[发明专利]一种海上稠油热采生产水的脱盐方法

说明书

本发明提供一种海上稠油热采生产水的脱盐方法。在蒸发器中通入空气可以有效防止蒸发管壁的结垢，并且可以增加传热效率；在气液分离器上增加排空气阀可以将蒸汽中的热空气排出，以保证罗茨压缩机的正常运行；生产水在进入蒸发器前，与高温浓盐水和蒸汽冷凝水两级换热，最大限度的实现能量的回收，降低了大量的能耗；本方法相比于反渗透技术，对进水温度、进水水质要求较低，当进水水质产生较大波动时，仍可以正常运行；本方法结构紧凑、能量利用率高、抗结垢能力强、传热效率高，更适用于在海上进行稠油热采的生产平台上进行脱盐应用。

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，涉及海上稠油热采生产水的处理问题，特别涉及一种海上稠油热采生产水的脱盐方法。

背景技术

我国海上稠油资源丰富，按照稠油热采标准初步筛选，符合热采条件的地质储量高达9.8×10⁸m³，其中地层原油粘度大于450mPa·s，不得不进行热采开发的地质储量达到6.9×10⁸m³。稠油热采生产水处理方法有如下几种：

①调至稀油区块作为有效注水水源回注油层。但此方式只能用去一部分，因为稀油区块也产含油污水，特别是油田开发后期，自产污水更多。

②注入废地层，即无效回注，用以防止对地面污染。这种出路虽可以暂时缓解污水出路问题，但存在很大问题：其一废地层有限，其二易造成地层间污染；其三回注污水也消耗大量电能，据调查，耗电费用为4～8元/m³。

③处理后达标排放。国家对污水外排总量有着严格的限制，并对污水外排收取外排费用。污水处理后即使达标也不能全部外排，而且处理需要可观的处理费。

④处理后回用于注气开发用热采锅炉，使其稠油污水处理后就地回用。这是使废水资源化的有效途径，既不污染周围环境，又可以充分利用稠油污水的热能。既节约淡水资源，又节省热能。

可以看到，回用于注汽锅炉无论是从环境保护，还是从水资源和能源的充分利用等方面来看，④都是最佳方案。目前，海上热采试验一般采用海水或水源井水作为水源，应用反渗透技术(RO)进行脱盐、软化处理达到锅炉给水的水质要求。但是，反渗透膜对水中油含量要求高，因此，反渗透工艺难以应用到生产水回用热采锅炉的工艺中，导致海上热采平台在环保和资源回收方面存在缺陷。针对稠油热采生产水的处理，相比于RO技术，蒸发脱盐技术具有对进水水质变化容忍度高、预处理简单、对进水温度要求低等优点。

升膜蒸发器(RPLN)是一种将加热室与分离室分离的蒸发器。加热室一般为加热管较长的立式固定管板换热器，料液由底部进入加热管，受热沸腾后迅速汽化；蒸汽在管内迅速上升，料液受到高速上升蒸汽的带动，沿管壁形成膜状上升，并继续蒸发。汽液在顶部分离，二次蒸汽从顶部溢出，完成液则由底部排出。升膜蒸发器蒸发量大，蒸发效果好，但是有两个明显的缺陷：能耗过高；不适于粘度大，容易结晶和结垢的物料。