專利名稱：油田采出水回注到低滲透油田的污水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田采出水回注到低(超低)滲透油田的污水處理技術(shù)，屬于含油污 水處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國油氣勘探開發(fā)程度的不斷提高，優(yōu)質(zhì)油氣田的儲量和產(chǎn)量逐年減少，低 滲透等低品位油氣田的儲量和產(chǎn)量所占比例則逐年增大，已成為當(dāng)前以及今后我國油氣增 儲上產(chǎn)的主要資源。據(jù)統(tǒng)計，中國石油天然氣集團(tuán)公司探明儲量中低滲透石油資源的比例 1995年前為23%，1996年至2001年達(dá)56%，2001年以來已達(dá)到69%。截至2003年底，中 國累計探明低滲透油和稠油等低品位石油地質(zhì)儲量約120X 108t，占總探明石油地質(zhì)儲量 的50. 9%，其中低滲透儲量為72. 3X 108t，重稠油儲量為46. 7X 108t，主要分布于松遼、渤 海灣、鄂爾多斯和準(zhǔn)噶爾等盆地。特別是在鄂爾多斯盆地，已發(fā)現(xiàn)的油氣田除侏羅系外，主 力油層三疊系延長組以及主力氣層石炭系和二疊系幾乎均為低滲透、特低滲透乃至超低滲 透(滲透率< 1.0Χ10_3μπι2)儲層，是我國最典型的低滲透含油氣盆地。根據(jù)李道品等對低滲透油田開發(fā)的研究，將低滲透油田分為3類①一般低滲透油田，油層平均滲透率為(50 10. 1) X 10_3 μ m2 ；②特低滲透油田，油層平均滲透率為(10. 0 1. 1) X 10_3 μ m2 ；③超低滲透油田，油層平均滲透率為(1.0 0.1)Χ10_3μπι2。由于我國低滲透油藏儲量比例逐年增加，是今后相當(dāng)一個時期內(nèi)增儲上產(chǎn)的主要 基礎(chǔ)，而低滲透油藏開發(fā)技術(shù)的主要方式是注水，因此對低滲透油層回注水處理的研究顯 得尤為重要。但對于低滲透油田來說，目前國內(nèi)各油田采油污水處理站還很難穩(wěn)定地使處 理后污水達(dá)到低滲透油層特別是超低滲透油層回注水的水質(zhì)要求。不合格污水的長期注入會導(dǎo)致低滲透油田注水壓力升高，吸水能力下降，注水井 井底憋壓嚴(yán)重。中國實(shí)用新型專利ZL200720025918. 7(公開號CN 201099648Υ)公開了一種低滲透油田回注用采油污水處理裝置，包括污水泵、氣浮池及釋放器和刮渣機(jī)、溶氣罐、空氣壓 縮機(jī)及曝氣管、生物接觸氧化池及填料和溢流堰、生物除氧反應(yīng)器、超濾水泵、超濾裝置、多 級加壓離心泵、納濾裝置和拖車，所述拖車上順次安裝有污水泵、氣浮池、溶氣罐、生物接觸 氧化池、空氣壓縮機(jī)、生物除氧反應(yīng)器、超濾水泵、超濾裝置、多級加壓離心泵、納濾裝置，所 述氣浮池與污水泵、溶氣罐和生物接觸氧化池由管道相連接，所述生物接觸氧化池內(nèi)安設(shè) 有填料和曝氣管，所述生物除氧反應(yīng)器分別與生物接觸氧化池和超濾水泵相連接，所述超 濾裝置分別與超濾水泵和多級加壓離心泵相連，所述納濾裝置，一邊與多級加壓離心泵相 連，另一邊為凈化水出口。使用該裝置進(jìn)行污水處理，工藝流程復(fù)雜，處理程序過長，因而運(yùn) 行費(fèi)用較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種工藝流程短、運(yùn)行費(fèi)用低 的油田采出水的處理方法，使處理后的出水達(dá)到回注到低(超低)滲透油田的目的。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種油田采出水回注到低滲透油田的污水處理方法，其特 征在于包括下列步驟a、除去污水中的浮油、分散油和部分乳化油；b、分離污水中的懸浮物以及固體顆粒雜質(zhì)；C、微生物降解污水中的石油，所述的微生物菌種來自大自然，通過人工篩選和馴 化獲得，步驟如下取油田含油沙土土樣，取Ig倒入裝有500mg/L石油和IOOmL蒸餾水的錐形瓶中， 搖床培養(yǎng)和馴化，馴化1個月后，進(jìn)行菌種純化分離，分離出1株芽孢桿菌屬菌株(芽孢桿 菌Bacillus sp.)，該菌株保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏 號CGMCC No. 3344，保藏日2009年10月19日，以此為菌種降解污水中的石油；d、納濾除去污水中的沙子、細(xì)菌、膠體物質(zhì)、病毒。所述步驟a在聚結(jié)器中進(jìn)行，所述聚結(jié)器內(nèi)裝有規(guī)整(孔板波紋)填料，該填料由 若干壓成波紋的波紋片垂直排列而成，所述波紋片上開有小孔，填料在聚結(jié)器中填裝時，波 紋片表面波紋形成的通道相對軸向呈45°角，且相鄰兩波紋片流道呈90°角。所述步驟b在溶氣氣浮系統(tǒng)中進(jìn)行，所述溶氣氣浮系統(tǒng)包括氣浮池和一個多相 流泵，具體的操作方法如下將0. 4 0. 6Mpa的溶氣釋放到氣浮池中，溶氣瞬間減壓到常壓，隨著壓力的降低， 溶解在氣浮池液體中的氣體被抽出析出形成微氣泡并向上浮起，在浮起的過程中不斷地吸 附污水中的懸浮顆粒，并將懸浮顆粒帶到水面，然后被撇走。所述步驟c中獲得的菌種投加到厭氧池和好氧池中，所述厭氧池和好氧池中裝有 半軟性填料。
所述步驟d采用的納濾膜的膜孔徑為5 7nm，除了鹽類能通過外，其余雜質(zhì)沙子、 細(xì)菌、膠體物質(zhì)、病毒都被濾掉。本發(fā)明的有益效果是工藝流程短、運(yùn)行費(fèi)用低，用本發(fā)明方法處理油田污水，出 水水質(zhì)完全能夠滿足回注到低(超低)滲透油田注水水質(zhì)要求。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明油田采出水回注到低(超低)滲透油田的污水處理方法，包括下列步驟a、除去污水中的浮油、分散油和部分乳化油含油污水首先進(jìn)入聚結(jié)器進(jìn)行處理，聚結(jié)器內(nèi)裝規(guī)整(孔板波紋)填料，填料的 材質(zhì)可以是聚氯乙烯、不銹鋼或者陶瓷，所述填料由若干壓成波紋的波紋片垂直排列而成， 所述波紋片上開有小孔，填料在聚結(jié)器中填裝時，波紋片表面波紋形成的通道相對軸向呈 45°角，且相鄰兩波紋片流道呈90°角；含油污水通過規(guī)整填料的潤濕聚結(jié)和碰撞聚結(jié)作 用，使污水中的油珠發(fā)生粗?；?，浮到水面，從而除去水中的浮油、分散油和部分乳化油；b、分離污水中的懸浮物以及固體顆粒雜質(zhì)在氣浮池中進(jìn)行溶氣氣浮，用于分離污水中懸浮物以及固體顆粒雜質(zhì)；具體操作如下將0. 4 0. 6MPa的溶氣釋放到氣浮池中，瞬間減壓到常壓，進(jìn)水池后，隨著壓力的降 低，溶解在污水中氣體被抽出析出形成微氣泡并向上浮起，在浮起過程中不斷的吸附污水 中的懸浮顆粒，并將它們帶到水面，然后被撇走；C、微生物降解污水中的石油，所述的微生物菌種來自大自然，通過人工篩選和馴 化獲得，步驟如下取油田含油沙土土樣，取Ig倒入裝有500mg/L石油和IOOmL蒸餾水的錐形瓶中， 搖床培養(yǎng)和馴化，馴化1個月后，用平板劃線法進(jìn)行菌種純化分離，分離出13株不同的菌 株，對每一株菌株分別進(jìn)行降解石油評價，發(fā)現(xiàn)其中1株菌株具有高效降解石油的功能，對 該菌株進(jìn)行生理生化鑒定，經(jīng)鑒定其為芽孢桿菌屬(Bacillus)菌株，以此為菌種分別投 加到厭氧池和好氧池中，對厭氧池和好氧池中的污水進(jìn)行石油降解，在菌種的生化作用下， 污水中的油含量可降到lmg/L以下，所述厭氧池和好氧池中裝有半軟性填料；通過生理生 化鑒定，所述菌種為兼性厭氧菌，在厭氧條件下對石油烴等有機(jī)物的長鏈大分子起到斷鏈 的作用，在好氧條件下，對碳源和氮源起到氧化分解成(X)2和H2O作用；各油田含油沙土土樣組成可能會略有不同，但通過上述方法進(jìn)行菌種純化、分離， 一般都可以得到降解污水中石油的菌種。d、納濾除去污水中的沙子、細(xì)菌、膠體物質(zhì)、病毒；采用膜孔徑為5 7nm的納濾 膜，因?yàn)楦鞣N雜質(zhì)的粒徑大小如下沙子顆粒直徑約在90 1200 μ m細(xì)菌直徑約在0. 2 20 μ m膠體物質(zhì)直徑約在0. 008 1. 0 μ m病毒直徑約在0. 008 0. 09 μ m鹽類直徑小于或等于0. 001 μ m采用膜孔徑5 7nm的納濾膜，除了鹽類能通過外，其余的雜質(zhì)，如沙子、細(xì)菌、膠 體物質(zhì)、病毒都被濾掉，經(jīng)過納濾膜過濾后，懸浮物含量< 0. 5mg/L ；油含量< lmg/L ；懸浮 物粒徑中值< 0. 5 μ m，能夠滿足超低滲透油田回注水要求；選用膜孔徑為5 7nm的納濾 膜的目的是使采出水中的鹽類能完全通過，即保留采出水中的原有礦化度，因?yàn)楹芏嘤筒?其儲層為水敏性，水敏性粘土遇低礦化度回注水時產(chǎn)生膨脹或分散運(yùn)移，傷害地層而導(dǎo)致 滲透率大幅度下降，因此在處理采出水時要盡量保留原有的礦化度。使用本發(fā)明方法處理某個油田污水站的含油廢水，實(shí)驗(yàn)規(guī)模為lm3/h。其中分離污水中的懸浮物以及固體顆粒雜質(zhì)是將0. 5MPa的溶氣釋放到浮選池中； 納濾采用膜孔徑5nm的納濾膜。連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1個月，監(jiān)測到的原水水質(zhì)和出水水質(zhì)對比如下表序號化驗(yàn)項(xiàng)目原水水質(zhì)出水水質(zhì)超低滲透油田回 注水標(biāo)準(zhǔn)1石油類mg/L80 200< 1sS 12懸浮物含量mg/L100 150< 0. 5 ξ 0. 53懸浮物粒徑中值Pm80 120< 0. 5 ξ 0. 54總礦化度mg/L40074 60780不變對于水敏粘土要求保留礦化 度5SRB菌含量個/mL800000
權(quán)利要求
1.一種油田采出水回注到低滲透油田的污水處理方法，其特征是由下列步驟構(gòu)成a、除去污水中的浮油、分散油和部分乳化油；b、分離污水中的懸浮物以及固體顆粒雜質(zhì)；C、微生物降解污水中的石油，所述的微生物菌種來自大自然，通過人工篩選和馴化獲 得，步驟如下取油田含油沙土土樣，取Ig倒入裝有500mg/L石油和IOOmL蒸餾水的錐形瓶中，搖 床培養(yǎng)和馴化，馴化1個月后，進(jìn)行菌種純化分離，分離出1株芽孢桿菌屬菌株(芽孢桿菌 Bacillus sp.)，該菌株保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏號 CGMCC No. 3344，以此為菌種降解污水中的石油；d、納濾除去污水中的沙子、細(xì)菌、膠體物質(zhì)、病毒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理方法，其特征是所述步驟a在聚結(jié)器中進(jìn)行，所述 聚結(jié)器內(nèi)裝有規(guī)整孔板波紋填料，該填料由若干壓成波紋的波紋片垂直排列而成，所述波 紋片上開有小孔，填料在聚結(jié)器中填裝時，波紋片表面波紋形成的通道相對軸向呈45°角， 且相鄰兩波紋片流道呈90°角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理方法，其特征是所述步驟b在溶氣氣浮系統(tǒng)中進(jìn) 行，所述溶氣氣浮系統(tǒng)包括氣浮池和一個多相流泵，具體的操作方法如下將0. 4 0. 6Mpa的溶氣釋放到氣浮池中，溶氣瞬間減壓到常壓，隨著壓力的降低，溶解 在氣浮池液體中的氣體被抽出析出形成微氣泡并向上浮起，在浮起的過程中不斷地吸附 污水中的懸浮顆粒，并將懸浮顆粒帶到水面，然后被撇走。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理方法，其特征是所述步驟c中獲得的菌種投加到 厭氧池和好氧池中，所述厭氧池和好氧池中裝有半軟性填料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理方法，其特征是所述步驟d采用的納濾膜的膜孔 徑為5 7nm，除了鹽類能通過外，其余沙子、細(xì)菌、膠體物質(zhì)、病毒都被濾掉。
6.一種微生物，其特征在于其屬于芽孢桿菌屬(Bacillus)菌株，該菌株保藏于中國微 生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏號CGMCCNo. 3344。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油田采出水回注到低滲透油田的污水處理方法，包括下列步驟a、除去污水中的浮油、分散油和部分乳化油；b、分離污水中的懸浮物以及固體顆粒雜質(zhì)；c、微生物降解污水中的石油，所述的微生物菌種來自大自然，通過人工篩選和馴化獲得，步驟如下取油田含油沙土土樣，取1g倒入裝有500mg/L石油和100mL蒸餾水的錐形瓶中，搖床培養(yǎng)和馴化，馴化1個月后，進(jìn)行菌種純化分離，分離出1株芽孢桿菌屬菌株，以此為菌種降解污水中的石油；d、納濾除去污水中的沙子、細(xì)菌、膠體物質(zhì)、病毒；用本發(fā)明方法處理油田污水，出水水質(zhì)完全能夠滿足回注到低(超低)滲透油田注水水質(zhì)要求。
文檔編號C02F1/44GK102040310SQ200910236149
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者劉亞, 李國文, 胡彥龍, 許慶民, 高玉格 申請人:北京緯綸華業(yè)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>