[发明专利]电化学氧化协同紫外线和超声波技术的油田污水灭菌方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电化学氧化协同紫外线和超声波技术的油田污水灭菌方法，属于油田开采及生产的污水处理技术领域。

背景技术

石油的开采和利用是我国国民经济的高速发展的重要源泉。随着我国新型工业化道路的不断深入，目前，全国大部分油田已经逐渐进入二次开采时期。油田开采进入二次采油阶段后，油田注水工作贯穿于油田开发的全过程，涵盖了采出液处理，污水净化，污水回注等许多工作。在这个过程中，注水开发是提高油田最终采收率和开发效益的重点。油田注水开发处理技术以及管理水平直接影响油田开发的最用收益。实践证明，作为注水源头的水体，水质是实现油田高效开发的关键。注水水质不但对水驱油藏的效果，有着重要影响，而且还影响着水处理和注水系统的运行效率和使用寿命，这些都将最终体现在注水开发的效率上。

在二次开采的初期，各大油田的注水水源都是以清水为主。例如，胜坨油田最早从1966年开始采用清水灌注二次开发油田。到了20世纪70年代后期，各大油田进入高含水期，油田在清水灌注二次开采的过程中产生了大量的油田污水。为了解决污水出路，节约水资源，油田采出水作为油田注水主要水源进行处理后再回注利用。油田采出水和清水是两种水性截然不用的水源。油田采出水矿化度高，有害微生物含量大，水质复杂。在初期油田采出污水回注过程中，由于对采出污水的水性认识不足以及水处理技术部成熟，导致注入水恶化，或者配伍性差造成油层污染，地面设施腐蚀，地下油层缝隙堵塞，地质结构破坏，给油田生产带来了重大影响。因此，注水水质的净化处理技术成为制约油田二次开采效率的核心，注水开发的效益直接决定了油田开采的效益。

经过多年油田污水处理技术开发实践，逐渐形成了适应不同水源，不同水质的多种污水处理净化工艺技术。目前油田污水比较典型的处理工艺和方法，主要有加药混凝，絮凝沉降、过滤；或者加药混凝、气浮、过滤等方法。上述方法和工艺在实际应用中已经得到广泛使用，工艺也比较成熟，但是这些方法任然存在许多致命的缺陷。这些缺陷包括：（1）水体残余油垢仍然量大，处理困难；（2）处理过程大量投加药物使水体高度富营养化，这种富营养化的处理水回注到地层后成为地下各种有害生物菌群的营养物，加速菌落繁殖，繁殖代谢物导致油层缝隙堵塞，破坏地质结构；（3）杀菌投药的反复使用最终导致有害菌落变异，产生抗药性，增加处理难度；（4）重力过程投加大量的絮凝剂会与高度矿化的采出水反应产生大量的沉淀，从而导致污泥量增加，提高了处理成本和难度；（5）大量的投加沉淀剂、絮凝剂等化学药品导致设备和管网表面结构并破坏设备，堵塞管网，严重降低了系统使用寿命。传统回注水处理工艺中的这些缺陷严重制约了当今油田开采行业的可持续发展。本发明专利主要针对油田污水处理传统工艺中的不足和缺陷，将紫外线技术，超声波技术和电化学氧化技术这三种技术有机结合，利用这三者的协同效应来实现水体净化彻底，灭菌高效持久以及防止设备，管网结垢的目的，为高效开发油田污水提供新的新的思路。

电化学氧化技术是一种高效无污染的新型技术，其原理是在电解槽中，直流电通过电极和电解质，在两者接触的界面上发生电化学反应的过程。电极通电时，阳离子向阴极移动，在阴极得到电子，被还原；阴离子向阳极移动，在阳极失去电子，被氧化。在一定的电位下，阳极表面的物质根据其电解电势的高低，由低到高依次反应。电势越低的物质，还原性越强，最先被氧化。油田污水是一种高度矿化的水体，含有各种阴阳离子。其中，氯离子的含量丰富，可利用电解的方法持续的产生有效氯。