天然气(或伴生气)的油井,也可以是指生产天然气的同时也生产轻质原油或凝析油的天然气井。

所述气田采出水可以是指气态水,也可以是指液态水或固态水。

由本领域公知知识可知:从气井开采生产出来的天然气一般含有液态水或气态水,有的天然气含有冰晶或天然气水合物晶体,有的天然气还含有常温常压下呈液态的烃;从天然气中分离出来的水一般呈液态,通常称之为采出水,又称生产采出水或气田采出水。

所述从气田采出水中分离出来的水分可以是液态水、固态水或冰、气态水或水蒸汽的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。

实施例4

为了降低成本,在集气站内或集气站附近、井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

实施例5

进一步地,为了降低成本,先在集气站内或集气站附近、井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水;然后再将浓缩气田采出水送至另外一个或多个地点或站点。

实施例6

进一步地,为了降低成本,先在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水;然后再将浓缩气田采出水送至另外一个或多个地点或站点;然后再用淡化方法将水分从浓缩气田采出水中分离出来,以进一步缩减气田采出水体积。

实施例7

进一步的,为了解决淡化装置的污染问题,延长其使用寿命,用酸定期清洗淡化装置。

优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,用酸定期清洗淡化装置后,再用碱性物质的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物将酸洗残液中和至PH值7~9,然后将其与采出水混合。

更优选的,用酸定期清洗淡化装置后,再将酸洗残液与采出水混合。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,用酸定期清洗淡化装置。

实验表明:用2~20%的稀盐酸定期清洗反渗透膜组件或装置,或者用2~20%的稀盐酸定期浸泡清洗反渗透膜组件,能够有效溶解、清除膜上的污染物;进一步实验表明:每隔6~24小时,用2~20%的稀盐酸浸泡清洗1次反渗透膜组件,1套总造价1万元的反渗透膜组件(或装置)能够直接从未经絮凝、过滤等预处理的东胜气田、大牛地气田采出水中分离出240多吨符合排放标准的水,能比不用盐酸定期浸泡清洗的相同反渗透膜组件(或装置)多分离120多吨符合排放标准的水,即:用盐酸定期浸泡清洗的方法能够延长反渗透膜组件(或装置)的使用寿命或提高其总处理能力1倍。

由本领域公知知识可知:东胜采出水的PH值约6~6.5,呈浑浊状,静置后底部有沉淀物生成,允许混入酸性液体,也允许加入碱性物质,所产生的沉淀物不影响采出水后续处理工艺;反渗透或电渗析装置能够直接用盐酸清洗、浸泡,清洗后的盐酸残液用氢氧化钠中和后呈碱性或中性时,允许且能够与气田采出水混合;

实施例8

进一步的,为了解决淡化装置的污染问题,延长其使用寿命,先向气田采出水中加入酸将采出水PH值调整至5以下,然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入酸将采出水PH值调整至5以下,然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

室内实验表明:向东胜气田采出水中加入盐酸时,产生大量气体泡沫,同时外观由不透明逐渐变为半透明,泡沫消散后水面出现少量黑色油滴;这说明采出水中的部分碳酸钙已经溶解,所生成的气体产生了气浮作用,将采出水中的乳化油携带至水面;因此,向采出水中加入酸能够有效减缓反渗透膜及其他淡化装置的污染,提高其效率。

由本领域公知知识可知:以反渗透膜为例,为了提高其脱盐率,一般先将水PH值调整至7.5~8.5,使其呈弱碱性,然后再用反渗透膜淡化。

实施例9

进一步的,为了解决淡化装置的污染问题,延长其使用寿命,先用重力过滤装置过滤气田采出水中的杂质,然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

优选的,所述重力过滤装置是指敞口或通大气的常压过滤装置,也指依靠液体自身重力通过过滤层或滤料的过滤装置。

参见图1所示,本实施例使用的所述重力过滤装置包括闭口的容器壳体100和设置在容器壳体100内下部的过滤层101;所述容器壳体100下部或底部设有出水口104,容器壳体100的上部从上至下设置反洗出水口103和进水口105,容器壳体100的顶部设有通气口102。

工作原理说明:正常过滤流程:采出水从进水口105进入壳体100内,依靠自身重力通过过滤层101,杂质被过滤层截留,洁净采出水从出水口104流出;通气口102保证空气自由进出壳体100,以便使壳体100内保持常压。

反洗流程:使用一定时间后,让洁净采出水从出水口104进入过滤层101,把过滤层101内部或/和上部的杂质冲浮起来,并携带其通过反洗出水口103流出。

所述重力过滤装置的过滤层由植物颗粒如核桃壳、植物纤维如棉布和麻、化学纤维、人造纤维、化纤如化纤毛毯和化纤布、动物纤维如蚕丝和羊毛毯、矿物颗粒、矿物纤维如玻璃丝布、植物烧结颗粒如活性炭、碳化纤维如碳化树枝的任意一种任意两种以上任意比例的混合物构成。

优选的,所述矿物颗粒是指沙、砂、无烟煤或煤颗粒、陶粒、漂珠、细碎砖瓦颗粒、珍珠岩、硅藻土、云母、细碎玻璃颗粒、细碎混凝土颗粒、石膏颗粒、细碎岩石颗粒、泥土烧结颗粒的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先用重力过滤装置过滤气田采出水中的杂质,然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

实验表明:让东胜气田采出水依靠自身重力通过3层化纤毛毯组成的滤层后,采出水由黄色混浊状变为无色透明状,滤层上部残留一层黄色固形物;让东胜气田采出水依靠自身重力通过由细沙组成的100mm滤层后,采出水由黄色混浊状变为无色透明状,滤层上部残留一层黄色固形物。进一步的实验表明:用0.5MPa的压力,使东胜气田采出水通过3层化纤毛毯组成的滤层,采出水的外观仍为黄色混浊状;用0.5MPa的压力,使东胜气田采出水通过由细沙组成的100mm滤层,采出水的外观仍为黄色混浊状;向东胜气田采出水加入50mg/L的絮凝剂聚合氯化铝和1mg/L的高分子絮凝剂阳离子聚丙烯酰胺并搅拌均匀,采出水中产生大量絮状物,将该含絮状物的采出水用0.5MPa的压力通过由细沙组成的100mm滤层,过滤后的采出水外观仍为黄色混浊状;由此说明:东胜气田采出水依靠自身重力通过简单滤层时,不需要絮凝剂也能够有效过滤其所含的杂质,而在压力作用下无论是否使用絮凝剂均不能用简单滤层过滤其所含的杂质;因此,依靠重力和简单过滤的方法,能够对东胜气田采出水进行有效净化、预处理,且效果显著。

由本领域公知知识可知:压力过滤器是本领域常用的过滤装置,属于压力容器,过滤层通常分为3~5级,过滤层厚度一般超过1米,要依靠压力迫使水通过过滤层;为了防止水中的细小颗粒杂质通过过滤层,在过滤前均先向水中加入无机絮凝剂或/和有机絮凝剂(俗称助凝剂);在压力较高时,水中的不溶性杂质微粒或其絮状物会在压力作用下破碎,能够轻易通过厚度较薄的过滤层;因此,压力过滤器对滤料的分级、材质及过滤层厚度、反洗方法等要求严格,需要专业设计、制造,造价和运行费用均较高。

由本领域公知知识可知:气井、集气站产出采出水的能力有大有小,大量气井的采出水日产量不到20升/日。以延长气田、靖边气田为例,其许多集气站采出水日产量不到2方/日;因此在该类采出水产量很小的集气站,用重力过滤装置就能够完成采出水的过滤任务,不需要压力过滤装置提高过滤速度。

实施例10

同实施例9,不同之处在于,

参见图3所示,所述重力过滤装置包括敞口的容器壳体200和设置在容器壳体200内下部的过滤层201;所述容器壳体200下部或底部设有出水口202,容器壳体200的上部从上至下设置反洗出水口203和进水口204。

工作原理说明:正常过滤流程:采出水从进水口204进入壳体200内,依靠自身重力通过过滤层201,杂质被过滤层截留,洁净采出水从出水口202流出。

反洗流程:使用一定时间后,让洁净采出水从出水管202进入过滤层201,把滤层201内部或/和上部的杂质冲浮起来,并携带其通过反洗出水口203流出。

实施例11

同实施例9,不同之处在于,

参见图3所示,所述重力过滤装置包括敞口的容器壳体300和设置在容器壳体300内下部的过滤层301;所述容器壳体300下部或底部设有出水口302。

工作原理说明:采出水从容器壳体300上部敞口处进入壳体300内,依靠自身重力通过过滤层301,杂质被过滤层截留,洁净采出水从出水口302流出。

实施例12

为了解决淡化装置的污染问题,延长其使用寿命,先将气田采出水静置,使采出水中的杂质沉淀,形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先将气田采出水静置,使采出水中的杂质沉淀,形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来。

优选的,用现有方法将沉淀的杂质分离出来或进一步处理。

更优选的,所述现有方法是指固-液分离、旋流分离、离心分离、过滤、压力罐过滤、重力过滤装置过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、加入高分子絮凝剂或/和助凝剂的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

试验表明:将东胜气田采出水1000ml置于1000ml分液漏斗中,静置1小时后,采出水上部析出1~2ml轻质油;继续静置2天后,采出水的外观由黄色浑浊不透明变为无色透明,分液漏斗底部沉淀1~5ml沉淀物;打开分液漏斗底部旋塞和上部盖子,沉淀物即流出分液漏斗。

由本领域公知知识可知:将水与沉淀物分离属于本领域的简单成熟技术。

由本领域公知知识可知:东胜气田采出水外观呈黑色或黄色浑浊不透明状,含黑色轻质油1~3%,Na+、Ka+含量8700mg/L,Ca2+含量7000mg/L,Mg2+含量300mg/L,Cl-含量25000mg/L,总矿化度超过45000mg/L。

实施例13

为了防止用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来时发生轻质油和/或乳化烃闪燃,并解决淡化装置的污染问题,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

优选地,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来,再将轻质油和/或乳化烃进一步分离为轻质油和水;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

优选地,先用加热、破乳、静置、气浮、催化氧化、生物氧化、电离的任意一种或两种以上任意组合的方法使轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先用加热、破乳、静置、气浮、催化氧化、生物氧化、电离的任意一种或两种以上任意组合的方法使轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

所述的加热方法包括环境加热方法、燃料加热方法如燃煤容器加热和蒸汽加热及燃油炉加热等、电加热方法、余热加热方法、废热加热方法、太阳能加热方法中的任意一种加热方法或任意两种以上加热方法的联合使用。

所述的环境加热方法是指利用自然环境温度加热气田采出水的方法,如将装有气田采出水的密闭容器置于大气环境中,用阳光照射方法、自然通风方法、强制通风方法、风吹日晒方法等加热装有气田采出水的密闭容器。

所述的太阳能加热方法是指直接的或间接的利用太阳能或阳光加热的方法,如利用太阳能热水器加热气田采出水的方法。

所述的破乳方法包括化学破乳方法如破乳剂破乳、物理破乳方法如电脱水破乳法和超声波破乳法和放电破乳法、过滤破乳法、聚结破乳法的任意一种加热方法或任意两种以上加热方法的联合使用。

由本领域公知知识可知:轻质油和/或乳化烃不溶于水,密度均低于水;大颗粒的乳化烃一般位于油水之间形成过渡层,小颗粒的乳化烃短时间内可悬浮于水中,但长时间静止后会浮至水面。

由本领域公知知识可知,轻质油乳化液能够通过吸附破乳(如陶粒、砂砾、核桃壳吸附破乳),也能够利用聚结材料如丙烯纤维球破乳,也能够利用催化氧化、生物氧化、电离破乳,也能够利用静置、气浮破乳。

实施例14

为了防止用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来时发生轻质油和/或乳化烃闪燃,并解决淡化装置的污染问题,先用通电氧化如电解氧化、催化氧化、生物氧化、超声氧化、电晕氧化如放电氧化、电离等的任意一种或两种以上任意组合的方法将乳化烃或/和轻质油氧化分解,然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,用通电氧化如电解氧化、催化氧化、生物氧化、超声氧化、电晕氧化如放电氧化、电离等的任意一种或两种以上任意组合的方法将乳化烃或/和轻质油氧化分解。

实施例15

为了除去气田采出水中的钙镁铁等成垢离子、乳化烃或/和溶解烃、硫化氢和二氧化碳等酸性气体,并解决淡化装置的污染问题,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将悬浊液或浑浊液体分离成固形物和洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

所述的溶解烃是指溶解于气田采出水中的轻质油或烃。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将洁净采出水从悬浊液或浑浊液体中分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的固形物;再用现有方法将固形物从采出水中分离出来,形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将悬浊液或浑浊液体分离成固形物和洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将洁净采出水从悬浊液或浑浊液体中分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的固形物;再用现有方法将固形物从采出水中分离出来,形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,将分离出的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;再向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将悬浊液或浑浊液体分离成固形物和洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;再向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将洁净采出水从悬浊液或浑浊液体中分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;再向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的固形物;再用现有方法将固形物从采出水中分离出来,形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

更优选的,将分离出的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

由本领域公知知识可知:国内目前通常用聚合氯化铝絮凝剂除去气田采出水中的机械杂质、乳化油,有时为了增强聚合氯化铝的絮凝效果向气田采出水中加入氢氧化钙或氢氧化钠,将气田采出水的PH值调整至7~9;国内目前没有仅向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐,利用其与气田采出水中钙镁铁等成垢离子的沉淀反应净化气田采出水的公开文献或成功先例;由本领域公知知识可知,气田采出水PH值为7~9时,仍然含有大量钙镁铁等成垢离子,如将东胜气田采出水PH值调整至8后其钙镁离子含量仍然高达3000mg/L以上。

由本领域公知知识可知:国内目前用聚合氯化铝絮凝剂除去气田采出水中的机械杂质、乳化油时,其工艺可概述为:先向气田采出水中加入聚合氯化铝絮凝剂和有机絮凝剂,然后让采出水进入沉降罐沉降,或者进入气浮池气浮,使絮状物沉降至罐下部或气浮至水面,然后将沉降罐或气浮池内较清的采出水送至缓冲罐;然后用泵将缓冲罐内较清的采出水送入压力过滤罐、精细过滤罐进行过滤,形成清洁采出水;然后再向清洁采出水中加入缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂后回注地层;然后将沉降至罐下部或气浮至水的絮状物放入浓缩罐内,并向絮状物中再次加入聚合氯化铝絮凝剂和/或有机絮凝剂,使絮状物进一步浓缩脱水;然后将浓缩后的絮状物送入压滤机或干化场进一步脱水干化。

实施例16

同实施例15,其不同之处仅在于,所述现有方法是指静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

更优选的,所述现有方法是指静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离的任意一种串联或/和并联的方法。

更优选的,所述静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离是指敞口容器内的静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离。

更优选的,所述重力过滤装置是指敞口或通大气的常压过滤装置,也指依靠液体自身重力通过过滤层或滤料的过滤装置。

更优选的,所述重力过滤装置包括敞口的容器壳体和设置在容器壳体内下部的过滤层;所述容器壳体下部或底部设有出水口。

更优选的,所述现有方法是指过滤、压滤罐过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、加入高分子有机絮凝剂或/和助凝剂的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

更优选的,所述现有方法是指过滤、压滤罐过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、高分子有机絮凝剂或/和助凝剂的任意一种任意串联或/和并联的方法。

更优选的,所述现有方法是指静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离、过滤、压滤罐过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、加入高分子有机絮凝剂或/和助凝剂的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

实验表明:将东胜气田采出水1000ml置于1000ml分液漏斗A中,静置1小时后,采出水上部析出1~2ml轻质油;打开分液漏斗A盖子和下部旋塞,将采出水放入另一个1000ml分液漏斗B中,然后再将轻质油放入烧杯A中;然后再向分液漏斗B的采出水中加入5g氢氧化钠、15g碳酸钠,摇晃分液漏斗B使其溶解均匀,分液漏斗B中的采出水变为浑浊悬浊液;静置分液漏斗B24小时,分液漏斗B上部形成无色透明的清洁采出水,下部形成白色沉淀物;打开分液漏斗B盖子和下部旋塞,将下部沉淀物放入烧杯B中,分液漏斗B中只剩无色透明的清洁采出水;将烧杯B中的沉淀物用3层滤纸过滤,沉淀物留在滤纸上面,过滤液呈无色透明状并流入烧杯C中,再将烧杯C中过滤液和分液漏斗B内的清洁采出水混合;然后硬纸片或金属丝将留在滤纸上面的沉淀物清理下来,用高温焙烧成残渣;然后将分液漏斗B内的清洁采出水用反渗透膜浓缩,能够分离出30%以上的淡水;进一步实验检测表明,所分离出的淡水矿化度小于500mg/L,符合国家外排水的环保标准,满足植物正常生长需要,能够用作建筑用水;进一步实验检测表明,沉淀物用电炉高温焙烧形成的残渣符合国家环保标准,能够排放至环境中;进一步实验表明,向分液漏斗B中浑浊悬浊液加入阳离子聚丙烯酰胺有机絮凝剂或/和无机絮凝剂聚合氯化铝;静置分液漏斗B6小时,分液漏斗B上部形成无色透明的清洁采出水,下部形成白色或黄色沉淀物;打开分液漏斗B盖子和下部旋塞,将下部沉淀物放入烧杯B中,分液漏斗B中只剩无色透明的清洁采出水;将烧杯B中的沉淀物用2层滤纸过滤,沉淀物留在滤纸上面,过滤液同样呈无色透明状并流入烧杯C中;由此可知,阳离子聚丙烯酰胺有机絮凝剂或/和无机絮凝剂聚合氯化铝能够加快氢氧化钠、碳酸钠和气田采出水中钙镁离子反应而成的浑浊悬浊液的固-液分离速度,能够将固形物的沉淀速度提高4倍;且能够有效增强滤纸过滤沉淀物的效果,能够让2层滤纸达到与3层滤纸同样的过滤效果。

实验表明:将东胜气田采出水1000ml置于1000ml分液漏斗A中,静置1小时后,采出水上部析出1~2ml轻质油;打开分液漏斗A盖子和下部旋塞,将采出水放入另一个1000ml分液漏斗B中,然后再将轻质油放入烧杯A中;然后再向分液漏斗B的采出水中加入5g氢氧化钠、15g碳酸钠,摇晃分液漏斗B使其溶解均匀,分液漏斗B中的采出水变为浑浊悬浊液;静置分液漏斗B24小时,分液漏斗B上部形成无色透明的清洁采出水,下部形成白色沉淀物;打开分液漏斗B盖子,用针管将分液漏斗B中无色透明的清洁采出水抽出来放入烧杯B中;然后打开分液漏斗B下部旋塞,将下部沉淀物放入烧杯C中;再将烧杯C中的沉淀物用3层化纤毛毯过滤,沉淀物留在毛毯上面,过滤液呈无色透明状并流入烧杯D中,然后再将烧杯D中的过滤液和烧杯B中的清洁采出水混合;然后用玻璃片将留在毛毯上面的沉淀物清理下来,用电炉高温焙烧成残渣;然后用反渗透膜分离烧杯B中的清洁采出水,能够分离出30%以上的淡水;进一步实验检测表明,所分离出的淡水矿化度小于500mg/L,符合国家环保标准,满足植物正常生长需要,能够用作建筑用水;进一步实验检测表明,沉淀物用电炉高温焙烧形成的残渣符合国家环保标准,能够排放至环境中;进一步实验表明,向烧杯C中加入100mg/L的阳离子聚丙烯酰胺有机絮凝剂并搅拌均匀,然后再将烧杯C中的沉淀物用1层化纤毛毯过滤,沉淀物留在毛毯上面,过滤液同样呈无色透明状并流入烧杯D中;由此可知,阳离子聚丙烯酰胺有机絮凝剂能够有效增强化纤毛毯过滤沉淀物的效果,能够让1层毛毯达到与3层毛毯同样的过滤效果。

实施例17

同实施例15,其不同之处仅在于,

参见图3所示,所述重力过滤装置包括敞口的容器壳体300和设置在容器壳体300内的细沙过滤层301;所述容器壳体300下部或底部设有出水口302。

工作原理说明:悬浊液或浑浊液体或含固形物的采出水从容器壳体300上部敞口处进入壳体300内,依靠自身重力通过细沙过滤层301,固形物或杂质被细沙过滤层301截留,洁净采出水从出水口302流出。

使用一段时间后,细沙过滤层301上面截留大量固形物,用现有方法如人工或机械清理方法将固形物从细沙过滤层301上面清除,然后再在细沙过滤层301上面补充铺设一层细沙,即可继续使用;或者,使用一段时间后,用现有方法如人工或机械清理方法将细沙过滤层301截留的固形物连同细沙过滤层301一起从容器壳体300内清理出来,然后重新在容器壳体300内用细沙铺设新的细沙过滤层301,即可继续使用。

实施例18

先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成悬浊液或浑浊液体;然后将悬浊液或浑浊液体置于容器内;然后静置,使固形物沉降至容器下部,在容器上部形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,在容器上部形成浓缩气田采出水;然后将浓缩气田采出水从容器内分离出来进一步无害化处理;然后再将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

更优选的,先将容器内的固形物分离出来,将固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,先将容器内的固形物分离出来,将固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再将浓缩气田采出水从容器内分离出来进一步无害化处理。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成悬浊液或浑浊液体;然后将悬浊液或浑浊液体置于容器内;然后静置,使固形物沉降至容器下部,在容器上部形成洁净采出水。

更优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

实施例19

先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成悬浊液或浑浊液体;然后将悬浊液或浑浊液体置于容器内;然后静置,使固形物沉降至容器下部,在容器上部形成洁净采出水;然后将洁净气田采出水从容器内分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水;然后再将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

更优选的,先将容器内的固形物分离出来,将固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后将洁净气田采出水从容器内分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成悬浊液或浑浊液体;然后将悬浊液或浑浊液体置于容器内;然后静置,使固形物沉降至容器下部,在容器上部形成洁净采出水。

更优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

更优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

实施例20

先将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中;然后再将气田采出水加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,在容器上部形成浓缩气田采出水。

更优选的,先将洁净采出水从从容器内分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,先将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中;然后再将气田采出水加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水,在容器下部形成固形物;然后将洁净采出水从容器内分离出来,将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中;然后再将气田采出水加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水。

更优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

更优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

实施例21

先将气田采出水加入容器中;再将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,在容器上部形成浓缩气田采出水。

更优选的,先将洁净采出水从从容器内分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,先将气田采出水加入容器中;再将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水,在容器下部形成固形物;然后将洁净采出水从容器内分离出来,将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先将气田采出水加入容器中;再将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水。

更优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

更优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

实施例22

同实施例15、18-21,其不同之处仅在于,将固形物送入干化池或/和重力过滤装置过滤、脱水、风干,然后再进一步无害化处理。

由本领域公知知识可知:用干化池脱除含水很高的固形物水分属于成熟技术。

更优选的,在将固形物干化或进一步无害化处理前,先用酸将固形物的PH值调整至6-9。

实施例23

同实施例15、18-22,其不同之处仅在于,让固形物在沙滤池内依靠重力过滤,分离成上部清液和下部沉淀物;然后将上部清液取出与采出水混合;然后将下部沉淀物与煤粉、泥土混合均匀后制成型煤;然后将型煤风干后高温焙烧成残渣;然后再将残渣制用作建材、铺路等的原材料。

更优选的,让固形物在敞口沙池依靠重力过滤、干化;然后将沙池过滤出来的液体与气田采出水混合。

更优选的,用现有方法将固形物从敞口沙池的沙面上清理出来,或者用现有方法定期更换敞口沙池的沙。

更优选的,在将固形物干化或清理前,或者在将固形物与粉煤或/和泥土混合前,先用酸将固形物的PH值调整至6-9。

由本领域公知知识可知:目前气田采出水产生的污泥均先加入有机絮凝剂进一步浓缩,然后再用压滤机脱水,然后再风干晾晒或自然干化,然后再用天然气或柴油焚烧;国内目前没有将气田采出水所产污泥与煤粉混合制型煤后高温焙烧的成功先例或公开文献。

以东胜气田现场试验为例,该实验的工艺可以概括为:先将东胜气田采出水放入50方卧式常压油罐中静置2天,然后将油罐下部的采出水加入50方敞口方罐内,同时将气田采出水量的1.5%碳酸钠、0.5%氢氧化钠加入50方敞口方罐内,同时用循环泵循环搅拌方罐内的浑浊液体24小时;然后静置沉降12小时,让浑浊液体分离成清洁采出水和沉淀物;然后将方罐上部的清洁采出水用泵抽送至另一个储水方罐中进一步处理或用反渗透膜组件或装置浓缩;然后将方罐中的沉淀物用泥浆泵或潜水泵抽送至外形尺寸20米×4米×1.5米的敞口沙滤方池内过滤,固形物留在沙滤方池的沙层上面,滤液通过沙滤方池底部的滤水管自流至集液池内;然后将集液池内的清洁采出水用泵送入50方敞口方罐内,与来自油罐下部的采出水混合后再次加碱沉降;然后用铁锹将沙滤方池沙层上面的固形物清理出沙滤方池,并与粉煤、黄土混合均匀,然后制成型煤并风干;然后将风干型煤加入炉火内焙烧成炉渣,然后将炉渣用作建筑砌块的原材料。

实施例24

同实施例15、18-21,其不同之处仅在于,将固形物与粉煤、泥土混合均匀,然后制成型煤并风干;然后将风干型煤加入炉火内焙烧成炉渣,然后将炉渣用作建筑砌块的原材料。

优选的,将固形物与粉煤或/和泥土混合均匀,然后制成建材砌块或砖瓦毛坯。

更优选的,在将固形物与粉煤或/和泥土混合前,先用酸将固形物的PH值调整至6-9。

以东胜气田现场试验为例,该实验的改进工艺也可以概括为:先将东胜气田采出水放入50方卧式常压油罐中静置2天,然后将油罐下部的采出水加入50方敞口方罐内,同时将气田采出水量的1.5%碳酸钠、0.5%氢氧化钠加入50方敞口方罐内,同时用循环泵循环搅拌方罐内的浑浊液体24小时;然后静置沉降12小时,让浑浊液体分离成清洁采出水和沉淀物;然后将方罐上部的清洁采出水用泵抽送至另一个储水方罐中进一步处理或用反渗透膜组件或装置浓缩;然后将方罐中的沉淀物继续静置2天以上,进一步分离出上清液,再将上清液用泵送入另一个方罐内并与来自油罐下部的采出水混合后再次加碱沉降;然后用挖沟机将沉淀物清理出方罐并与粉煤、黄土混合均匀,然后制成煤饼并风干;然后将风干煤饼加入炉火内焙烧成炉渣,然后将炉渣用作建筑砌块的原材料。

实施例25

同实施例15、18-24,其不同之处仅在于,所述固形物包括不溶于水的晶体、无定形物、沉淀物、漂浮物、残渣、机械杂质、聚合物等的任意一种或其两种以上任意比例混合的混合物。

实施例26

同实施例15、18-21,其不同之处仅在于,所述碱性物质指能使水的PH值大于8的水溶性物质,如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、天然碱、天然碱水、碳酸氢铵等。

所述的磷酸氢盐是指易溶于水的磷酸氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸氢铵等。

所述的磷酸二氢盐是指易溶于水的磷酸二氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵等。

实验与检测表明:将氢氧化钠或/和碳酸钠加入东胜气田采出水中,与采出水中的钙镁铁等成垢离子形成的沉淀物(包括碳酸盐和氢氧化物)表面积巨大,在水中能够形成矾花较大的絮状物,能够有效吸附轻质油、乳化烃、溶解油,能够与轻质油、乳化烃、溶解油形成矾花较大的絮状物;因此,氢氧化钠或/和碳酸钠加入采出水中时,具有良好的絮凝功能,能够完全代替聚合氯化铝絮凝剂等无机絮凝剂和有机絮凝剂。

实验与检测表明:将0.2%氢氧化钠、0.3%碳酸钠加入用具塞量筒盛装的100ml东胜气田采出水中,用力摇晃具塞量筒使碱溶解,然后静置,则采出水中出现大量团状絮体,10分钟内即快速沉降至量底部,水中剩余絮体极少;再用力摇晃具塞量筒,则絮体破碎,形成大量细碎的絮体,1个小时后仍有大量细碎絮体漂浮于水中;因此,采出水静置沉淀过程中,不宜再搅拌或扰动,否则絮体沉降变得困难;由此可知,将碱加入采出水并搅拌均匀后,不宜用动态或流动的方法进行过滤,宜采用静态或静置的方法过滤。

室内实验和东胜气田的现场试验表明:碱性物质的不同加入方法所产生的技术效果差异巨大甚至完全不同,如下表所示。

东胜气田采出水的几种不同加碱方法实验结果

东胜气田的现场试验表明:该实验用2台50方卧式常压罐轮流分离油水,用4台50方的敞口方罐轮流静置沉降,用2套2方/时的反渗透装置串联浓缩,日均处理东胜1号集气站采出水15方/日;其流程可简述为:集气站采出水用油罐车运至50方卧式常压罐,用泵将其泵入罐内静置2~3天分离轻质油,然后将分离轻质油后的采出水20方泵入50方敞口方罐内,同时将200公斤碳酸钠、100公斤氢氧化钠加入50方敞口方罐内,并不断搅拌8小时,然后静置沉24小时,沉淀物即沉至沉降池下部,洁净采出水在沉淀物上部;进一步检测表明,洁净采出水呈无色透明状,没有絮状物,机械杂质含量小于1mg/L,PH值=12~14,硫化氢含量、二氧化碳含量、总烃含量均符合环保标准要求,对大气没有污染;将沉淀物用煤粉、泥土制成煤饼风干后进一步焙烧,焙烧残渣符合环保标准要求;进一步实验检测表明,洁净采出水没有结垢倾向,不加阻垢剂也不会结垢。

东胜气田的现场试验进一步表明:将200公斤碳酸钠、100公斤氢氧化钠分成2次加入20方采出水中,每次加入100公斤碳酸钠、50公斤氢氧化钠,第1次和第2次之间间隔4小时,并不断搅拌8小时,然后静置沉降24小时,其洁净采出水呈淡蓝色透明状,漂浮有大量细碎絮状物,机械杂质含量大于20mg/L,明显比将200公斤碳酸钠、100公斤氢氧化钠一次性加入20方采出水中获得的洁净采出水质差;因此,将碳酸钠、氢氧化钠分2次加入采出水中的静置沉降效果不如将碳酸钠、氢氧化钠一次性加入采出水中的静置沉降效果。

东胜气田的现场试验进一步表明:先将200公斤碳酸钠、100公斤氢氧化钠加入50方敞口方罐内,然后用20方采出水冲刷加入的碱,并不断搅拌8小时,然后静置沉降24小时,其洁净采出水无色透明,没有絮状物,机械杂质含量小于1mg/L;而先将20方采出水加入50方敞口方罐内,然后再将200公斤碳酸钠、100公斤氢氧化钠加入50方敞口方罐内,并不断搅拌8小时,然后静置沉降24小时,其洁净采出水呈淡蓝色透明状,漂浮有大量细碎絮状物,机械杂质含量大于20mg/L;因此,先将碳酸钠、氢氧化钠加入敞口方罐内,再将采出水加入敞口方罐内的静置沉降效果,远好于先将采出水加入敞口方罐内、再将碳酸钠、氢氧化钠加入敞口方罐内的静置沉降效果。

东胜气田的现场试验表明:将此前沉淀在50方敞口方罐内的沉淀物2~20方继续保留在敞口方罐内而不清理出来,然后将20方采出水加入50方敞口方罐内并与沉淀物混合,然后再将200公斤碳酸钠、100公斤氢氧化钠加入50方敞口方罐内,并不断搅拌8小时,然后静置沉降24小时,其洁净采出水呈无色透明状,没有絮状物,机械杂质含量小于1mg/L;因此,同等条件下,将此前的沉淀物继续保留在50方敞口方罐内时,该沉淀物能够有效强化氢氧化钠、碳酸钠净化采出水的效果。

东胜气田的现场试验进一步表明:向东胜气田采出水中加入1%碳酸钠、0.5%氢氧化钠,所产生的风干污泥体积不到采出水体积的2%;向东胜气田采出水中加入1.5%聚合氯化铝絮凝剂,所产生的风干污泥体积为采出水体积的10%以上;向东胜气田采出水中加入1.4%聚合氯化铝絮凝剂和0.1%的阳离子聚丙烯酰胺有机絮凝剂,所产生的风干污泥体积为采出水体积的8%以上;向东胜气田采出水中加入0.5%聚合氯化铝絮凝剂、0.5%氢氧化钠、0.5%碳酸钠,所产生的风干污泥体积为采出水体积的10%以上;向东胜气田采出水中加入1%聚合氯化铝絮凝剂、0.2%氢氧化钠、0.3%碳酸钠,所产生的风干污泥体积为采出水体积的10%以上;向东胜气田采出水中加入1%碳酸钠、0.4%氢氧化钠、0.1%阳离子聚丙烯酰胺有机絮凝剂,所产生的风干污泥体积为采出水体积的10%以上;因此,东胜气田采出水加入絮凝剂预处理时,其污泥产量是只加入碳酸钠、氢氧化钠的4~5倍。

东胜气田的现场试验进一步表明:只向东胜气田采出水加碳酸钠、氢氧化钠时,产生的沉淀物即污泥密实度高,在砂层上依靠重力脱水快,2天内即可形成含水率低于50%的干化污泥;向东胜气田采出水加入聚合氯化铝或/和有机絮凝剂后,无论是否加入碳酸钠、氢氧化钠,所生成的沉淀物非常松散,在砂层上依靠重力脱水速度极慢,干化2天后的含水率仍在80%以上。

东胜气田的现场试验进一步表明:仅向东胜气田采出水中加入1%碳酸钠、0.5%氢氧化钠,不加入絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂,静置沉淀后形成的洁净采出水用反渗透膜浓缩,反渗透膜连续运行2个月后,膜表面观察不到显著的污染、结垢现象,不需要化学清洗或酸洗。

由本领域公知知识可知:轻质油、乳化烃与絮凝剂作用后能够形成絮状物。

实施例27

同实施例12、15、18-21,其不同之处仅在于,进一步的,为了提高淡化装置的效率,先用酸将洁净采出水的PH值调整至7~9,然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来。

所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

具体的说,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

实施例28

进一步的,为了防止用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来时发生甲醇闪燃,先将气田采出水中的甲醇含量降至甲醇闪燃浓度以下;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

由本领域公知知识可知:污水中的甲醇浓度超过3%时,极易闪燃闪爆。

优选地,先在集气站内或集气站附近、井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,将气田采出水中的甲醇含量降至甲醇闪燃浓度以下;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水

优选地,先用加热方法将气田采出水加热;然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法,将气田采出水中的甲醇含量降至甲醇闪燃浓度以下;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选地,先在集气站内或集气站附近、井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近,用加热方法将气田采出水加热;然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法,将气田采出水中的甲醇含量降至甲醇闪燃浓度以下;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

所述的加热方法包括环境加热方法、燃料加热方法(如燃煤容器加热、蒸汽加热、燃油炉加热等)、电加热方法、余热加热方法、废热加热方法、太阳能加热方法中的任意一种加热方法或任意两种以上加热方法的联合使用。

所述的负压蒸馏是指蒸馏时的压力小于常压或当地大气压。

所述的负压汽提是指汽提时的压力小于常压或当地大气压。

所述的负压提馏是指提馏时的压力小于常压或当地大气压。

所述的负压精馏是指精馏时的压力小于常压或当地大气压。

所述的环境加热方法是指利用自然环境温度加热气田采出水的方法,如将装有气田采出水的密闭容器置于大气环境中,用阳光照射方法、自然通风方法、强制通风方法、风吹日晒方法等加热装有气田采出水的密闭容器。

所述的太阳能加热方法是指直接的或间接的利用太阳能或阳光加热的方法,如利用太阳能热水器加热气田采出水的方法。

优选地,先用加热方法将气田采出水加热;然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法,将气田采出水分离为甲醇含量20%以上的粗甲醇和甲醇含量低于甲醇闪燃浓度的气田采出水,将甲醇含量20%以上的粗甲醇回收利用;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

更优选地,先在集气站内或集气站附近、井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近,先用加热方法将气田采出水加热;然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法,将气田采出水分离为甲醇含量20%以上的粗甲醇和甲醇含量低于甲醇闪燃浓度的气田采出水,将甲醇含量20%以上的粗甲醇回收利用;然后再用淡化方法将水分从甲醇含量低于甲醇闪燃浓度的气田采出水中分离出来。

优选地,先用氧化方法将气田采出水中的甲醇氧化为甲醛或/和甲酸或/和二氧化碳;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

所述的氧化方法包括电解方法、催化氧化方法、放电氧化方法、超声氧化方法、生物氧化方法的任意一种或其任意两种的任意联合方法。

所述的电解方法是指利用电流电解气田采出水的方法;优选地,所述电解方法是指利用太阳能电池产生的电流电解气田采出水的方法。

所述的催化氧化方法是指包括生物催化氧化方法、半导体如二氧化钛催化氧化方法、氧化还原体系如三价铁-二价铁体系催化氧化方法、过氧化物催化氧化法如双氧水-高锰酸钾体系、超临界催化氧化方法中的任意一种或任意两种以上的任意联合使用。

更优选的,先将气田采出水中的甲醇含量降至甲醇闪燃浓度以下;然后再用电解方法、催化氧化方法、放电氧化方法、超声氧化方法、生物氧化方法的任意一种或其任意两种的任意联合方法,将气田采出水中的甲醇氧化为甲醛或/和甲酸或/和二氧化碳;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

更优选地,将气田采出水中的甲醇氧化为甲醛或/和甲酸后,将甲醛或/和甲酸进一步回收利用。

由本领域公知知识可知:含甲醇的气田采出水与不含甲醇的气田采出水差异巨大,国内目前没有用反渗透等淡化方法浓缩含甲醇气田采出水的成功先例和公开文献;回收甲醇后的采出水温度可达100℃以上,且已经过严格的预处理,可以直接用膜蒸馏法浓缩采出水,能够大幅降低浓缩采出水的成本;国内目前没有用反渗透法、膜蒸馏法等淡化方法浓缩回收甲醇后采出水的成功先例和公开文献。

实施例29

进一步的,为了有效利用淡水资源,将用淡化方法从气田采出水中分离出来的水分进一步综合利用。

优选的,将用淡化方法从气田采出水中分离出来的水分,作为中水、工业用水、景观用水、建筑用水、洗涤用水、生活用水、农林牧渔用水的任意一种或两种以上应用。

东胜气田的现场试验表明:用反渗透方法从采出水中分离出来的水矿化度小于500mg/L,属于淡水;进一步检测化验表明,所分离出的水符合环保排放要求,允许用作农林牧渔用水。

实施例30

本发明一种气田采出水无害化处理方法,包括如下步骤:

1)形成浓缩气田污水:用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积,降低气田采出水的运费与处理成本。

2)浓缩气田采出水无害化:将浓缩气田采出水用现有方法进一步处理或/和综合利用,以使浓缩气田采出水无害化。

进一步的,步骤1)中,所述淡化方法应能有效缩减气田采出水的体积,应能有效降低气田采出水的回注难度或/和有效降低气田采出水进一步处理或综合利用的难度;作为本领域普通技术人员,通过现有技术方法能够确定所述淡化方法的具体方案、设备设施、工艺流程,能够确定从气田采出水中所分离出的水分的比例或百分比、物理形态、水量、流量,能够确定从气田采出水中分离出多少比例或百分比的的水分,能够确定从气田采出水中分离出的水分的具体成分、指标、各种溶质含量。

进一步的,步骤1)中,所述从气田采出水中分离出来的水分所含水溶性物质的浓度应能够满足植物正常生长要求,或/和满足国家法律法规规定的排放标准,或/和能够作为中水、景观用水、工业用水、锅炉用水、建筑用水、洗涤用水、生活用水、农林牧渔用水的任意一种使用;作为本领域普通技术人员,通过现有技术方法能够确定所分离出的水分是否满足国家法律法规规定的排放标准,能否用作景观用水、工业用水等。

进一步的,步骤1)中,所述淡化方法是指将溶质含量低的水从溶质含量高的水中分离出来的方法或/和过程,也可以是指将盐或/和矿物质含量低的水从盐或/和矿物质含量高的水中分离出来的方法或/和过程。

优选的,所述淡化方法是指海水淡化方法。

更优选的,所述海水淡化方法是利用海水脱盐生产淡水的方法,又指从海水中取得淡水的过程或方法。

优选的,所述淡化方法是指冷冻法、冻结法如自然结冰淡化法和人工制冷结冰淡化法、高效膜法如高分子分离膜法和生物膜法、电渗析法如离子交换膜电渗析法和电潜桥膜法、蒸馏法如压汽蒸馏法、正向渗透法如非加压吸附渗透法、半透膜法、反渗透法、超滤法如超滤膜法和纳滤膜法、微滤法如微滤膜法、离子交换法如碳酸铵离子交换法、离子树脂交换法如阳离子树脂交换法和氢离子树脂交换法、低温蒸馏法如低温多效蒸馏法、太阳能法如太阳能蒸馏器法、闪蒸法如多级闪蒸法、膜蒸馏脱盐法、负压蒸发法如射流负压抽吸蒸发法、吸附脱盐法如电吸附脱盐法、露点蒸发法、喷雾蒸发法、真空冷冻法、水电联产法、热膜联产法的任意一种或两种以上任意联合的方法。

更优选的,所述淡化方法是指冷冻法、冻结法、高效膜法,电渗析法、蒸馏法、正向渗透法、半透膜法、反渗透法、超滤法、微滤法、离子交换法、离子树脂交换法、低温蒸馏法、太阳能法、闪蒸法、膜蒸馏脱盐法、负压蒸发法、吸附脱盐法、露点蒸发法、喷雾蒸发法、真空冷冻法、水电联产法、热膜联产法的任意一种任意串联或/和并联的方法。

更优选的,所述淡化方法是指利用核能、太阳能、风能、潮汐能的任意一种或两种以上任意联合的方法为淡化工艺、装置或设施提供动力或/和压力的方法。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水可以含有甲醇而不含抑制剂,也可以含有抑制剂而不含甲醇,也可以同时含甲醇和抑制剂,也可以不含甲醇且不含抑制剂。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水是指天然气开采或天然气生产过程中产生的采出水、煤层气或/和煤成气开采生产过程中产生的采出水、页岩气或/和泥岩气开采生产过程中产生的采出水、油田气井或伴生天然气生产过程中产生的采出水、天然气水合物矿开发生产过程中产生的采出水、凝析气田开采或生产过程中产生的采出水的任意一种。

优选地,所述天然气水合物矿是指所蕴藏的天然气或/和烃的原始状态为天然气水合物。

优选地,所述凝析气田是指天然气井的轻质油(或液态烃)产量超过0.2m3/日的气田。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水是指集气站或/和计量站产生的采出水、天然气净化处理厂产生的采出水、天然气地面生产或储运站点(如增压站、减压站、配气站等)产生的采出水中的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水是指天然气开采或天然气生产过程中的任意一个生产环节、生产设备、生产工艺产生的采出水。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水是指天然气开采或天然气生产过程中的任意两个或两个以上生产环节、生产设备、生产工艺所产采出水任意比例的混合物。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水是指从天然气流道中分离出来的或天然气流道产生的采出水.

优选地,所述天然气流道是指天然气井、井筒、井口、阀门、流量计、节流元件、管件、分离器、管线等天然气流经通道的任意一种或任意两种以上。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水是指由天然气流道中分离出的液态烃或/和乳化烃与水的混合物中进一步分离形成的液态水或采出水。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水是指从天然气流道中分离出的乳化烃中进一步分离出的液态水或采出水。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水含有液态烃或/和乳化烃。

优选地,所属液态烃可以是无色的,也可以是黄色或棕色、黑色等其他颜色的,也可以是指轻质原油。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水也是指油气井所产出的主要来自油层或油气层的地下水;所述油气井可以是指生产原油的同时也生产天然气(或伴生气)的油井,也可以是指生产天然气的同时也生产轻质原油或凝析油的天然气井。

进一步的,步骤1)中,所述气田采出水可以是指气态水,也可以是指液态水或固态水。

进一步的,步骤1)中,所述从气田采出水中分离出来的水分可以是液态水、固态水或冰、气态水或水蒸汽的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。

进一步的,步骤1)中,为了降低成本,在集气站内或集气站附近、井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

优选地,为了降低成本,先在集气站内或集气站附近、井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水;然后再将浓缩气田采出水送至另外一个或多个地点或站点。

更优选地,为了降低成本,先在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水;然后再将浓缩气田采出水送至另外一个或多个地点或站点;然后再用淡化方法将水分从浓缩气田采出水中分离出来,以进一步缩减气田采出水体积。

进一步的,步骤1)中,为了解决淡化装置的污染问题,延长其使用寿命,用酸定期清洗淡化装置。

优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,用酸定期清洗淡化装置后,再用碱性物质的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物将酸洗残液中和至PH值7~9,然后将其与采出水混合。

更优选的,用酸定期清洗淡化装置后,再将酸洗残液与采出水混合。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,用酸定期清洗淡化装置。

进一步的,步骤1)中,为了解决淡化装置的污染问题,延长其使用寿命,先向气田采出水中加入酸将采出水PH值调整至5以下,然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向采出水中加入酸将采出水PH值调整至5以下,然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

进一步的,步骤1)中,为了解决淡化装置的污染问题,延长其使用寿命,先用重力过滤装置过滤气田采出水中的杂质,然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

优选的,所述重力过滤装置是指敞口或通大气的常压过滤装置,也指依靠液体自身重力通过过滤层滤料的过滤装置。

优选的,所述重力过滤装置的过滤层由植物颗粒如核桃壳、植物纤维如棉布和麻、化学纤维、人造纤维、化纤如化纤毛毯和化纤布、动物纤维如蚕丝和羊毛毯、矿物颗粒、矿物纤维如玻璃丝布、植物烧结颗粒如活性炭、碳化纤维如碳化树枝的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物构成。

更优选的,所述矿物颗粒是指沙、砂、无烟煤或煤颗粒、陶粒、漂珠、细碎砖瓦颗粒、珍珠岩、硅藻土、云母、细碎玻璃颗粒、细碎混凝土颗粒、石膏颗粒、细碎岩石颗粒、泥土烧结颗粒的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先用重力过滤装置过滤气田采出水中的杂质,然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

进一步的,步骤1)中,为了解决淡化装置的污染问题,延长其使用寿命,先将气田采出水静置,使采出水中的杂质沉淀,形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先将气田采出水静置,使采出水中的杂质沉淀,形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来。

优选的,用现有方法将沉淀的杂质分离出来或进一步处理。

更优选的,所述现有方法是指固-液分离、旋流分离、离心分离、过滤、压力罐过滤、重力过滤装置过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、加入高分子絮凝剂或/和助凝剂的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

进一步的,步骤1)中,为了防止用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来时发生轻质油和/或乳化烃闪燃,并解决淡化装置的污染问题,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

优选地,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来,再将乳化烃进一步分离为轻质油和水;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

优选地,先用加热、破乳、静置、气浮、催化氧化、生物氧化、电离的任意一种或两种以上任意组合的方法使轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先用加热、破乳、静置、气浮、催化氧化、生物氧化、电离的任意一种或两种以上任意组合的方法使轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

所述的加热方法包括环境加热方法、燃料加热方法如燃煤容器加热和蒸汽加热及燃油炉加热等、电加热方法、余热加热方法、废热加热方法、太阳能加热方法中的任意一种加热方法或任意两种以上加热方法的联合使用。

所述的环境加热方法是指利用自然环境温度加热气田采出水的方法,如将装有气田采出水的密闭容器置于大气环境中,用阳光照射方法、自然通风方法、强制通风方法、风吹日晒方法等加热装有气田采出水的密闭容器。

所述的太阳能加热方法是指直接的或间接的利用太阳能或阳光加热的方法,如利用太阳能热水器加热气田采出水的方法。

所述的破乳方法包括化学破乳方法如破乳剂破乳、物理破乳方法如电脱水破乳法和超声波破乳法和放电破乳法、过滤破乳法、聚结破乳法的任意一种加热方法或任意两种以上加热方法的联合使用。

进一步的,步骤1)中,为了防止用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来时发生轻质油和/或乳化烃闪燃,并解决淡化装置的污染问题,先用通电氧化如电解氧化、催化氧化、生物氧化、超声氧化、电晕氧化如放电氧化、电离等的任意一种或两种以上任意组合的方法将乳化烃或/和轻质油氧化分解,然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

优选地,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,用通电氧化如电解氧化、催化氧化、生物氧化、超声氧化、电晕氧化如放电氧化、电离等的任意一种或两种以上任意组合的方法将乳化烃或/和轻质油氧化分解。

进一步的,步骤1)中,为了除去气田采出水中的钙镁铁等成垢离子、乳化烃或/和溶解烃、硫化氢和二氧化碳等酸性气体,并解决淡化装置的污染问题,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将悬浊液或浑浊液体分离成固形物和洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

优选的,所述的溶解烃是指溶解于气田采出水中的轻质油或烃。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将洁净采出水从悬浊液或浑浊液体中分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的固形物;再用现有方法将固形物从采出水中分离出来,形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将悬浊液或浑浊液体分离成固形物和洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将洁净采出水从悬浊液或浑浊液体中分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的固形物;再用现有方法将固形物从采出水中分离出来,形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,将分离出的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;再向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将悬浊液或浑浊液体分离成固形物和洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;再向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将洁净采出水从悬浊液或浑浊液体中分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;再向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的固形物;再用现有方法将固形物从采出水中分离出来,形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水,以缩减气田采出水的体积。

更优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

更优选的,将分离出的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

更优选的,所述现有方法是指静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

更优选的,所述现有方法是指静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离的任意一种串联或/和并联的方法。

更优选的,所述静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离是指敞口容器内的静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离。

更优选的,所述重力过滤装置是指敞口或通大气的常压过滤装置,也指依靠液体自身重力通过过滤层或滤料的过滤装置。

更优选的,所述重力过滤装置包括敞口的容器壳体和设置在容器壳体内下部的过滤层;所述容器壳体下部或底部设有出水口。

更优选的,所述现有方法是指过滤、压滤罐过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、加入高分子有机絮凝剂或/和助凝剂的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

更优选的,所述现有方法是指过滤、压滤罐过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、高分子有机絮凝剂或/和助凝剂的任意一种任意串联或/和并联的方法。

更优选的,所述现有方法是指静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离、过滤、压滤罐过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、加入高分子有机絮凝剂或/和助凝剂的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成悬浊液或浑浊液体;然后将悬浊液或浑浊液体置于容器内;然后静置,使固形物沉降至容器下部,在容器上部形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,在容器上部形成浓缩气田采出水;然后将浓缩气田采出水从容器内分离出来进一步无害化处理;然后再将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

更优选的,先将容器内的固形物分离出来,将固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,先将容器内的固形物分离出来,将固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再将浓缩气田采出水从容器内分离出来进一步无害化处理。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成悬浊液或浑浊液体;然后将悬浊液或浑浊液体置于容器内;然后静置,使固形物沉降至容器下部,在容器上部形成洁净采出水。

更优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成悬浊液或浑浊液体;然后将悬浊液或浑浊液体置于容器内;然后静置,使固形物沉降至容器下部,在容器上部形成洁净采出水;然后将洁净气田采出水从容器内分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水;然后再将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

更优选的,先将容器内的固形物分离出来,将固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后将洁净气田采出水从容器内分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成悬浊液或浑浊液体;然后将悬浊液或浑浊液体置于容器内;然后静置,使固形物沉降至容器下部,在容器上部形成洁净采出水。

更优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

更优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

优选的,先将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中;然后再将气田采出水加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,在容器上部形成浓缩气田采出水。

更优选的,先将洁净采出水从从容器内分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,先将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中;然后再将气田采出水加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水,在容器下部形成固形物;然后将洁净采出水从容器内分离出来,将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中;然后再将气田采出水加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水。

更优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

更优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

优选的,先将气田采出水加入容器中;再将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,在容器上部形成浓缩气田采出水。

更优选的,先将洁净采出水从从容器内分离出来;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,先将气田采出水加入容器中;再将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水,在容器下部形成固形物;然后将洁净采出水从容器内分离出来,将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,先将气田采出水加入容器中;再将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水。

更优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

更优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

更优选的,将固形物送入干化池或/和重力过滤装置过滤、脱水、风干,然后再进一步无害化处理。

更优选的,让固形物在沙滤池内依靠重力过滤,分离成上部清液和下部沉淀物;然后将上部清液取出与采出水混合;然后将下部沉淀物与煤粉、泥土混合均匀后制成型煤;然后将型煤风干后高温焙烧成残渣;然后再将残渣制用作建材、铺路等的原材料。

更优选的,让固形物在敞口沙池依靠重力过滤、干化;然后将沙池过滤出来的液体与气田采出水混合。

更优选的,用现有方法将固形物从敞口沙池的沙面上清理出来,或者用现有方法定期更换敞口沙池的沙。

更优选的,将固形物与粉煤、黄土混合均匀,然后制成型煤并风干;然后将风干型煤加入炉火内焙烧成炉渣,然后将炉渣用作建筑砌块的原材料。

更优选的,将固形物与粉煤或/和黄土混合均匀,然后制成建材砌块或砖瓦毛坯。

更优选的,所述固形物包括不溶于水的晶体、无定形物、沉淀物、漂浮物、残渣、机械杂质、聚合物等的任意一种或其两种以上任意比例混合的混合物。

更优选的,在将固形物过滤、脱水干化或清理或进一步无害化处理前,或者在将固形物与粉煤或/和泥土混合前,先用酸将固形物的PH值调整至6-9。

由公知知识可知:PH值大于12时属于危险固体废物。

优选的,所述碱性物质指能使水的PH值大于8的水溶性物质,如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、天然碱、天然碱水、碳酸氢铵等。

优选的,所述的磷酸氢盐是指易溶于水的磷酸氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸氢铵等。

优选的,所述的磷酸二氢盐是指易溶于水的磷酸二氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵等。

进一步的,步骤1)中,为了提高淡化装置的效率,先用酸将洁净采出水的PH值调整至7~9,然后再用淡化方法将水分从洁净采出水中分离出来。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

进一步的,步骤1)中,为了防止用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来时发生甲醇闪燃,先将气田采出水中的甲醇含量降至甲醇闪燃浓度以下;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

优选地,先在集气站内或集气站附近、井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,将气田采出水中的甲醇含量降至甲醇闪燃浓度以下;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水

优选地,先用加热方法将气田采出水加热;然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法,将气田采出水中的甲醇含量降至甲醇闪燃浓度以下;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

更优选地,先在集气站内或集气站附近、井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近,用加热方法将气田采出水加热;然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法,将气田采出水中的甲醇含量降至甲醇闪燃浓度以下;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来,形成浓缩气田采出水。

所述的加热方法包括环境加热方法、燃料加热方法(如燃煤容器加热、蒸汽加热、燃油炉加热等)、电加热方法、余热加热方法、废热加热方法、太阳能加热方法中的任意一种加热方法或任意两种以上加热方法的联合使用。

所述的负压蒸馏是指蒸馏时的压力小于常压或当地大气压。

所述的负压汽提是指汽提时的压力小于常压或当地大气压。

所述的负压提馏是指提馏时的压力小于常压或当地大气压。

所述的负压精馏是指精馏时的压力小于常压或当地大气压。

所述的环境加热方法是指利用自然环境温度加热气田采出水的方法,如将装有气田采出水的密闭容器置于大气环境中,用阳光照射方法、自然通风方法、强制通风方法、风吹日晒方法等加热装有气田采出水的密闭容器。

所述的太阳能加热方法是指直接的或间接的利用太阳能或阳光加热的方法,如利用太阳能热水器加热气田采出水的方法。

优选地,先用加热方法将气田采出水加热;然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法,将气田采出水分离为甲醇含量20%以上的粗甲醇和甲醇含量低于甲醇闪燃浓度的气田采出水,将甲醇含量20%以上的粗甲醇回收利用;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

更优选地,先在集气站内或集气站附近、井场内或井场附近、净化厂内或净化厂附近,先用加热方法将气田采出水加热;然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法,将气田采出水分离为甲醇含量20%以上的粗甲醇和甲醇含量低于甲醇闪燃浓度的气田采出水,将甲醇含量20%以上的粗甲醇回收利用;然后再用淡化方法将水分从甲醇含量低于甲醇闪燃浓度的气田采出水中分离出来。

优选地,先用氧化方法将气田采出水中的甲醇氧化为甲醛或/和甲酸或/和二氧化碳;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

所述的氧化方法包括电解方法、催化氧化方法、放电氧化方法、超声氧化方法、生物氧化方法的任意一种或其任意两种的任意联合方法。

所述的电解方法是指利用电流电解气田采出水的方法;优选地,所述电解方法是指利用太阳能电池产生的电流电解气田采出水的方法。

所述的催化氧化方法是指包括生物催化氧化方法、半导体如二氧化钛催化氧化方法、氧化还原体系如三价铁-二价铁体系催化氧化方法、过氧化物催化氧化法如双氧水-高锰酸钾体系、超临界催化氧化方法中的任意一种或任意两种以上的任意联合使用。

更优选的,先将气田采出水中的甲醇含量降至甲醇闪燃浓度以下;然后再用电解方法、催化氧化方法、放电氧化方法、超声氧化方法、生物氧化方法的任意一种或其任意两种的任意联合方法,将气田采出水中的甲醇氧化为甲醛或/和甲酸或/和二氧化碳;然后再用淡化方法将水分从气田采出水中分离出来。

更优选地,将气田采出水中的甲醇氧化为甲醛或/和甲酸后,将甲醛或/和甲酸进一步回收利用。

进一步的,步骤1)中,为了有效利用淡水资源,将用淡化方法从气田采出水中分离出来的水分进一步综合利用。

优选的,将用淡化方法从气田采出水中分离出来的水分,作为中水、工业用水、景观用水、建筑用水、洗涤用水、生活用水、农林牧渔用水的任意一种或两种以上应用。

实施例31

同实施例30,不同之处在于:

步骤2)中,将浓缩气田采出水回注地层。

优选的,先将浓缩气田采出水用现有技术方法进一步缩减体积,然后再将进一步缩减体积后的浓缩气田采出水回注地层。

由本领域公知知识可知:气田采出水回注地层是本领域常用方法,气田采出水回注地层时对盐分、矿化度、水溶性物质含量没有要求,允许将浓缩气田采出水回注地层;气田采出水回注地层的量越少,采气成本越低。

实施例32

同实施例30,不同之处在于:

步骤2)中,用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,以使浓缩气田采出水无害化。

所述的通风蒸发方法包括自然通风方法、风吹日晒通风方法、强化自然通风方法、强制通风方法中的任意一种通风方法或任意两种通风方法或任意两种以上通风方法的任意联合使用。

所述自然通风方法是指让自然界的空气或风经过水面的通风方法,如让空气从水面经过、或让风直接从水面自然吹过,等等。

所述风吹日晒通风方法是指让自然界的空气或风经过水面并让阳光照射水的通风方法,如让空气从水面经过并让阳光照射水、或让风直接从水面自然吹过并让阳光照射水,等等。

所述强化自然通风方法是指直接或间接用人工装置强化自然通风蒸发效果的通风方法,如用喷淋或喷雾的方法将水喷向空中、或让水在空气中流淌、或让水在空气中滴落的自然通风方法,如利用空气高度、温度、密度关系在水上方或旁边建造风道、烟筒或其他类型建筑以便形成自然抽风现象的自然通风方法,如利用毛细现象增加空气与水的接触面积的自然通风方法,如利用各种形式的填料或/和填料装置增大空气与水的接触面积和蒸发面积的的自然通风方法等等。

优选的,所述喷雾是超声波喷雾方法、喷头喷雾方法的任意一种或其任意组合的方法。

优选的,所述填料包括金属波纹板、非金属波纹板、瓦类如石棉瓦或金属瓦或石膏瓦、砖类如空心砖或水泥空心砖、石膏板、拉西环、鲍尔环、金属丝网、非金属网、矿物纤维如玻璃丝布、碳化纤维如碳化树枝、太空棉、海绵、化学纤维、人造纤维、化纤制品如化纤布条或化纤毛毯、植物纤维如棉布和麻、动物纤维如蚕丝和羊毛毯、丝绵、家用拖把头的任意一种或其任意两种以上的任意联合使用。

优选的,所述填料装置包括立杆、填料和托架;所述填料为条状或团块状,所述立杆为杆状物或绳状物或丝状物,所述托架固定在立杆上,所述填料一端固定在带托架上。

优选的,所述填料装置包括立杆和填料束,所述填料为条状或团块状,所述立杆为杆状物或绳状物或丝状物,所述填料一端直接固定在立杆上。

所述强制通风方法是用人为的方法强制空气或风按人的意愿流动并流经水水面或与水接触的通风方法,如用风力机械(如风扇)强制空气流经水面或水内部的通风方法,如用压缩机强制空气或惰性气体(如氮气、燃气、烟道气、二氧化碳等)进入水内部起泡再最终返回大气的通风方法,等等。

优选的,先用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,进一步缩减浓缩气田采出水的体积;然后再将进一步缩减体积后的浓缩气田采出水回注地层。

更优选的,先用加热方法或余热加热方法升高空气的温度,形成热风;然后再用热风蒸发浓缩气田采出水的水分。

更优选的,用喷雾干燥的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

优选的,为了减缓填料的水解速度,先用酸或/和酸性气体将浓缩气田采出水的PH值调整至6.5~8.5;然后再用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸性气体是指二氧化碳、二氧化硫、硫化氢的任意一种或其任意比例的混合物。

由公知知识可知:天然纤维如木条、棉布、麻、蚕丝等,在碱性条件下易水解;由东胜气田现场试验可知,东胜气田采出水加入碱性物质后,其PH值可达14。

实验表明:沙柳条(植物条)、砖瓦、石膏条、家用拖把头、塑料条、太空棉、海绵、化学纤维、化纤布条、化纤毛毯、羊毛毡(包括动物毛毯)、芦苇席等都能够增加空气与采出水的接触面积,都能够增加采出水的蒸发面积;但是,通过实验证明,使用沙柳条会使采出水变色,尤其会使加碱后呈碱性的采出水变成黑色,因此用沙柳条(植物条)增加空气与采出水接触面积的通风方法实用性极差;砖瓦、石膏条的表面积与其重量的比值太小,如果要达到10万平方米表面积(即通风蒸发面积或空气与采出水的接触面积)的重量极其巨大,因此用砖瓦增加空气与采出水接触面积的通风方法实用性、经济性极差;棉布条、芦苇席、羊毛毡(包括动物毛毯)经过试验证明,长期使用易腐烂,因此实用性极差;海绵、塑料条不吸水,不能有效增加空气与采出水的接触面积;家用拖把头、太空棉、海绵、化学纤维、化纤布条、化纤毛毯、玻璃纤维布均能够大幅增加空气与采出水的接触面积,能达到10万平方米表面积(即通风蒸发面积或空气与采出水的接触面积)的重量不到1吨,因此用拖把头、太空棉、海绵、化学纤维、化纤布条、化纤毛毯、玻璃纤维布增加空气与采出水接触面的通风方法实用性、经济性优异。

东胜气田的现场试验表明:用沙柳条、砖瓦、市售家用拖把头作为强化自然通风方法的填料时,均能够将浓缩气田采出水中的水分全部蒸发干净,所剩余的蒸发残渣为洁净的盐类晶体。用沙柳条作为强化自然通风方法的填料时,其对浓缩采出水的强化通风蒸发速度是自然通风方法、风吹日晒通风方法蒸发速度的4倍以上,但却存在导致采出水变黑的缺陷,仅使用3日即使碱性采出水变成棕黑色;用砖瓦作为强化自然通风方法的填料时,其对浓缩采出水的强化通风蒸发速度是自然通风方法、风吹日晒通风方法蒸发速度的4倍以上,但却存在重量大、安装困难的缺陷;用化纤制成的市售家用拖把头作为强化自然通风方法的填料时,其对浓缩采出水的强化通风蒸发速度是自然通风方法、风吹日晒通风方法蒸发速度的30倍以上,连续使用1年没有显著变化、损坏,强化蒸发的效果极其显著。

东胜气田的现场试验进一步表明:采用通风方法蒸发浓缩气田采出水的水分时,整个过程均不需要添加杀菌剂、缓蚀剂、阻垢剂;蒸发池为钢制方形敞口罐,内壁用环氧树脂防腐涂料防腐后不需要添加缓蚀剂,连续蒸发1年后观察不到显著的腐蚀现象,结垢厚度不到0.5mm,不影响蒸发池的继续使用;填料表面所结盐晶能够被后续的浓缩采出水溶解,连续使用1年后观察不到显著的水不溶物结晶或垢晶。

由东胜气田现场试验的结果进一步计算表明:东胜气田回注1吨浓缩采出水的综合成本约20-100元/吨;用强化通风蒸发浓缩气田采出水的全部水分并进一步综合利用蒸发残渣、盐类的综合成本约2元/吨;用强化通风蒸发浓缩气田采出水的综合成本只有回注地层成本的2-10%,经济效益显著。

由本领域公知知识计算可知:加热蒸发1吨采出水或浓缩采出水需要消耗煤150kg/吨;以大牛地气田为例,冬季有100天的平均气温低于-25℃,通风蒸发量较小,日均采出水产量1200方/日,100天合计产出采出水12万方,采出水平均冰点-10℃;如果全部用加热方法蒸发需要消耗煤炭1.8万吨;如果将其储存起来,在气温高于5℃时再蒸发,需要建造2万方的存水池,需要数额巨大的冬防保温、加热保温费用;因此,用淡化方法将采出水浓缩减量30%后再存储起来,在气温高于5℃时再通风蒸发,将减少30%的冬防保温费用和存水池建设费用,经济效益显著。

由本领域公知知识可知:钢制蒸发池为敞口方罐,能够使用各种内防腐措施,不需要防垢措施和杀菌措施,罐壁结垢后不影响其正常使用;垢晶的表面积同样巨大,因此填料上结垢后不影响其正常使用;不使用杀菌剂、缓蚀剂、阻垢剂,能够大幅降低采出水的蒸发成本和费用;目前国内没有用淡化方法与通风方法、加热方法任意联合的方法对气田采出水进行无害化处理的公开文献或成功先例,也没有用通风方法、加热方法任意联合的方法对用淡化方法减量的浓缩气田采出水进行无害化处理的公开文献或成功先例。

实施例33

同实施例32,不同之处在于:

参见图4所示,所述填料装置包括立杆401、填料402和托架403;所述填料402为条状或团块状,所述立杆401为杆状物或绳状物或丝状物,所述托架403固定在立杆401上,所述填料402一端固定在托架403上。当喷淋水喷淋时,填料402吸满水并使水滴落;当风吹向填料402时,空气与填料402上的水接触,极大地增大了空气-水的接触面积和蒸发面积。

或者参见图5所示,所述填料装置包括立杆501和填料502,所述填料502为条状或团块状,所述立杆为杆状物或绳状物或丝状物,所述填料502一端直接固定在立杆501上。当喷淋水喷淋时,填料502吸满水并使水滴落;当风吹向填料502时,空气与填料502上的水接触,极大地增大了空气-水的接触面积和蒸发面积。

实施例33

同实施例30,不同之处在于:

步骤2)中,从浓缩气田采出水中回收有用物质和/或外加化学剂。

优选的,将浓缩气田采出水用现有技术方法进一步缩减体积,然后回收有用物质和/或外加化学剂。

更优选的,用加热蒸发方法、通风蒸发方法中的任意一种或其任意联合的方法,进一步缩减浓缩气田采出水的体积,然后回收有用物质和/或外加化学剂。

优选的,为了从浓缩气田采出水中回收抑制剂、排水剂、缓蚀剂等外加化学剂,先用加热蒸发方法、通风蒸发方法中的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水中的水分;然后回收抑制剂、排水剂、缓蚀剂等外加化学剂。

更优选的,先用加热蒸发方法、通风蒸发方法中的任意一种或其任意联合的方法,蒸发浓缩气田采出水中的水分,让浓缩气田采出水进一步浓缩析出固形物或盐晶物质;然后将固形物或盐晶物质从浓缩气田采出水中分离出来回收利用如用作工业原料;然后回收抑制剂、排水剂、缓蚀剂等外加化学剂。

优选的,为了减缓填料的水解速度,先用酸或/和酸性气体将浓缩气田采出水的PH值调整至6.5~8.5;然后再用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸性气体是指二氧化碳、二氧化硫、硫化氢的任意一种或其任意比例的混合物。

由本领域公知知识可知:国内目前没有用淡化方法浓缩采出水后,再回收浓缩采出水中的有用物质和/或外加化学剂的成功先例或公开文献。

实施例34

同实施例30,不同之处在于:

为了从浓缩气田采出水中回收有用物质和/或外加化学剂,先用加热蒸发方法、通风蒸发方法中的任意一种或其任意联合的方法,蒸发浓缩气田采出水的水分,让浓缩气田采出水进一步浓缩成为固形物或盐晶物质和盐水溶液;然后将盐水溶液、固形物或盐晶物质分离,分别回收利用如用作工业原料或进一步无害化处理。

优选地,将固形物或盐晶物质用现有方法焙烧或/和固化如高温焙烧、掺煤焙烧、烧制砖瓦、制成固体砌块、整体固化为固体等;或者将固形物用于生产工业原料如用于生产工业盐类、碱等。

更优选的,将盐水溶液、固形物或盐晶物质分离,分别用于制取不同的纯净盐、碱。

优选的,为了减缓填料的水解速度,先用酸或/和酸性气体将浓缩气田采出水的PH值调整至6.5~8.5;然后再用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸性气体是指二氧化碳、二氧化硫、硫化氢的任意一种或其任意比例的混合物。

实施例35

同实施例30,不同之处在于:

为了使浓缩气田采出水无害化更彻底,先用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,然后再将蒸发水分后残留的残渣或/和残液进一步无害化处理或用于生产工业原料如用于生产工业盐类、碱等。

优选地,将残渣用现有方法焙烧或/和固化如高温焙烧、掺煤焙烧、烧制砖瓦、制成固体砌块、整体固化为固体等;或者将残渣用于生产工业原料如用于生产工业盐类、碱等。

优选的,为了减缓填料的水解速度,先用酸或/和酸性气体将浓缩气田采出水的PH值调整至6.5~8.5;然后再用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸性气体是指二氧化碳、二氧化硫、硫化氢的任意一种或其任意比例的混合物。

由东胜气田现场试验可知:气田采出水浓缩后,用强化自然通风蒸发的方法,能够将浓缩气田采出水中的水分全部蒸发干净,仅仅剩下残渣和杂盐物质。

实施例36

同实施例30,不同之处在于:

为了更彻底地除去浓缩气田采出水中的钙镁等成垢离子和酸性气体、残留烃,先向浓缩气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与浓缩气田污水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的沉淀物,再将沉淀物从浓缩气田采出水中分离出来;然后再用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

所述碱性物质指能使水的PH值大于8的水溶性物质(如氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢铵等)。

所述的磷酸氢盐是指易溶于水的磷酸氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸氢铵等。

所述的磷酸二氢盐是指易溶于水的磷酸二氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵等。

优选的,将蒸发浓缩气田采出水水分后残留的残渣或/和残液进一步无害化处理或用于生产工业原料如用于生产工业盐类、碱等。

优选的,为了减缓填料的水解速度,先用酸或/和酸性气体将浓缩气田采出水的PH值调整至6.5~8.5;然后再用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸性气体是指二氧化碳、二氧化硫、硫化氢的任意一种或其任意比例的混合物。

实施例37

同实施例30,不同之处在于:

步骤2)中,为了从含抑冰剂的浓缩气田采出水中回收利用抑冰剂,先用通风方法、加热方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,将浓缩气田采出水浓缩成抑冰剂含量超过5%的抑冰剂液体;然后将抑冰剂液体回收利用如用作工业原料、水合物抑制剂。

然后将抑冰剂含量超过5%的抑冰剂液体用有机酸或/和无机酸调整PH值至6~10,以便使其满足水合物抑制剂的使用要求。

所述有机酸包括甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸中的任意一种或其任意两种以上任意比例的混合物;所述无机酸包括盐酸、硫酸的任意一种或其任意两种以上任意比例的混合物。

优选地,将抑冰剂液体用于生产饲料添加剂、化肥或有机酸盐、无机酸盐、无机碱、有机酸、无机酸的任意一种。

优选地,将抑冰剂液体用于生产固态抑冰剂或抑冰剂的固液混合物。

更优选地,用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发抑冰剂液体中的水分,生产固态抑冰剂或抑冰剂的固液混合物。

优选的,为了减缓填料的水解速度,先用酸或/和酸性气体将浓缩气田采出水的PH值调整至6.5~8.5;然后再用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸性气体是指二氧化碳、二氧化硫、硫化氢的任意一种或其任意比例的混合物。

实施例38

同实施例30,不同之处在于:

为了从含抑冰剂的浓缩气田采出水中回收利用抑冰剂和矿物质,先用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,将浓缩气田采出水进一步浓缩成抑冰剂和矿物质含量超过5%的浓缩液;然后将浓缩液回收利用如用作工业原料。

然后将抑冰剂和矿物质含量含量超过5%的浓缩液用有机酸或/和无机酸调整PH值至6~10,以便使其满足水合物抑制剂的使用要求。

所述有机酸包括甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸中的任意一种或其任意两种以上任意比例的混合物;所述无机酸包括盐酸、硫酸的任意一种或其任意两种以上任意比例的混合物。

或者,将浓缩液用于生产饲料添加剂、化肥或有机酸盐、无机酸盐、无机碱、有机酸、无机酸的任意一种或任意两种以上任意比例混合的混合物。

或者,将浓缩液用于生产固态抑冰剂、抑冰剂的固液混合物和固态矿物质等。

或者,用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩液中的水分,生产固态抑冰剂、抑冰剂的固液混合物和固态矿物质等。

所述矿物质是指水溶性矿物质。

优选的,为了减缓填料的水解速度,先用酸或/和酸性气体将浓缩气田采出水的PH值调整至6.5~8.5;然后再用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸性气体是指二氧化碳、二氧化硫、硫化氢的任意一种或其任意比例的混合物。

实施例39

同实施例30,不同之处在于:

为了回收利用浓缩气田采出水中的水溶性聚合物,先用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,使浓缩气田采出水分离成上部聚合物水溶液层和下部浓缩气田采出水层;然后再将其分离成聚合物水溶液和浓缩气田采出水;然后再将聚合物水溶液回收利用。

或者,先将浓缩气田采出水沉淀为上清液和沉淀物,将沉淀物进一步综合利用或无害化如固化为砌块;然后再用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,使浓缩气田采出水分离成上部聚合物水溶液层和下部浓缩气田采出水层;然后再将其分离成聚合物水溶液和浓缩气田采出水;然后再将聚合物水溶液回收利用。

然后将浓缩气田采出水进一步综合利用或无害化。

然后用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发分离出的聚合物水溶液水分,以回收利用水溶性高聚物。

然后用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发分离出的浓缩气田采出水水分,以回收利用其所含的有用物质如抑冰剂、矿物质等。

优选的,为了减缓填料的水解速度,先用酸或/和酸性气体将浓缩气田采出水的PH值调整至6.5~8.5;然后再用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸性气体是指二氧化碳、二氧化硫、硫化氢的任意一种或其任意比例的混合物。

实施例40

同实施例30,不同之处在于:

为了从浓缩气田采出水中回收更多的抑冰剂或抑冰剂液体,先向浓缩气田采出水中加入甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸中的任意一种或任意两种以上的混合物,然后再用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

所述的甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸应能有效地补充气田采出水蒸发水分时析出有机酸盐固形物带来的有机酸根损失;为达前述目的,作为本领域普通技术人员,能够利用现有技术手段确定加入气田采出水中的具体有机酸种类、最小加入浓度、最大加入浓度。

或者,先用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,将浓缩气田采出水浓缩成抑冰剂液体和固形物(如盐晶);然后再向抑冰剂液体和固形物(如盐晶)中加入甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸中的任意一种或任意两种以上的混合。

实施例41

同实施例30,不同之处在于:

为了从浓缩气田采出水中回收更多的抑冰剂,先向浓缩气田采出水中加入水溶性无机酸(如盐酸、硫酸),然后再用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

所述的水溶性无机酸应能有效地补充气田采出水蒸发浓缩时析出有机酸盐固形物带来的有机酸根损失;为达前述目的,作为本领域普通技术人员,能够利用现有技术手段确定加入气田采出水中的具体水溶性无机酸种类、最小加入浓度、最大加入浓度。

由本领域公知知识可知:盐酸能够有效溶解甲酸钙。

实施例42

同实施例30,不同之处在于:

为了回收利用浓缩气田采出水中的功能性化学剂,先用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,使浓缩气田采出水分离成上部功能性化学剂层和下部浓缩气田采出水层;然后再将其分离成功能性化学剂和浓缩气田采出水;然后再将功能性化学剂回收利用;再将浓缩气田采出水进一步综合利用或无害化处理。

所述的功能性化学剂包括泡沫排水剂、缓蚀剂、阻垢剂、发泡剂、冲砂剂、冲砂液的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物。

由本领域公知知识可知:气田采出水中经常含有外来的功能性化学剂(如外加的泡沫排水剂、缓蚀剂、阻垢剂、发泡剂、冲砂剂、冲砂液等)。

或者,先用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,使浓缩气田采出水分离成上部泡沫排水剂层和下部浓缩气田采出水层;然后再将其分离成泡沫排水剂和浓缩气田采出水;然后再将泡沫排水剂回收利用;再将浓缩气田采出水进一步综合利用或无害化处理。

或者,先用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,使浓缩气田采出水分离成上部缓蚀剂层和下部浓缩气田采出水层;然后再将其分离成缓蚀剂和浓缩气田采出水;然后再将缓蚀剂回收利用;再将浓缩气田采出水进一步综合利用或无害化处理。

或者,先用通风方法、加热方法任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分,使浓缩气田采出水分离成上部阻垢剂层和下部浓缩气田采出水层;然后再将其分离成阻垢剂和浓缩气田采出水;然后再将阻垢剂回收利用;再将浓缩气田采出水进一步综合利用或无害化处理处理。

优选的,为了减缓填料的水解速度,先用酸或/和酸性气体将浓缩气田采出水的PH值调整至6.5~8.5;然后再用加热蒸发方法、通风蒸发方法的任意一种或其任意联合的方法蒸发浓缩气田采出水的水分。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸性气体是指二氧化碳、二氧化硫、硫化氢的任意一种或其任意比例的混合物。

实施例43

本发明一种气田采出水无害化处理方法,由如下步骤组成:用通风方法蒸发气田采出水的水分,以使气田采出水无害化;所述通风方法是指利用各种形式的填料或/和填料装置增大空气与水的接触面积和蒸发面积的通风方法。

优选的,所述填料装置包括立杆、填料和托架;所述填料为条状或团块状,所述立杆为杆状物或绳状物或丝状物,所述托架固定在立杆上,所述填料一端固定在带托架上。

优选的,所述填料装置包括立杆和填料,所述填料为条状或团块状,所述立杆为杆状物或绳状物或丝状物,所述填料一端直接固定在立杆上。

优选的,所述填料包括金属波纹板、非金属波纹板、瓦类如石棉瓦或金属瓦或石膏瓦、砖类如空心砖或水泥空心砖、石膏板、拉西环、鲍尔环、金属丝网、非金属网、矿物纤维如玻璃丝布、碳化纤维如碳化树枝、太空棉、海绵、化学纤维、人造纤维、化纤制品如化纤布条或化纤毛毯、植物纤维如棉布和麻、动物纤维如蚕丝和羊毛毯、丝绵、家用拖把头的任意一种或其任意两种以上的任意联合使用。

实施例44

同实施例43,不同之处在于:

参见图4所示,所述填料装置包括立杆401、填料402和托架403;所述填料402为条状或团块状,所述立杆401为杆状物或绳状物或丝状物,所述托架403固定在立杆401上,所述填料402一端固定在托架403上。当喷淋水喷淋时,填料402吸满水并使水滴落;当风吹向填料402时,空气与填料402上的水接触,极大地增大了空气-水的接触面积和蒸发面积。

或者参见图5所示,所述填料装置包括立杆501和填料502,所述填料502为条状或团块状,所述立杆为杆状物或绳状物或丝状物,所述填料502一端直接固定在立杆501上。当喷淋水喷淋时,填料502吸满水并使水滴落;当风吹向填料502时,空气与填料502上的水接触,极大地增大了空气-水的接触面积和蒸发面积。

实施例45

同实施例43,不同之处在于:所述通风方法是指利用超声波喷雾方法、喷头喷雾方法的任意一种或其任意组合的方法增大空气与水的接触面积和蒸发面积的通风方法。

实施例46

同实施例43,不同之处在于:所述通风蒸发方法是指热风蒸发方法。

优选的,先用加热方法升高空气的温度,形成热风;然后再用热风蒸发气田采出水的水分,以使气田采出水无害化。

更优选的,先用加热方法升高空气的温度,形成热风;然后再用喷雾干燥方法蒸发气田采出水的水分,以使气田采出水无害化。

所述的加热方法包括环境加热方法、燃料加热方法如燃煤容器加热和蒸汽加热及燃油炉加热等、电加热方法、余热加热方法、废热加热方法、太阳能加热方法中的任意一种加热方法或任意两种以上加热方法的联合使用。

所述的环境加热方法是指利用自然环境温度加热气田采出水的方法,如将装有气田采出水的密闭容器置于大气环境中,用阳光照射方法、自然通风方法、强制通风方法、风吹日晒方法等加热装有气田采出水的密闭容器。

所述的太阳能加热方法是指直接的或间接的利用太阳能或阳光加热的方法,如利用太阳能热水器加热气田采出水的方法。

所述喷雾干燥方法是指将水溶液分散成细小微粒以增大水与热空气接触面积的干燥方法。

优选的,所述喷雾干燥方法是指超声波喷雾方法、喷头喷雾方法的任意一种或其任意组合的方法。

实施例47

重复实施例43,其不同之处在于:

为了除去气田采出水中的机械杂质、乳化烃或/和溶解烃,先向气田采出水中加入无机絮凝剂或/和有机絮凝剂,使其与气田采出水中的机械杂质、乳化烃或/和溶解烃形成絮状物;然后用现有方法将絮状物从采出水中分离出来,形成洁净采出水;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分,以使气田采出水无害化。

优选的,为了增强无机絮凝剂或/和有机絮凝剂的作用,先向气田采出水中加入碱性物质,使采出水的PH值大于7;然后再先向气田采出水中加入无机絮凝剂或/和有机絮凝剂。

更优选的,为了增强无机絮凝剂或/和有机絮凝剂的作用,同时向气田采出水中加入碱性物质、无机絮凝剂或/和有机絮凝剂;或者,先向气田采出水中加入无机絮凝剂或/和有机絮凝剂后,再向气田采出水中加入加入碱性物质,将水的PH值调整至7以上。

实施例48

重复实施例43,其不同之处在于:

为了除去气田采出水中的钙镁铁等成垢离子、乳化烃或/和溶解烃,防止通风蒸发时硫化氢和二氧化碳等酸性气体污染大气,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将悬浊液或浑浊液体分离成固形物和洁净采出水;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分,以使气田采出水无害化。

优选的,所述的溶解烃是指溶解于气田采出水中的轻质油或烃。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水反应成悬浊液或浑浊液体;然后用现有方法将洁净采出水从悬浊液或浑浊液体中分离出来;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成不溶于水的固形物;再用现有方法将固形物从采出水中分离出来,形成洁净采出水;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分。

优选的,所述现有方法是指静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

更优选的,所述现有方法是指静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离的任意一种串联或/和并联的方法。

更优选的,所述静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离是指敞口容器内的静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离。

更优选的,所述重力过滤装置是指敞口或通大气的常压过滤装置,也指依靠液体自身重力通过过滤层或滤料的过滤装置。

更优选的,所述重力过滤装置包括敞口的容器壳体和设置在容器壳体内下部的过滤层;所述容器壳体下部或底部设有出水口。

优选的,所述现有方法是指过滤、压滤罐过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、加入高分子有机絮凝剂或/和助凝剂的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

更优选的,所述现有方法是指过滤、压滤罐过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、高分子有机絮凝剂或/和助凝剂的任意一种任意串联或/和并联的方法。

更优选的,所述现有方法是指静置、沉淀、气浮、重力过滤装置过滤、固-液分离、旋流分离、离心分离、过滤、压滤罐过滤、压滤机压滤、加入无机絮凝剂、加入高分子有机絮凝剂或/和助凝剂的任意一种或任意两种以上任意联合的方法。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成悬浊液或浑浊液体;然后将悬浊液或浑浊液体置于容器内;然后静置,使固形物沉降至容器下部,在容器上部形成洁净采出水;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分,在容器上部形成浓缩气田采出水;然后将浓缩气田采出水从容器内分离出来进一步无害化处理;然后再将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

更优选的,先将容器内的固形物分离出来,将固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再将浓缩气田采出水从容器内分离出来进一步无害化处理。

优选的,先向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物,使其与气田采出水中的钙、镁、铁等成垢离子形成悬浊液或浑浊液体;然后将悬浊液或浑浊液体置于容器内;然后静置,使固形物沉降至容器下部,在容器上部形成洁净采出水;然后将洁净气田采出水从容器内分离出来;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分;然后再将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

更优选的,先将容器内的固形物分离出来。

优选的,先将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中;然后再将气田采出水加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分。

更优选的,先将洁净采出水从从容器内分离出来;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分。

更优选的,先将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中;然后再将气田采出水加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水,在容器下部形成固形物;然后将洁净采出水从容器内分离出来,将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分。

优选的,先将气田采出水加入容器中;再将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分。

更优选的,先将气田采出水加入容器中;再将碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物加入容器中,形成悬浊液或浑浊液体;然后静置,在容器上部形成洁净采出水,在容器下部形成固形物;然后将洁净采出水从容器内分离出来,将容器内的固形物进一步无害化处理或高温焙烧;然后再用通风方法蒸发洁净采出水的水分。

优选的,将固形物送入干化池或/和重力过滤装置过滤、脱水、风干,然后再进一步无害化处理。

优选的,将分离出的固形物进一步无害化处理或高温焙烧。

更优选的,让固形物在沙滤池内依靠重力过滤,分离成上部清液和下部沉淀物;然后将上部清液取出与采出水混合;然后将下部沉淀物与煤粉、泥土混合均匀后制成型煤;然后将型煤风干后高温焙烧成残渣;然后再将残渣制用作建材、铺路等的原材料。

更优选的,让固形物在敞口沙池依靠重力过滤、干化;然后将沙池过滤出来的液体与气田采出水混合。

更优选的,用现有方法将固形物从敞口沙池的沙面上清理出来,或者用现有方法定期更换敞口沙池的沙。

更优选的,将固形物与粉煤、黄土混合均匀,然后制成型煤并风干;然后将风干型煤加入炉火内焙烧成炉渣,然后将炉渣用作建筑砌块的原材料。

更优选的,将固形物与粉煤或/和黄土混合均匀,然后制成建材砌块或砖瓦毛坯。

更优选的,在将固形物过滤、脱水干化或清理或进一步无害化处理前,或者在将固形物与粉煤或/和泥土混合前,先用酸将固形物的PH值调整至6-9。

优选的,在集气站内或集气站附近、在井场内或井场附近、在净化厂内或净化厂附近的任意一个地点或任意2个以上地点,向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。

优选的,先将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来;再向气田采出水中加入碱性物质或磷酸氢盐、磷酸二氢盐的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。

优选的,先将气田采出水和轻质油和/或乳化烃混合物置于容器内静置,再将轻质油和/或乳化烃从气田采出水中分离出来。

所述碱性物质指能使水的PH值大于8的水溶性物质,如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、天然碱、天然碱水、碳酸氢铵等。

所述的磷酸氢盐是指易溶于水的磷酸氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸氢铵等。

所述的磷酸二氢盐是指易溶于水的磷酸二氢盐中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。如磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵等。

所述固形物包括不溶于水的晶体、无定形物、沉淀物、漂浮物、残渣、机械杂质、聚合物等的任意一种或其两种以上任意比例混合的混合物。

实施例49

重复实施例43-48,其不同之处在于:

为了减缓填料的水解速度,先用酸或/和酸性气体将气田采出水的PH值调整至6.5~8.5;然后再用通风蒸发方法蒸发气田采出水的水分。

更优选的,所述酸是无机酸、有机酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸是盐酸、甲酸、乙酸、脱氢乙酸、乳酸的任意一种或不发生化学反应的任意两种以上任意比例的混合物。

更优选的,所述酸性气体是指二氧化碳、二氧化硫、硫化氢的任意一种或其任意比例的混合物。

实施例50

重复实施例43-49,其不同之处在于:

为了使气田采出水无害化,先用通风方法蒸发气田采出水的水分,形成浓缩气田采出水;然后将浓缩气田采出水作为抑制剂,用于防治天然气水合物或用于天然气流道防冻解堵。

优选的,用有机酸或/和无机酸将浓缩气田采出水调整PH值至6~10,以便使其满足水合物抑制剂的使用要求。

显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

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