[发明专利]一种利用海水制取油田回注水的处理系统和工艺

说明书

技术领域

本发明属于工业水处理及石油化工技术领域，特别是涉及一种利用海水制取油田回注水的处理系统和工艺。

背景技术

目前，中国许多油田已经到了二次和三次采油期，通过注水和改变注入水的特征来提高采油率已成为主要的开发方式。多数油井平台采用海水直接回注的方式，容易产生腐蚀及结垢。伴随着油田注水开发生产的进行，造成管柱腐蚀以及管线和地层的结垢问题日趋严重，显著影响了正常生产，而解决腐蚀及结垢问题的方法之一就是提高回注水水质。目前，海水淡化技术主要有热法和膜法，而热法所需热能较多，多数与热电厂联用；反渗透膜法比热法所需能耗低，但吨水成本较高，且产水水质远远优于油田回注水的要求，故反渗透膜法不适宜应用在生产油田回注水上。因此，现有技术中缺乏一种能够解决油井腐蚀及结垢问题的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用海水制取油田回注水的处理系统和工艺，利用超滤膜作预处理，同时利用纳滤膜对海水进行淡化处理，以获得合格油田回注水，解决现有技术中油井中腐蚀及结垢的问题，实现油井平台的高采油率并降低采油生产成本。

本发明提供了如下的技术方案：

一种利用海水制取油田回注水的处理系统，包括取水泵，管道混合器，絮凝沉淀池，清水池，超滤供水泵，粗过滤器，超滤装置，中间储水池，中间增压泵，精密过滤器，阻垢剂和还原剂加药装置，高压泵，纳滤装置，回注水池，能量回收装置，能量回收增压泵；取水泵通过管道混合器与絮凝沉淀池相连接，絮凝沉淀池与清水池相连接，清水池通过超滤供水泵与粗过滤器相连接，粗过滤器与超滤装置相连接，超滤装置与中间储水池相连接，中间储水池通过中间增压泵与精密过滤器相连接，精密过滤器与纳滤装置通过高压泵相连接，精密过滤器与高压泵之间安装有阻垢剂和还原剂加药装置，纳滤装置与回注水池相连接，纳滤装置与能量回收装置相连接，能量回收装置通过能量回收增压泵与纳滤装置相连接。

进一步的，在取水泵和絮凝沉淀池之间，还包括絮凝剂和助凝剂及杀菌剂加药装置，与管道混合器相连。

一种利用海水制取油田回注水的处理工艺，包括以下步骤：

（1）取海水：采用深井取水或者深海表面取水两种方式取得海水，用泵经输送管道送入絮凝沉淀池；

（2）粗过滤：以超滤供水泵将絮凝沉淀池的出水泵入粗过滤器，去除水中的悬浮物、胶体、有机物等，使过滤后的水满足超滤膜过滤装置的进水要求；

（3）超滤装置过滤：粗过滤的出水进入超滤装置，在压力驱动下，利用超滤膜的微孔过滤作用，将海水中的大分子有机物、细菌、微生物等去除，超滤产水进入中间储水池；

（4）精密过滤器过滤：用中间增压泵增压，将中间储水池的水泵送至精密过滤器，通过阻垢剂和还原剂加药装置加入阻垢剂和还原剂，除去水中的颗粒物，防止较大颗粒的固体进入纳滤膜系统造成纳滤膜的物理损伤；

（5）纳滤装置过滤：精密过滤器出水经高压泵加压后进入纳滤装置，利用纳滤膜将水中的二价及多价离子、小分子有机物脱除，一价离子部分脱除，降低水中的矿化度及硫化物杂质，纳滤产水经过脱碳等处理后进入回注水池，纳滤浓水进入能量回收装置与海水进行能量交换后排掉，与纳滤浓水进行能量交换后的海水经能量回收增压泵再次进入纳滤装置中进行纳滤处理。

所述步骤（1）中，对进入絮凝沉淀池的海水投加絮凝剂和助凝剂、杀菌剂，经搅拌混合后进入沉淀池，降低海水的浊度，经沉淀后的上清液用泵送入叠片式过滤器。

所述步骤（2）的粗过滤器为多介质过滤器、叠片式过滤器、纤维球过滤器中的任一种。

所述步骤（3）中所用的膜为微滤膜或超滤膜。

所述步骤（5）中所用膜的纳滤膜元件或对一价离子截留率较低的反渗透膜元件。

所述步骤（5）中能量回收装置为水力透平式能量回收装置或者功交换式能量回收装置。

本发明所述利用海水制取油田回注水的系统用于利用海水制取油田回注水的应用。