一种气田含油含醇采出水处理系统和方法与流程

本发明涉及一种气田含油含醇采出水处理系统和方法，属于气田开发节能与环保领域。

背景技术：

榆林气田是利用低温分离工艺技术，在天然气开采过程中为了抑制天然气水合物的生成，通常需要向气井和采气管线注入大量的甲醇以防止生成水合物造成堵塞。因此，榆林气田采出污水中含有大量的甲醇，污水中平均甲醇含量为47％，冬季气井注入甲醇量较多时，污水中甲醇含量可达到63％，甲醇易挥发，含剧毒。同时污水吸收天然气中的co2等组分而呈酸性，并含有大量的凝析油、矿物质、悬浮物、机械性杂质等。从环保和经济等方面考虑，必须对天然气开采过程中产出的含油含醇污水进行综合处理,以保护环境。因此，需要对榆林气田采出水进行综合处理利用。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种气田含油含醇采出水处理系统和方法，使气田开发过程中甲醇可以循环利用，减少环境污染的同时节约生产成本,并且对气田采出水进行有效处理保证回注地层污水质量达标。特提供一种气田开发过程中含油含醇采出水处理方法。

本发明目的是通过以下技术方案来实现的：

一种气田含油含醇采出水处理系统，包括：调节罐、压力式除油器、反应器、原料水罐、卸车池、粗过滤器、原料换热器、精馏塔、蒸发式冷凝器、回流罐、甲醇罐和重沸器；

所述卸车池与调节罐、压力式除油器、反应器、原料水罐依次连接形成预处理单元；所述原料水罐的出水口与粗过滤器、原料换热器连接形成预热单元；

所述原料换热器的出水口与精馏塔、重沸器依次连接形成精馏分离单元；重沸器的出水连接凝结水回收器。

作为本发明的进一步改进，所述原料换热器包括第一原料换热器和第二原料换热器；粗过滤器与第一原料换热器的进水口连接，第一原料换热器的出水口连接第二原料换热器的进水口，第二原料换热器的出水口连接精馏塔；

第一原料换热器的热水进口与精馏塔的热水出口连接，第一原料换热器的热水出口连接回注罐，第二原料换热器的水蒸气入口与锅炉水蒸气管连接，第二原料换热器的水蒸气出口与凝结水回收器连接。

作为本发明的进一步改进，所述精馏塔的气体出口与蒸发式冷凝器、回流罐、甲醇罐依次连接形成甲醇回收单元。

作为本发明的进一步改进，所述精馏塔的出液口与重沸器的进液口连接，重沸器的出液口连接凝结水回收器；重沸器的水蒸气入口与锅炉水蒸气管连接，重沸器的水蒸气出口连接精馏塔的水蒸气进口。

作为本发明的进一步改进，所述卸车池的出油口与地埋罐、凝析油罐依次连接形成凝析油回收单元；调节罐、压力式除油器的出油口均与地埋罐连接。

一种气田含油含醇采出水处理系统的处理方法，包括以下步骤：

先对气田开发过程中的采出水进行除油，除油后的含醇污水进行预处理，除去机械杂质和油份后的料液通过给料泵送入甲醇回收装置进行精馏分离，经常压精馏工艺处理后产出塔顶产品甲醇、塔底污水和精馏水；产品甲醇经甲醇泵转至甲醇罐循环利用，塔底水经废液泵转至回注罐，回注注水井储层；精馏水进入凝结水回收器。

作为本发明的进一步改进，所述含醇污水进行预处理过程具体为：

含油含醇采出水从集气站拉运至处理厂卸车池，经污水提升泵转到原料水罐静置后进行除油和转水，转水时利用汽水混合加热器对原料水加热到20-30℃后，将原料水注入压力式除油器进行二次除油；

除油后的含醇污水与药物通过管道混合器进入反应罐内充分混合，再加入助凝剂，使含醇污水中的机械杂质生成粗大、结实、易于沉降的絮凝体，含醇污水和加入的药品反应后进入原料水罐进行絮凝沉降。

作为本发明的进一步改进，所述药物包括ph值调节剂氢氧化钠、混凝剂聚合碱式氯化铝和双氧水；所述助凝剂为阳离子聚丙烯酰胺。

作为本发明的进一步改进，所述精馏分离过程具体为：

除去机械杂质和油份后的含醇污水通过给料泵送入甲醇回收装置进行精馏分离，经常压精馏工艺处理后产出塔顶产品甲醇浓度≥95％，塔底污水甲醇含量≤0.1％；产品甲醇经甲醇泵转至甲醇罐循环利用；

塔底产出的工业污水处理达标后通过回注泵经过加压回注到注水井储层。

相对于现有技术，本发明具有以下优点：

本发明可以有效地分离出气田含油含醇采出水中的凝析油。除油后的含醇污水通过甲醇回收装置进行常压精馏，产品甲醇浓度≥95％，可进行循环再利用。经甲醇回收装置处理后塔底水甲醇含量≤0.1％，加压回注到注水井储层，不会对环境造成污染。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。在附图中：

图1为污水处理系统图；

图2为污水预处理系统图；

图3为污水预处理工艺流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细阐述，但本发明不限于该实施例。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选施例中详细说明具体的细节。

根据附图1所示，本发明一种气田含油含醇采出水处理系统，包括卸车池5、调节罐1、压力式除油器2、反应器3、原料水罐4、卸车池5、地埋罐6、凝析油罐7、粗过滤器8、原料换热器9、精馏塔14、蒸发式冷凝器15、回流罐16、甲醇罐17、重沸器20和回注罐21。

所述卸车池5与调节罐1、压力式除油器2、反应器3、原料水罐4依次连接形成预处理单元；

所述原料水罐4的出水口与粗过滤器8、原料换热器9连接形成预热单元；

所述原料换热器9的出水口与精馏塔14、蒸发式冷凝器15、回流罐16、甲醇罐17依次连接形成甲醇回收单元；

所述原料换热器9的出水口与精馏塔14、重沸器20依次连接形成精馏分离单元；重沸器20的出水连接凝结水回收器。

所述卸车池5与地埋罐6、凝析油罐7依次连接形成凝析油回收单元。

原料换热器包括第一原料换热器9和第二原料换热器11；粗过滤器8与第一原料换热器9的进水口连接，第一原料换热器9的出水口连接第二原料换热器11的进水口，第二原料换热器11的出水口连接精馏塔14；

第一原料换热器9的热水进口与精馏塔14的热水出口连接，第一原料换热器9的热水出口连接回注罐21，第二原料换热器11的水蒸气入口与锅炉水蒸气管连接，第二原料换热器11的水蒸气出口与凝结水回收器连接。

精馏塔14的气体出口与蒸发式冷凝器15、回流罐16、甲醇罐17依次连接形成甲醇回收单元。

精馏塔14的出液口与重沸器20的进液口连接，重沸器20的出液口连接凝结水回收器；重沸器20的水蒸气入口与锅炉水蒸气管连接，重沸器20的水蒸气出口连接精馏塔14的水蒸气进口。

卸车池5的出油口与地埋罐6、凝析油罐7依次连接形成凝析油回收单元；调节罐1、压力式除油器2的出油口均与地埋罐6连接。

根据附图3所示，本发明通过如下步骤实现：

对气田开发过程中的采出水进行除油，除油后的含醇污水进行预处理除去机械杂质和油份后的料液通过给料泵送入甲醇回收装置进行精馏分离，经常压精馏工艺处理后产出塔顶产品甲醇浓度≥95％，塔底污水甲醇含量≤0.1％。产品甲醇经甲醇泵转至甲醇罐循环利用，塔底水经废液泵转至回注罐，回注注水井储层。

具体包括以下步骤：

1、含油含醇采出水从集气站拉运至处理厂卸车池，经污水提升泵转到3#、4#原料水罐静置24小时后进行除油和转水，转水时利用汽水混合加热器对原料水加热到20-30℃后，将原料水注入压力式除油器进行二次除油。除油后的含醇污水与药物(ph值调节剂(氢氧化钠)、混凝剂(聚合碱式氯化铝)、双氧水)通过管道混合器进入反应罐内充分混合，再加入助凝剂(阳离子聚丙烯酰胺)，使含醇污水中的机械杂质生成粗大、结实、易于沉降的絮凝体，含醇污水和加入的药品反应后进入1#、2#原料水罐进行絮凝沉降12小时；

2、除去机械杂质和油份后的含醇污水通过给料泵送入甲醇回收装置进行精馏分离，经常压精馏工艺处理后产出塔顶产品甲醇浓度≥95％，塔底污水甲醇含量≤0.1％。产品甲醇经甲醇泵转至甲醇罐循环利用。

3、塔底产出的工业污水处理达标后通过回注泵经过加压回注到注水井储层。

综上所述，本发明涉及一种气田开发过程中含油含醇采出水处理方法。它能有效对气田开发过程中含油含醇采出水进行有效的循环利用，分离出的凝析油可进行再加工利用，除油后的含醇污水通过加入ph值调节剂(氢氧化钠)与混凝剂(聚合碱式氯化铝)及双氧水、助凝剂(阳离子聚丙烯酰胺)，使含油含醇污水中的机械杂质生成粗大、结实、易于沉降的絮凝体，除去机械杂质和油份后的料液通过给料泵送入甲醇回收装置进行精馏分离，经常压精馏工艺处理后的污水，设计产品甲醇浓度≥95％，进入产品甲醇罐能够循环利用，塔底水甲醇含量≤0.1％，满足环保要求，进入回注罐，经过回注泵加压回注到注水井储层。具有处理方法简单，操作简便，处理成本低，处理效率高的优点。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。