[发明专利]一种基于臭氧-电催化氧化联用的油田化学驱采出水降粘装置及降粘方法

说明书

本发明公开了一种基于臭氧‑电催化氧化联用的油田化学驱采出水降粘装置及降粘方法，属于水处理技术方法领域。本发明提供的降粘装置联用臭氧氧化系统和电催化氧化系统，油田化学驱采出水在臭氧氧化系统中进行一次降粘处理，在电催化氧化系统中进行二次降粘处理。本发明提供的降粘装置及方法能有效改善油田化学驱采出水水质，降解聚合物等有机物，降低采出水粘度，大幅度提高油、泥、水分离效率，提高油田已建的“沉降+过滤”的工艺技术的处理效能，满足油田化学驱采出水水质回注达标处理的需求。

技术领域

本发明属于水处理技术方法领域中的油田化学驱采出水处理技术领域，具体涉及一种基于臭氧-电催化氧化联用的油田化学驱采出水降粘装置及降粘方法。

背景技术

大部分油田通过化学驱驱油提高采收率，化学驱驱油是基于在注入液中加入水溶性聚合物，因此聚合物是化学驱驱油的基础，其采出水为化学驱采出水，即利用化学驱油法驱油后产生的油田采出水，包括聚合物驱、表面活性剂-聚合物驱、碱-表面活性剂-聚合物驱，碱-聚合物驱采出水。随着油田化学驱中超高分子量聚合物的注入，使其返出地面后的采出水粘度越来越高，处理难度也越来越大。以聚合物为基础的化学驱驱油对于采出水处理的影响主要体现在：(1)聚合物会使采出水的粘度增加。40℃时水驱或水驱见聚污水的粘度一般为0.7～1.0mPa·s，而含聚污水的粘度随聚合物含量的增加而增加，聚合物浓度返出高峰期时一般为2.0～2.5mPa·s，而三元复合驱采出水的粘度最高能达到9.0mPa·s。水粘度的增加会增大水中胶体颗粒的稳定性，降低油珠的浮升速度和悬浮固体的沉降速度；(2)采出水粘度增加后采出水油珠变小，界面电荷增强，导致采出水中小油珠稳定地存在于水体中，因而增加了处理难度；(3)驱油用的阴离子型聚合物的存在严重削弱了油田采出水处理药剂的使用效果，三元采出水(碱-表面活性剂-聚合物驱)的高碱性环境，也使油田采出水处理药剂使用效果变差，从而显著增加了药剂的用量；(4)由于聚合物较强的吸附性，使得污水中携带的泥沙悬浮物较多、颗粒微小难以上浮或下沉，同时三元采出水中碱-表面活性剂-聚合物的存在使其过滤效率降低；(5)含聚后的高粘度采出水形成乳状液更稳定，其黏弹性使得油水界面膜强度增高，同样增大了采出水油水分离的难度。

目前针对油田化学驱采出水处理多采用“沉降+过滤”的处理工艺技术，涉及到的单体设备主要包括“自然沉降罐”、“混凝沉降罐”、“气浮或曝气沉降罐”、“溶气浮选装置”、“粒状滤料过滤罐”等，再通过配合投加浮选剂、絮凝剂等油田化学药剂来实现污水的有效处理。这种工艺技术主要以物理方法为主，通过介质的密度差及油珠碰撞聚结或浅层气浮理论，进行油、水、泥分离，再通过滤料的吸附、截留等措施保障回注水水质达标，对于水质的改性，降低采出水粘度等方面基本没有作用，因而使其现有化学驱采出水处理工艺适应性越来越差，主要表现在：药剂成本高、加药后产渣量大、达标运行负荷率越来越低。

水处理高级氧化技术是近20年兴起的新技术，它通过化学或物理化学的方法将污水中的有机污染物直接氧化成无机物，或转化为低分子量的有机物，主要特点是反应时间短，见效快。涉及的高级氧化技术主要包括臭氧氧化技术、光催化氧化技术、电催化氧化技术、超声波氧化技术、Fenton氧化及类Fenton氧化技术等。然而，从技术上分析，单一的高级氧化技术产生的羟基自由基有限，对于降解的污染物选择性有限、氧化能力不足，难以取得理想效果；从经济性上分析，单一的高级氧化技术对于氧化污染物效率低，成本高、氧化剂消耗量大。

发明内容

针对现有技术中存在的问题的一个或多个，本发明的一个方面提供一种基于臭氧-电催化氧化联用的油田化学驱采出水降粘装置，包括：

臭氧发生器(1)，其用于产生臭氧；

气液强力混合腔(3)，其与所述臭氧发生器(1)连接；

第一臭氧反应器(4)，其包括第一进水口(41)和第一出水口(42)，其中所述第一进水口(41)与所述气液强力混合腔(3)连接；