[发明专利]一种油田采出水的除垢工艺

说明书

本发明公开了一种油田采出水的除垢工艺，包括：将油田采出水泵入离子捕集搅拌罐内，加入天然矿物吸附剂，完成天然矿物对结垢离子的捕集；接着泵入矿物捕收搅拌罐，加入矿物浮选捕收剂，完成矿物浮选捕收剂对天然矿物的捕收；再泵入浮选分离设备，通入空气，利用微泡的矿化作用和泡沫浮选作用，完成负载有结垢离子的矿物浮选，从而去除油田采出水中的结垢离子；将经过浮选分离处理后的油田采出水泵入回注水系统，浮选分离设备产出的泡沫浮渣中含有天然矿物，经再生后循环使用，或压滤脱水后外运。本发明将矿物浮选工艺应用到油田采出水除垢中，通过矿物捕集‑泡沫浮选工艺去除油田采出水中结垢离子，浮选分离效率高，处理量大，处理成本低。

技术领域

本发明涉及油田采出水处理技术领域，具体涉及一种油田采出水的除垢工艺。

背景技术

油田进入高含水开发中、后期，由于采出水的热力学不稳定性和化学不相溶性，往往造成油井井筒、地面系统及注水底层易结垢，已成为油田水水质处理和回注过程中遇到的最严重问题之一。油田采出水中结垢离子主要包括Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Sr²⁺等，常见的垢质类型为碳酸盐垢、硫酸盐垢，影响结垢的因素主要有CO₂分压、温度、压力、pH值及含盐量等。国内、外对油田垢的防治方法主要分为化学方法(注入CO₂、添加阻垢剂)、物理方法(超声波、磁防垢、射频防垢)和工艺方法(控制水源、流速、生产压差、加装套层等)。上述物理、化学方法在特定条件下一定程度上抑制了垢质生成，但结垢离子仍然存在。随着采出水集输过程，一旦脱离这一特定条件，垢质又会重新产生，不能从根本上解决结垢问题。因此，降低油田采出水中结垢离子含量是防止结垢的关键。

目前，可应用的主要防垢工艺有离子交换、蒸发、冷冻、反渗透、电渗析等，但这些工艺普遍存在前期投入大、运行成本高的缺点，限制了在油田采出水防垢领域的应用与推广。离子浮选是一种通过离子与表面活性剂反应生成络合物或沉淀物，再通过泡沫浮选分离来回收离子的工艺，具有工艺简单、能耗低的优点。采用离子浮选工艺去除油田采出水中结垢离子的突出问题是浮选捕收剂用量大，捕收剂实际用量一般为理论用量的1.5～2倍，药剂成本居高不下。

发明内容

本发明的目的是提供一种油田采出水的除垢工艺，捕收剂用量小，运行成本低，经济高效。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种油田采出水的除垢工艺，包括离子捕集、矿物捕收和浮选分离三段工艺，具体包括以下步骤：

a.将已去除原油和悬浮固体并达到回注要求、pH在6.8～7.5的油田采出水泵入离子捕集搅拌罐内，按0.5～5g/L投加量加入天然矿物吸附剂，混合搅拌，完成天然矿物对结垢离子的捕集；

b.将经过离子捕集处理的油田采出水泵入矿物捕收搅拌罐，按50～1200mg/L的投加量加入矿物浮选捕收剂，混合搅拌，使捕收剂吸附于负载有结垢离子的天然矿物上，完成矿物捕收剂对天然矿物的捕收；

c.将经过矿物捕收处理的油田采出水泵入浮选分离设备，通入空气，利用微泡的矿化作用和泡沫浮选作用，完成负载有结垢离子的矿物浮选，从而去除油田采出水中的结垢离子；

d.将经过浮选分离处理后的油田采出水泵入回注水系统，浮选分离设备产出的泡沫浮渣中含有天然矿物，经再生后循环使用，或压滤、脱水后外运。

优选的，步骤a中所述天然矿物选自赤铁矿、硅酸盐矿物、铝硅酸盐矿物、石英中的一种或多种，所述天然矿物的粒度为200目以下。

优选的，步骤b中所述矿物浮选捕收剂选自羧酸或盐类、烃基磺酸或盐类、非极性烃类油、脂肪胺类中一种或两种。

优选的，步骤c中所述浮选分离设备依据天然矿物的粒径大小选择，粗颗粒天然矿物浮选采用浮选机，细颗粒天然矿物浮选采用浮选柱。