一種油水井酸化返排液快速處理方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種油水井酸化返排液快速處理方法及系統(tǒng)，屬于油井酸化返排液處理技術領域。
【背景技術】
[0002]在陸上或海上油田開發(fā)過程中，將油水井進行酸化是最為常用的增產(chǎn)增注手段，它可以解除儲層污染，甚至改造油氣層，進而達到提高油氣井產(chǎn)量或水井增注的目的。由于酸化后的返排液中含有酸化油(油包水的乳化液及水包油的乳化液)、殘酸、酸化添加劑、粘土顆粒、酸化反應產(chǎn)物(如氯化鈣、氟硅酸鈉)，因此其會給油田生產(chǎn)帶來兩方面的困擾，一是殘酸從地層返排出后，其PH值一般都在I左右，這時殘酸的腐蝕能力很強，會對栗、油管等造成嚴重的腐蝕。而且由于殘酸具有較高的礦化度，導致其電導率增加，進而會影響電脫水器的正常運轉(zhuǎn)。因此，pH值、礦化度、電導率也是評價殘酸的重要指標。二是由于乳化的酸化油含水較高，導致其導電率增大，其進入輸油系統(tǒng)后將頻繁引起原油集輸系統(tǒng)跳閘現(xiàn)象，進而嚴重影響油田的正常生產(chǎn);三是由于返排液中成分復雜，其含有酸化油、殘酸(如HCl)、殘留酸化添加劑(如增稠劑、緩蝕劑、表面活性劑、粘土穩(wěn)定劑等有毒有害物質(zhì))，將其排出地面或海上會對周圍的水質(zhì)、土壤、地表等造成環(huán)境污染，不利于石油工業(yè)的和諧發(fā)展、綠色發(fā)展，更是環(huán)保法所不允許的。
[0003]目前，本領域處理殘酸返排液的方法主要有:
[0004]1、土坑法，即將殘酸返排液置于挖好的土坑中，依靠逐漸滲漏的辦法處理殘酸;具體地，就是將酸化返排液置于挖好的土坑中，其中部分殘酸會逐漸滲漏到地層深部，部分殘酸會蒸發(fā)，從而達到處理殘酸的目的;該方法簡單，成本低，但是對環(huán)境危害大，影響深遠；
[0005]2、中和法，即將殘酸置于防滲漏的坑中，然后用堿中和，靠自然風干，或?qū)埶嶂糜谒岢刂?，然后用堿中和后直接將其輸入管輸系統(tǒng);具體地，就是將酸化后返排液(殘酸)首先排入儲集罐或泥漿池中，然后加入蘇打粉或燒堿將其中和至PH值為7左右，再將經(jīng)中和后的殘酸栗入集輸管線進入原油處理系統(tǒng);該技術的缺陷之一為:基本沒有對殘酸進行無害化處理，而只是將污染源轉(zhuǎn)移到集輸系統(tǒng)；二是對于較為稠的酸化油，由于乳化嚴重，使得集輸系統(tǒng)跳閘頻繁，影響生產(chǎn)；
[0006]3、沖洗法，即將酸化油不斷用淡水進行沖洗，達到稀釋殘酸，降低污染物濃度的目的。該辦法的缺點一是需要大量的淡水，在海上難以實現(xiàn);二是，由于需要使用潔凈淡水進行沖洗，這勢必造成新的污染，或者說將污染擴大了，并沒有根本解決返排液無害化處理的問題；
[0007]4、回注法:即將無法達標排放的水回注入地層；
[0008]5、化學綜合處理-殘酸處理劑法，即通過中和、緩蝕、絡合的辦法以調(diào)整殘酸的pH值，降低礦化度及電導率，使得殘酸進入管輸系統(tǒng)后不影響油田的正常生產(chǎn)。但該方法只是減緩了殘酸的危害性，殘酸還是達不到外排的要求，因此，該方法也沒有徹底解決殘酸的外排問題。
[0009]由此可見，現(xiàn)有的上述幾種方法存在幾個共同特點，一是殘酸基本沒有處理，給環(huán)境帶來新的污染，如土坑法;二是處理過于簡單，危害隱患沒有消除，如中和法，只是轉(zhuǎn)移了污染源;三是雖然得到一定程度處理，但不徹底，如殘酸綜合處理劑法，處理后以滿足生產(chǎn)需要為目的，但沒有達到排放標準。四是對酸化油基本沒有采取處理措施;但由于酸化油含水較高，酸化油進入集輸系統(tǒng)后，易于引起脫水系統(tǒng)跳閘現(xiàn)象，影響油田正常生產(chǎn)。隨著新的環(huán)境保護法的頒布，人們的環(huán)保意識越來越強，對環(huán)保意識要求也越來越高，因此，發(fā)展快速、高效、簡單、無污染的酸化后殘酸的無害化處理工藝，進而實現(xiàn)綠色酸化是今后石油工業(yè)的發(fā)展方向，也是大勢所趨。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了解決上述的缺點和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種油水井酸化返排液快速處理方法。
[0011 ]本發(fā)明的目的還在于提供一種油水井酸化返排液快速處理系統(tǒng)。
[0012]為達到上述目的，本發(fā)明提供一種酸化返排液快速處理方法，所述酸化返排液包括水井酸化返排液或油井酸化返排液；
[0013]對于水井酸化返排液，該方法包括以下步驟:
[0014]a、向水井酸化返排液中加入堿以進行中和反應，反應結(jié)束后，得到經(jīng)預處理的酸化返排液；
[0015]b、使用活性炭和/或陶瓷膜對經(jīng)預處理的酸化返排液進行過濾處理，濾渣附著在活性炭和/或陶瓷膜上，濾液為處理后的達標地層回注水；
[0016]c、過濾結(jié)束后，對附著有濾渣的活性炭和/或陶瓷膜進行微波熱解處理，使其升溫至300_1400°C的目標溫度，其中，控制附著在活性炭和/或陶瓷膜上的濾渣從室溫升至目標溫度的升溫速率為3_100°C/min，并控制濾渣升溫至目標溫度之后的停留時間為l-30min;
[0017]微波加熱處理過程中，濾渣中的有機物被熱解；
[0018]對于油井酸化返排液，該方法包括以下步驟:
[0019]A、向油井酸化返排液中依次加入堿、破乳劑及絡合劑，攪拌均勻，得到經(jīng)預處理的酸化返排液；
[0020]B、對所述經(jīng)預處理的酸化返排液進行微波處理、離心分離，從返排液中分離出原油；
[0021]C、使用活性炭和/或陶瓷膜對分離出原油后的返排液進行過濾處理，濾渣附著在活性炭和/或陶瓷膜上，濾液為處理后的達標地層回注水；
[0022]D、過濾結(jié)束后，對附著有濾渣的活性炭和/或陶瓷膜進行微波加熱處理，使其升溫至300_1400°C的目標溫度，其中，控制附著在活性炭和/或陶瓷膜上的濾渣從室溫升至目標溫度的升溫速率為3_100°C/min，并控制濾渣升溫至目標溫度之后的停留時間為l-30min;[0023 ]微波加熱處理過程中濾渣中的有機物被熱解。
[0024]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，該方法可以通過合理級配所述活性炭及/或陶瓷膜以使得經(jīng)活性炭和/或陶瓷膜過濾得到的濾液達到地層回注要求，即濾液含油量小于0.3%，懸浮物濃度小于30ppm。
[0025]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，活性炭的粒度、陶瓷膜的孔徑等參數(shù)會影響活性炭和/或陶瓷膜的過濾效果，因此本領域技術人員可以根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)需要選擇合適的活性炭和/或陶瓷膜對經(jīng)預處理的酸化返排液進行過濾，以使經(jīng)活性炭和/或陶瓷膜過濾后得到的濾液達到地層回注要求。
[0026]在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，所述活性炭的粒度為8-30目，陶瓷膜的孔徑不大于1um0
[0027]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，對于水井酸化返排液，微波加熱處理過程中，當溫度升至100°C時，濾渣中的水變?yōu)樗羝?升溫到300°C以上時，濾渣中的碳水化合物被熱解為小分子物質(zhì)(甲烷、二氧化碳和水)而揮發(fā)掉或就地氧化為二氧化碳和水排放掉。
[0028]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，對于油井酸化返排液，濾渣中的有機物包括油污、酸化添加劑及微生物等等；
[0029]微波加熱處理過程中，當溫度升至100°C時，濾渣中的水變?yōu)樗羝?升溫到300°C以上時，濾渣中的油污、酸化添加劑等有機物發(fā)生熱解變?yōu)闊峤鈿夂臀⒘拷?固相)；
[0030]所述熱解氣經(jīng)過多級冷凝可以分離出油、氣及水，冷凝器出來的油可以作為燃料油等或進入管輸系統(tǒng);冷凝水達標后排放;分解出的不凝、可燃氣體可以回收利用或就地燃燒排空;滯留的微量焦可就地活化制備成活性炭而重新被用作過濾介質(zhì)。
[0031]在微波加熱處理過程中，滯留在陶瓷膜中的堵塞物可以得到清除，升溫到650°C以上時，活性炭將被活化。
[0032]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，優(yōu)選地，步驟B中所述的微波處理時間不少于30s。
[0033]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，優(yōu)選地，步驟B中所述離心的離心速率不低于lOOOrpm，離心時間不小于5min。
[0034]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，優(yōu)選地，對于出砂水井酸化返排液，該方法還包括步驟al:對所述經(jīng)預處理的酸化返排液進行微波處理、離心澄清處理，其中，步驟al發(fā)生在所述步驟a和所述步驟b之間；
[0035]更優(yōu)選所述微波處理時間不少于30s;
[0036]還更優(yōu)選所述離心的離心速率不低于lOOOrpm，離心時間不小于5min。
[0037]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，所述出砂水井為出砂大于0.2 %或每天出砂大于0.5m3的水井。
[0038]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，對于水井酸化返排液，使用活性炭和/或陶瓷膜對經(jīng)預處理的酸化返排液進行過濾處理后得到的濾液可以作為地層回注水使用；吸附滯留在活性炭和/或陶瓷膜上的濾渣經(jīng)微波加熱處理后得到的殘渣(干灰)可以作為井場鋪路材料使用。
[0039]對于出砂水井酸化返排液，對所述經(jīng)預處理的酸化返排液進行微波處理、離心澄清處理后，再將酸化返排液使用活性炭和/或陶瓷膜進行過濾處理，過濾處理后得到的濾液可以作為地層回注水使用；吸附滯留在活性炭和/或陶瓷膜上的濾渣經(jīng)微波加熱處理后得到的殘渣(干灰)可以作為井場鋪路材料使用。
[0040]對于油井酸化返排液，對所述經(jīng)預處理的酸化返排液進行微波、離心分離處理，得到原油和水;得到的原油為低含水原油，可以直接將其送入管輸系統(tǒng);水經(jīng)活性炭和/或陶瓷膜進行過濾后可以作為地層回注水使用。
[0041 ]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，優(yōu)選地，向酸化返排液中加入堿直至體系基本為中性(pH值為7左右)；