[发明专利]处理石油污染的污水

说明书

背景

1.技术领域

本发明涉及水处理，且更特别地，涉及从产出水（produced water）中除去低浓度石油污染物。

2.相关技术的讨论

储油层通常包含与石油一起被抽提的大量的水。而且，提高石油采收率的方法包括将蒸汽注入到储油层中，以提高从其中抽取石油。在除去大部分的石油之后，将大量的石油污染的产出水留给了抽提装置，该产出水必须被处理，因为它们由于污染而不能被重新使用。尤其，产出水的污泥部分产生若干环境问题和后勤问题。

以减少所产生的污泥的量为目的，美国专利申请第2009/0078416号教导了通过垂直管降膜式蒸发器（vertical tube falling film evaporator）来处理产出水。

概述

本发明的一方面提供用于从产出水中除去石油污染物以产生锅炉给水的产出水处理系统，包括：溶气浮选（DAF）设备，其被布置成将石油污染物水平减少到低于500ppm；核桃壳过滤器（WNSF），其被布置成接收来自溶气浮选设备的水且将石油污染物水平减少到低于50ppm；具有水平管的蒸发器比如机械蒸气压缩装置，一种多效蒸馏装置或强制循环蒸发器，其被布置成接收来自核桃壳过滤器的水且通过蒸发将石油污染物水平减少到低于0.1ppm。产出水处理系统还包括：石油分离单元，其被布置成将低于5000ppm的石油污染物水平的产出水供应到DAF；脱水单元，其被布置成从由石油分离单元、DAF和WNSF产生的污泥中除去水；氧化单元，其被布置成接收且氧化来自脱水单元的污泥，以产生热；以及热回收蒸汽发生器（HRSG），其被布置成将蒸汽供应至蒸发器。

附图简述

为了更好地理解本发明的实施方式且为了显示如何使所述实施方式执行生效，现在将仅通过实施例来参考附图，在附图中相同的编号表示在所有图中的相应元件或部分。

在附图中：

图1是根据本发明的一些实施方式的阐述石油生产系统的高水平的示意性方框图，

图2是根据本发明的一些实施方式的阐述用于从产出水中除去石油污染物以产生锅炉给水的产出水处理系统的高水平的示意性方框图，

图3是根据本发明的一些实施方式的阐述用于产生具有低于0.1ppm的石油污染物水平的锅炉给水的机械蒸气压缩单元（MVC）的高水平的示意性方框图，

图4是根据本发明的一些实施方式的阐述作为蒸发器用于产生具有低于0.1ppm的石油污染物水平的锅炉给水的多效蒸馏单元（MED）的高水平的示意性方框图，以及

图5是根据本发明的一些实施方的阐述处理石油污染的产出水的方法的高水平的示意性流程图。

对本领域的技术人员来说，附图连同以下的详细描述使得本发明在实际中可以如何体现是明显的。

详述

在陈述详细描述之前，陈述在下文中将用到的某些术语的定义可以是有帮助的。

在本申请中，如本文所用的术语“产出水”是指与所抽提的石油一起产生的水且还指用于注入到储油层中以提高其抽提而产生的水。对于蒸汽的产生和注入，水必须具有高的品质且必须不被过度污染。

在本申请中，如本文所用的术语“石油污染物”是指少量的石油，以及也为水污染物的少量的聚合物和矿物质。污染物源于储层本身或源于用于抽提方法的各种添加剂。在本申请中，整个污染物被称为石油污染物，且以每一百万的份数（ppm）给出粗略值。石油污染物的浓度的这些呈现值仅用于阐述的目的，且应视为示例性的值，不限制所描述的系统和方法的实际实施。本领域的技术人员可以改进这些值，以适合特定的取决于场所的参数。例如，当前的分离技术达到在水中低至500-5000ppm的石油污染物，剩下的作为浮油或沉淀污泥被分离。

现在详细地参考特定的附图，强调的是，所示的细节仅当作实例且仅用于阐述本发明的优选实施方式的阐述性讨论的目的，且被呈现，以提供被认为是本发明的原理和概念方面的最有用的且易于理解的描述。关于这一点，没有试图显示比用于本发明的根本理解所必需的本发明的更为详细的结构细节，与附图一起采用的描述使得对本领域的技术人员来说本发明的若干形式实际上可如何体现是明显的。

在详细解释本发明的至少一个实施方式之前，将理解的是，在本申请中，本发明不限于在以下说明书中陈述的或在附图中阐述的部件的结构和布置的细节。本发明可应用到其它实施方式中或可以以各种方式来实践或实施。同时，将理解的是，本文所采用的词组和术语是用于描述的目的且不应认为是限制性的。