申请日2011.08.16
公开(公告)日2013.02.20
IPC分类号C02F9/08; C02F103/10; C02F1/56; C02F1/42
摘要
本发明提供了一种油田污水配制聚合物溶液的方法，a)将油田污水通入离子交换树脂设备进行处理，去除污水中的高价阳离子，其中离子交换树脂为钠型阳离子强酸性交换树脂;b)经离子交换树脂设备处理后的污水进入除氧装置进行除氧处理;c)经除氧处理后的油田污水用于配制聚合物溶液。通过本发明提供的方法处理后的油田污水能够与地下水匹配;有效地去除污水中对聚合物粘度影响严重的钙、镁、钡等高价金属阳离子以及溶解氧，能够提高了油田污水配制的聚合物溶液的粘度，增强聚合物驱的效果。因此本发明提供的方法具有处理成本和运行费用低，技术成熟、操作方便、无二次污染产生的优点，能够很好地解决污水配制聚合物回注的问题，对油田节能增效和可持续发展具有重要意义。
权利要求书
1.一种油田污水配制聚合物溶液的方法，包括：
a)将油田污水通入离子交换树脂设备进行处理，去除污水中的高价阳离子， 其中离子交换树脂为钠型阳离子强酸性交换树脂;
b)经离子交换树脂设备处理后的污水进入除氧装置进行除氧处理;
c)经除氧处理后的油田污水用于配制聚合物溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述油田污水为经生化处理 后的油田污水。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述油田污水的矿化度低于 10000mg/L，高价阳离子含量低于500mg/L。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述油田污水经预处理后再 通入离子交换树脂设备进行处理。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预处理为直接过滤或者 加入高分子絮凝剂、絮凝沉淀、过滤。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述过滤所用的设备为石英砂 过滤器、核桃壳过滤器、多介质过滤器、纤维过滤器中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离子交换树脂设备为对 流离子交换器。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离子交换树脂为大孔强 酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经离子交换树脂设备处理后 的污水中高价阳离子的含量不大于1mg/L。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经除氧处理后的污水中溶解 氧的含量小于0.5mg/L。
说明书
一种利用油田污水配制聚合物溶液的方法
技术领域
本发明属于油田污水处理领域，尤其涉及一种利用油田污水配制聚合物溶 液的方法，能够提高聚合物溶液的初始粘度和粘度的稳定性。
背景技术
聚合物驱是油田广泛应用的三次采油技术，其主要机理是通过在注入水中 添加聚合物来增加水相粘度，由此来扩大注入水的波及体积并提高其驱油效率 的过程。但随着聚合物驱规模的扩大，油田消耗淡水量越来越大，如果油田产 出污水不能与回注量平衡，则多余部分污水须经过处理后外排，既增加了地面 操作费用，又造成了环境污染。所以如果能够很好地解决污水配制聚合物回注 的问题，对油田节能增效和可持续发展具有重要意义。
由于油田污水成分非常复杂，污水中含有的化学耗氧量、矿化度和细菌等 导致聚合物降解、分子链卷曲，溶液粘度损失严重;并且污水中的悬浮物含量 较高时也会使得聚合物的溶解性、稳定性变差，甚至会导致聚合物絮凝沉降， 因此油田污水配制聚合物溶液粘度损失严重，且稳定性差，严重影响聚合物驱 油效果和效益。
CN1693239、CN101367586、CN101948201A采用循环膜设备，降低污水矿 化物、从而提高油田污水配制聚合物溶液粘度;CN101357790利用污水自身温 度较高，运用低温蒸发技术消除污水中杂质离子对聚合物粘度的影响;这两种 方法处理后水质良好，配制聚合物粘度比清水要高些，但操作条件苛刻，设备 维护使用难度大，成本高昂，且与地下水质不匹配。CN1587099通过曝气氧化 及CN1803676通过光化学氧化方法处理油田污水，消除了采出污水中的多种高 活性物质及硫酸盐还原菌和腐生菌等对聚合物产生的严重降解，提高了注入液 粘度，该法操作简便，但比较适合一些低浓度含还原性物质的油田采出废水处 理后回注。
目前直接采用采油污水或生化处理后的采油污水配制聚合物溶液，污水中 的钙、镁、铁等高价阳离子以及污水中含有的溶解氧使得配制的聚合物溶液粘 度损失严重，且稳定性差，严重影响聚合物驱油的效果和效率。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明人通过研究发现，用离子交换树脂设 备处理油田污水，没有降低污水的矿化度，使污水能够与地下水相匹配，但能 够去除污水中对聚合物溶液粘度影响严重的高价阳离子;然后利用除氧设备去 除污水中的容易造成聚合物的降解的溶解氧;最后用除氧设备处理过的污水配 置聚合物溶液，所述聚合物溶液的初始粘度及其粘度的稳定性比现有工艺中未 经处理的要高，提高了聚合物驱油的效果和效率。
本发明提供一种油田污水配制聚合物溶液的方法，包括：
a)将油田污水通入离子交换树脂设备进行处理，去除污水中的高价阳离子，
其中离子交换树脂为钠型阳离子强酸性交换树脂;
b)经离子交换树脂设备处理后的污水进入除氧装置进行除氧处理;
c)经除氧处理后的油田污水用于配制聚合物溶液。
上述方法中，所述油田污水主要为经生化处理后的油田污水。所述油田污 水的矿化度低于10000mg/L，高价阳离子含量低于500mg/L。所述高价阳离子 是指油田污水中所含有的2价以上的金属阳离子，包括钙离子、镁离子、钡离 子、铝离子、铁离子、锶离子等。
上述方法中，所述油田污水可以经预处理后再通入离子交换树脂设备进行 处理。所述预处理可以为直接过滤去除悬浮物;或者加入高分子絮凝剂、絮凝 沉淀、过滤去除污水中的悬浮物、油等物质等。所述高分子絮凝剂为工业上常 用的絮凝剂，如聚丙烯酰胺等。所述过滤所用的设备优选石英砂过滤器、核桃 壳过滤器、多介质过滤器、纤维过滤器中的一种或两种。所述油田污水也可以 不经过预处理，直接用泵进入离子交换树脂设备进行处理。
上述方法中，所述离子交换树脂设备为对流离子交换器。所述离子交换树 脂为钠型大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。通过离子交换树脂处理，水中 的包括钙离子、镁离子、钡离子、铝离子、铁离子、锶离子等的高价金属阳离 子与钠离子交换吸附而被除去。经离子交换树脂设备处理后的污水中高价阳离 子的含量不大于1 mg/L，但污水的矿化度没有降低，与地下水相匹配。所述离 子交换树脂使用后，可以通过常规方法如盐水溶液再生。
上述方法中，经除氧处理后的污水中溶解氧的含量小于0.5mg/L。
上述方法中，用于配制聚合物溶液的所述聚合物为现有技术中聚合物驱油 技术常用的聚合物。相对于未处理时油田污水配制的聚合物溶液，上述方法中 得到的聚合物溶液的初始粘度及其粘度的稳定性得到了提高。
根据本发明提供的方法中，树脂无毒性且可反复再生使用，能够少用或不 用有机溶剂;没有降低污水的矿化度，能够与地下水匹配;有效地去除污水中 对聚合物粘度影响严重的钙、镁、铝等高价金属阳离子以及溶解氧，能够提高 了油田污水配制的聚合物溶液的粘度，增强聚合物驱的效果。因此本发明提供 的方法具有处理成本和运行费用低，技术成熟、操作方便、无二次污染产生的 优点，能够很好地解决污水配制聚合物回注的问题，对油田节能增效和可持续 发展具有重要意义。