申请日2013.08.22
公开(公告)日2015.05.13
IPC分类号E21B43/34; E21B43/24
摘要
处理例如来自蒸汽辅助重力泄油(SAGD)或循环蒸汽吞吐(CSS)重油回收操作的产出水，以对水进行回收，所述水再用于产生蒸汽。使所述产出水在如蒸发器和结晶器的一个或多个热处理装置中进行处理。所述热处理产生包含分散盐或溶解盐和有机化合物的浆料。将用于一种或多种所述有机化合物的可水混溶的溶剂(例如甲醇)添加到所述浆料中。固体析出并且从所述浆料中分离。所述溶剂可回收以再用于处理更多浆料。
权利要求书
1.一种用于提取油的方法，所述方法包括以下步骤，
a)产生蒸汽;
b)将所述蒸汽注入到包含油的地层中;
c)将水和油的混合物从所述地层中抽出;
d)将产出水从油和水的所述混合物中分离;
e)处理所述产出水以产生馏出物和浓缩物，所述浓缩物含有一种 或多种盐和一种或多种有机化合物;
f)使用所述馏出物以产生用于注入到所述地层中的额外的蒸汽;
g)将溶剂与浆料混合;以及，
h)在步骤g)之后，将包括所述一种或多种盐的析出固体从所述 浆料中分离。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述油是重油或沥青。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中步骤a)、b)和c)是蒸 汽辅助重力泄油(SAGD)或循环蒸汽吞吐(CSS)操作的一部分。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中步骤e)包括用 蒸发器处理所述产出水以产生蒸发器泄料并且在结晶器中处理所述 蒸发器泄料以产生所述浓缩物。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述溶剂包括甲 醇。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述析出固体包 括二氧化硅。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，所述方法包括将溶剂 从具有所述浓缩物的混合物中回收并且将回收溶剂与额外的浓缩物 混合的步骤。
8.如权利要求7所述的方法，所述方法包括在所述回收溶剂并且 分离析出固体的步骤之后将所述浓缩物的剩余物从所述工艺中移除 的步骤。
9.如权利要求7所述的方法，所述方法包括处理所述浓缩物的剩 余物中的有机化合物并且将处理过的浓缩物返回到在步骤e)中或在 步骤e)上游的所述工艺。
10.一种用于处理水、一种或多种盐溶液和一种或多种有机化合物 的混合物的方法，所述方法包括以下步骤，
a)将水从所述混合物中移除以产生浓缩物，其中所述浓缩物含有 一种或多种所述有机化合物和超饱和浓度的一种或多种所述盐;
b)将所述浓缩物与溶剂混合;以及，
c)将包含先前超饱和浓度的所述一种或多种盐的沉淀的固体从所 述浓缩物中移除。
11.如权利要求10所述的方法，所述方法进一步包括将至少一些 所述溶剂从浓缩物和溶剂的混合物中回收的步骤。
12.如权利要求11所述的方法，所述方法进一步包括将回收溶剂 与额外的浓缩物混合的步骤。
13.如权利要求10至12中任一项所述的方法，其中所述水包括产 出水。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述产出水是在将蒸汽注入 到含有重油的地层中之后提取自所述地层的。
15.如权利要求10至14中任一项所述的方法，其中所述浓缩物包 含来自一个或多个热处理装置的泄料。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述热处理装置包括蒸发器 和结晶器。
17.如权利要求10至16中任一项所述的方法，所述方法进一步包 括在步骤c)之后处理至少一些所述浓缩物以氧化或移除有机化合物 并且将所述处理过的浓缩物返回到步骤a)的步骤。
18.如权利要求10至17中任一项所述的方法，其中步骤a)的所 述浓缩物包含至少40重量%的总溶解固体(TS)。
19.如权利要求10至18中任一项所述的方法，其中所述溶剂的质 量至少等于所述浓缩物的质量。
20.如权利要求10至19中任一项所述的方法，其中所述溶剂选自 由a)甲醇和b)乙醇组成的组。
21.如权利要求10至20中任一项所述的方法，其中步骤b)在40 摄氏度或更高的温度下进行。
22.如权利要求10至21中任一项所述的方法，其中所述固体进一 步包含有机化合物。
23.一种用于处理产出水的设备，所述设备包括，
a)一个或多个热处理装置，所述热处理装置配置用于处理所述产 出水并且产生泄料流;
b)溶剂混合容器，所述溶剂混合容器与所述泄料流连通;
c)溶剂进料系统，所述溶剂进料系统与所述溶剂混合容器连通; 以及，
d)固液分离装置。
24.如权利要求23所述的设备，进一步其中所述固液分离装置与 所述溶剂混合容器结合或在所述溶剂混合容器的下游。
25.如权利要求23或24所述的设备，其中所述一个或多个热处理 装置包括串联的两个或更多个热处理装置。
26.如权利要求25所述的设备，其中所述一个或多个热处理装置 包括蒸发器和结晶器。
27.如权利要求23至26中任一项所述的设备，所述设备进一步包 括在所述溶剂混合容器下游的溶剂回收系统。
28.如权利要求27所述的设备，其中所述溶剂回收系统包括用于 冷却回收溶剂的热交换器。
29.如权利要求27或28所述的设备，所述设备进一步包括在所述 溶剂回收系统下游适合于氧化或移除有机化合物的处理系统。
30.一种用于处理来自重油提取的产出水的方法，所述方法包括以 下步骤，
a)将所述产出水脱油;
b)在蒸发器中处理所述脱油产出水以产生蒸发器泄料;
c)在结品器中处理所述蒸发器泄料以产生结品器泄料;
d)将选自由甲醇和乙醇组成的组的溶剂添加到所述结晶器泄料中; 以及，
e)将固体从所述结晶器泄料中分离。
31.如权利要求30所述的方法，所述方法进一步包括在步骤d)之 后，将至少一些所述溶剂从所述结晶器泄料中回收的步骤。
32.如权利要求31所述的方法，所述方法进一步包括冷却所述回 收溶剂以使得在步骤d)中所述回收溶剂将所述结晶器泄料冷却至低 于所述溶剂的沸点的步骤。
33.如权利要求30至32中任一项所述的方法，其中步骤d)包括 产生所述溶剂和结晶器泄料的具有40摄氏度或更高的温度的混合物。
34.如权利要求30至33中任一项所述的方法，所述方法进一步包 括处理所述结晶器泄料以移除或氧化所述浆料中的一种或多种有机 化合物并且将处理过的浆料返回到步骤b)或步骤b)上游的步骤。
说明书
产出水处理和自热处理泄料的固体析出
技术领域
本说明书涉及一种处理产出水的方法和设备以及一种通过基于 热或蒸馏的方法处理水的方法和设备。
背景技术
Heins的名称为“用于重油生产的使用硫酸钙晶种浆料蒸发的水 处理方法”(Water Treatment Method for Heavy Oil Production Using Calcium Sulfate Seed Slurry Evaporation)的加拿大专利2 509 309描述 一种处理来自重油生产的产出水的基于蒸发器的方法。首先将产出水 在脱油步骤中处理以使油和油脂减少至约百万分之20或更少。将脱 油水引入到蒸发器中以产生馏出物和含有浓缩残余固体的蒸发器泄 料。任选地在进一步精处理(polishing)之后将馏出物用于在直流蒸 汽发生器或其他锅炉中产生蒸汽。可将蒸发器泄料在结晶器中进一步 处理。
发明内容
以下概述旨在向读者介绍以下详细描述并且不限制或限定所主 张的发明。
结晶器一般旨在产生干燥或易于干燥的晶体，所述晶体由从进料 到结晶器的水析出的固体构成。但是，当结晶器用于处理产出水，尤 其是处理来自重油生产的产出水时，结晶器可替代地产生浆料。浆料 含有盐，例如二氧化硅盐，所述盐可以是在高于盐在水中一般溶解度 极限的浓度，然而固体并未结晶并且不能容易地从浆料中分离。不旨 在受理论的限制，本发明人相信，保留在浆料中的来自产出水的浓缩 有机化合物会干扰晶体生长和析出，即使对于浆料中的过饱和盐或分 散盐来说也是如此。在本说明书中所述的方法和设备中，有机化合物 的额外的溶剂与浆料混合。这使得或允许浆料中的固体形成可从浆料 中分离的沉淀或晶体。
在本说明书中所述的处理水(例如来自重油提取的产出水)的方 法中，将蒸气从水中移除以产生浓缩物。浓缩物可以是例如来自一个 或多个热处理装置，如蒸发器或结晶器或这两者的泄料。浓缩物含有 一种或多种盐(例如二氧化硅盐)和一种或多种有机化合物。浓缩物 与用于一种或多种有机化合物的溶剂(例如甲醇或乙醇)混合。从浓 缩物和溶剂的混合物中移除包括一种或多种盐的沉淀的固体。可从浓 缩物和溶剂的混合物中回收至少一些溶剂。
本说明书中所述的用于处理产出水的设备包括一个或多个热处 理装置、溶剂混合容器、溶剂进料系统和固液分离装置。一个或多个 热处理装置的泄料管线与溶剂混合容器连接。溶剂混合容器还与溶剂 进料系统连通。固液分离装置与溶剂混合容器结合或在溶剂混合容器 的下游。
该方法和设备适用于例如提供处理产出水或含有溶解的盐和有 机化合物的其他水的替代手段。该方法和设备可并入到用于提取重油 的方法和设备中。