一种油田含油污水物理破乳方法

摘要

一种油田含油污水物理破乳方法，属于油田技术领域，特别低渗透油田回注水处理技术中对水包油或油包水型乳化液进行物理破乳的技术方法。将含油污水先通过文丘里管，控制文丘里管喉部的含油污水压力低于水的饱和蒸汽压，再采用亲油材料吸附游离状态油分子，使油分子聚集形成油滴后分离去除。本发明可处理含油≤100mg/L的含油污水，含油污水经过本系统处理后，除油率可达90%以上，不需要加破乳剂，不需要采用外加动力设备，不需要再经过生化处理，就可以达到油田回注水的标准，并且具有低耗能、占地面积小等特点。本发明不投加化学药剂，可节约化学药剂投加费用0.4～0.6元/m3。

权利要求

1.一种油田含油污水物理破乳方法，将含油污水先通过文丘里管，控制文丘里管喉部的含油污水压力低于水的饱和蒸汽压，再采用亲油材料吸附游离状态油分子，使油分子聚集形成油滴后分离去除；其特征在于在文丘里管的喉部内壁采用亲水改性处理，在其内壁加1.0～1.2mv的直流毫伏级正电压。

2.根据权利要求1所述油田含油污水物理破乳方法，其特征在于先将含油污水经曝气处理，去除游离状态的油、絮状物和颗粒，然后再通过文丘里管。

3.根据权利要求1所述油田含油污水物理破乳方法，其特征在于将去除油滴后的水再经过另一组文丘里管破乳，破乳后再采用亲油材料吸附游离状态油分子。

说明书

一种油田含油污水物理破乳方法

技术领域

[0001] 本发明属于油田技术领域，特别低渗透油田回注水处理技术中对水包油 (O/W )或油包水 (W/O )型乳化液进行物理破乳的技术方法。

背景技术

[0002] 近年来，国内大部分油田开发已经进入高含水期，各种开采技术的应用使原油多以乳状液的形式被采出。据统计，世界开采出的原油近80%以原油乳状液形式存在，含油乳化污水的量也与日俱增。油水乳化液是一个多相体系，其中至少有一种液体以液珠的形式均匀地分散在一个和它不相混溶的液体之中，液珠的直径通常大于0.1μm。大多数乳化液中至少有一种液体是水或水溶液，应用实践中通常将乳化液描述为水包油 (O/W )或油包水 (W/O )型。乳化油液破乳的常用方法主要有化学破乳法、物理破乳法和生物破乳法。

[0003] 常规化学破乳方法成本高，尤其是化学破乳剂最大的特点是专一性强，所以针对不同性质的乳化液要选用不同破乳剂，势必造成成本过高。另外，大多数化学破乳剂对设备都有一定的腐蚀，而且排放物易对环境造成二次污染。

[0004] 目前油田含油污水处理系统前端破乳、除油及絮凝主要采用重力、气浮与化学药剂相结合的方式，出口污水含油≥20mg/L，存在污水中原油无法有效回收、污泥量大、污泥含油量高、污泥无害化处理难等问题。

[0005] 物理破乳技术因具有成本低、无污染、便于后续处理等突出优点，越来越受到人们的青睐。因此，开发一套成本低、高效、绿色环保的物理破乳方法解决含油乳化污水的破乳问题具有重要意义。

[0006] 目前物理破乳技术主要是通过对乳化液施加外力或依靠乳状液内部分子之间的力，导致液珠发生碰撞使油水界面膜破裂，释放出来的油滴相互接触聚集，并最终使油水分离。常见的物理破乳技术大致可分为两种：一种是对乳状液液滴施加一定的外力或依靠乳状液内部分子之间的力实现油水分离，如离心法、重力法、膜破乳法、膜润湿聚结法等；另一种是通过电磁学原理，使液滴上浮或下沉，发生聚结，达到油水分离的目的，常见的有电破乳法、超声波破乳法、微波破乳法等。

[0007] 以上这些物理破乳方法要么需要动力设备，增加处理的能耗，要么需要加入破乳剂，不但增加成本，还需要增加对破乳剂的后期处理工序。

发明内容

[0008] 本发明目的在于提出一种无需采用外加动力设备，不使用破乳剂的油田含油污水物理破乳方法。

[0009] 本发明将含油污水先通过文丘里管，控制文丘里管喉部的含油污水压力低于水的饱和蒸汽压，再采用亲油材料吸附游离状态油分子，使油分子聚集形成油滴后分离去除。

[0010] 本发明采用压力破乳方法，含油污水中的油水乳状液以一定的速度进入到文丘里管路中，根据文丘里原理，含油污水可在文丘里管的喉部形成低压区，当喉部的压力低于当时温度下的水饱和蒸汽压时，油水乳状液滴会发生膨胀导致液膜破裂而达到自行破乳的目的。经过压力破乳后，利用亲油材料制作成网状结构的捕集网，对破乳后的油滴进行捕集，从而达到物理破乳的目的。本发明可处理含油≤100mg/L的含油污水，含油污水经过本系统处理后，除油率可达90%以上，不需要加破乳剂，不需要采用外加动力设备，不需要再经过生化处理，就可以达到油田回注水的标准，并且具有低耗能、占地面积小等特点。本发明3
不投加化学药剂，可节约化学药剂投加费用0.4～0.6元/m。

[0011] 本发明还可先将含油污水经曝气处理，去除游离状态的油、絮状物和颗粒，然后再通过文丘里管破乳。通过曝气处理，可将含油污水中游离状态的油分子进一步分离，曝气过程中没来得及上浮的小油滴以一定速度撞击聚结板，然后油滴快速聚结、吸附长大，进而快速上浮形成油层，以方便去除。通过曝气处理还可去除还原性物质，如硫，不但除去了绝大部分游离状态的油、絮状物和颗粒，还可解决含油污水经过最终处理后发黄的问题。

[0012] 本发明还可根据含油污水的特性，在文丘里管的喉部内壁采用亲水改性处理，在其内壁加直流1.0～1.2mv毫伏级正电压，以避免破乳后的油滴在其内壁过于富集，破乳后的油滴在微电场的作用下，快速逃逸，可提高破乳效率。

[0013] 当处理后的水质中含油≤10mg/L时，即达到破乳的目的，当处理后的水质中含油≤30mg/L时，还需要进行二级破乳，即：将去除油滴后的水再经过另一组文丘里管破乳，破乳后再采用亲油材料进一步吸附游离状态油分子，使水质中含油≤10mg/L。

具体实施方式

[0014] 例一：待处理的含油污水中含油≤100mg/L的一级破乳处理方法：

[0015] 1、先将含油污水经曝气处理，去除游离状态的油、絮状物和颗粒，取得处理水A1。

[0016] 2、将处理水A1通过文丘里管，控制文丘里管喉部的含油污水压力低于当时处理环境水的饱和蒸汽压，再采用亲油材料吸附游离状态油分子，使油分子聚集形成油滴后分离去除，取得处理水A2。

[0017] 处理效果：处理水A2的含油≤30mg/L。

[0018] 例二：待处理的含油污水中含油≤50mg/L的一级破乳处理方法：

[0019] 1、先将含油污水经曝气处理，去除游离状态的油、絮状物和颗粒，取得处理水B1。

[0020] 2、在文丘里管的喉部内壁采用亲水改性处理，在其内壁加直流1.0～1.2mv正电压。

[0021] 将处理水B1通过文丘里管，控制文丘里管喉部的含油污水压力低于当时处理环境水的饱和蒸汽压，再采用亲油材料吸附游离状态油分子，使油分子聚集形成油滴后分离去除，取得处理水B2。

[0022] 处理效果：处理水B2的含油≤10mg/L。

[0023] 例三：待处理的含油污水中含油≤100mg/L的二级破乳处理方法：

[0024] 1、先将含油污水经曝气处理，去除游离状态的油、絮状物和颗粒，取得处理水C1。

[0025] 2、在第一组文丘里管的喉部内壁采用亲水改性处理，在其内壁加直流1.0～1.2mv正电压。

[0026] 将处理水C1通过第一组文丘里管，控制文丘里管喉部的含油污水压力低于当时处理环境水的饱和蒸汽压，再采用亲油材料吸附游离状态油分子，使油分子聚集形成油滴