一種油田油泥砂資源化利用的方法
2023-04-25 23:43:11 5
專利名稱：一種油田油泥砂資源化利用的方法
技術領域：
本發明涉及一種油泥砂資源化利用的循環經濟技術，特別是一種油田油泥砂資源化利 用處理工藝流程，用於處理油田尤其疏鬆砂巖油田生產過程中產生的大量油泥砂。
背景技術：
地層砂、泥質以及有機物與泥質形成的膠泥在疏鬆砂巖油藏中，會隨著高強度、大液 量的油井生產被帶到地面，經過油田地面管網的輸送最後集中到了聯合站，經過沉降分離 後油泥砂被直接排放到自然環境中。根據分析，油泥砂成分複雜，含有油、泥、砂，含油 量一般為0. 1%-45%,含水率為5°/。-80%,含有固體泥砂量為4%-80%，屬於固體廢棄物，不 能直接利用。油田尤其是疏鬆砂巖油田的開採不可避免地將大量地層油泥砂開採到地面， 一般油田每年產生油泥砂上萬立方米，多者高達十幾萬立方米，油泥砂不斷增加積累，堆 放在露天環境中，這些汙染物排入環境後，其中所含的石油類物質會對環境造成極大的汙 染，也對人類和地表生物的健康生存造成了威脅，同時浪費了大量的石油資源。
如何對油泥砂進行處理是許多油田面臨的難題之一，目前國內外對油泥砂的處理方法 均有各自的不足之處填埋法比較佔用土地資源，而且對地下水及土壤會造成汙染；熱處 理技術一次性投資很大而且運行費用高，工藝不成熟；生物處理與處置技術(包括土地處 理法、堆肥處理法、生物液固處理法、生物處置法-農田法)的普遍缺點是處理較慢；蒸 餾分離處理技術對含油量較低的汙泥處理效果不理想，設備投入大；幹化後制磚工藝只能 減少堆放的面積，而且所制的的磚強度較小，達不到建材標準。
通過對國內外現有技術的介紹，可以較清楚地認識到，針對油泥砂的性質、成分、排 放量、處理成本、產生的效益、減少排放的規模的不同，各種技術均具有一定的應用前景。 但是當油泥砂的排放量巨大時，目前尚無有效的方法。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供一種油泥砂零排放的資源化利用方法。 發明概述
油泥砂經過油泥分離、分出大部分原油的同時進行分選、大顆粒粒度細化後，分出大 部分原油且粒度細化了的油泥砂製成調剖劑，用調剖設備大劑量注入地層深部，在地層條 件下自身膠結同時膠結地層砂，形成段塞，不再被採出，達到地層深部固砂防砂堵水調剖 提高採收率的目的，對環境產生汙染的油泥砂得以零排放的資源化利用。
發明詳述
本發明的技術方案如下
一種油泥砂資源化利用方法，包括步驟如下
將聯合站的廢棄物油泥砂同水匯集至沉砂池或其它存放場地，從沉砂池水下或其它存 放場地將油泥砂移至濃縮裝置，經砂漿一次濃縮、砂水分離、球磨、螺旋分級分離、砂漿 二次濃縮，最後使泥砂與油和水分離，尤其是儘可能多地分出原油。其中所述的球磨是用球磨機進行，可使油與泥砂的初步分離與研磨協同進行，使粒度200目以下的油泥砂不低 於油泥砂總質量的70%或根據地層條件達到調剖劑粒度要求。
將分出大部分原油達到製作調剖劑粒度要求的油泥砂製成調剖劑，用調剖設備輸送進 地層深部，在地層條件下自身膠結同時膠結地層砂，形成段塞，不再隨採出液被採出，達 到地層深部固砂防砂堵水調剖提高採收率的目的。調剖劑的製備可按現有技術。
用於上述處理方法的處理裝置包括立式泥漿泵，螺旋分級機，球磨機，自動控制器， 砂水分離機，鬥式提升機，濃縮機，油水分離裝置。
上述的步驟中，將經過砂水分離後的油泥砂用球磨機進行粉碎，油泥砂粒度細化，使 粒度200目以下的油泥砂不低於70%，或根據地層條件達到調剖劑粒度要求以確保油泥砂 有足夠的細度，便於在地層中運移，達到地層能全部吸納所排油泥砂，實現零排放。該球 磨過程同時利用球磨擊打的協同效應達到油與泥砂的分離，同時使油泥砂粒度細化，減少 對調剖機械及管路的磨損。
上述的方法中，使用油水分離裝置使泥砂與油和水分離，不僅減少了原油對固結強度 的傷害同時可產生一定的經濟效益。油水分離裝置可用常規分離罐，在罐的最上方是油出 口，水出口低於油出口，在罐的最下方設泥砂漿出口。
上述的方法球磨過程中，可以適當加入乳化劑加強泥砂與油和水分離，凡有助於泥砂 與油和水分離的乳化劑均可使用，當然從降低成本考慮， 一般選擇市場上價格較低的常用 乳化劑，具體可選自非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、鹼，根 據油泥砂性質選其一種或幾種，或不添加。
與現有的處理工藝和方法相比，本發明在處理過程中用球磨機將油泥砂粒度細化，不 僅減小了油泥砂對調剖機械裝置的磨損，減小了油泥砂在地層中運移阻力，確保地層能全 部吸納所排油泥砂，同時可利用球磨擊打的協同效應分出油，不僅可產生經濟效益而且可 減少原油油泥砂膠結強度的傷害；油泥砂最終製成調剖劑，大劑量注入地層深部，保證注 入的油泥砂不再外排，同時膠結了地層砂，改造了油藏，可減少地層出砂，做到節能減排， 提高生產效率，確保清潔生產，做到油泥砂的資源化利用。
圖1是本發明的油泥砂處理方法的工藝流程圖。
具體實施例方式
實施例
參照附圖l，本發明工藝流程如下聯合站油泥砂由水衝至沉砂池，由於重力作用， 水和油泥砂分別處於沉砂池的上部和下部，沉砂池中用立式泥漿泵抽取油泥砂至濃縮給料 機，該泵經過加長改造後抽取泥砂的入口直達沉砂池底部。入口處可採用以下三種方案之 一將油泥砂攪起以備泵抽出 一是採用加長泵軸同軸葉輪進行螺旋攪拌，二是用支管引水 衝砂，三是用防爆攪拌器攪拌。向沉砂池送電的配電電纜架空設置，泵架在浮閥上由人工 拉動或者由行吊拖動。
濃縮給料機進料口在機底部2/3處，由防爆稱重自動控制器或浮球自動控制器控制立
式泥漿泵向濃縮機間歇給料。濃縮機上部的水和浮油溢流回沉砂池。進入濃縮裝置的油泥砂質量分數為1%-70%，經濃縮後油泥砂質量分數為30%-80%。濃縮給料機給料速度由底部 出口絞龍控制。
根據物料不同濃縮給料機出料濃度達到要求可直接進球磨機，若濃度不足可進入砂水 分離機進一步濃縮，砂水分離機在本專利中有雙重作用，若油泥砂含水量較低，呈非流態， 則將油泥砂用鬥式提升機直接送入砂水分離機，此時砂水分離機可起到定量給料機的作 用。砂水分離機中溢流出的水及浮油基本不含油泥砂，回流至沉砂池。由變頻器控制砂水 分離機的螺旋從而控制砂水分離機對球磨機的給料速度。砂水分離後油泥砂質量分數大約 在30%-80%左右。
濃度達到要求的油泥砂進入球磨機，球磨機利用球磨擊打的協同效應做到油泥分離， 並將油泥砂粒度細化，以減少了對注入機械及管路的磨損。同時，使用加藥裝置向球磨機 內加入質量分數為0.2 °/。-0.4 %聚氧乙烯壬基醚表面活性劑以及質量分數為0.2%-0.5%的 鹼(主要成為為NaC03，NaOH)，以利於油泥分離。經過球磨機處理後的油泥砂濃度約為 30%-80°/。，粒度達到200目以下的油泥砂佔70%。
油泥砂隨後被送入螺旋分級機，螺旋分級機的作用是將達到粒度的油泥砂分離出來至 下一工序，大顆粒送回至球磨機中。
經過螺旋分級機的分選後的油泥砂有兩套方案進行濃縮。方案一進入濃縮機，濃縮機 的作用是實現油水分離、泥砂濃縮直接裝桶出料，油和水溢流入油水分離罐，油和水互不 相容，長期存放後油處於油水分離罐的上層，可定期轉移回收利用，水含有表面活性劑回 流程利用；方案二達到粒度的油泥砂由螺旋分級機轉移至沉澱池，上層選出原油，溢出水， 下層沉下泥砂，達到一定容量停止供料，沉澱池底部留有滲流口，經多餘水分自然滲出， 成品裝袋。
油泥砂經此流程處理後作為主要原料用於制調剖劑，可用於油田調剖。
權利要求
1、一種油泥砂資源化利用處理方法，包括步驟如下將固體廢棄物油泥砂從沉砂池或其它存放場地轉移、砂漿一次濃縮、砂水分離、加乳化劑球磨、螺旋分級分離、砂漿二次濃縮，最後使泥砂與油和水分離；其中所述的球磨是用球磨機進行，可使油與泥砂的初步分離與研磨協同進行，使粒度200目以下的油泥砂不低於油泥砂總質量的70％或根據地層條件達到調剖劑粒度要求。
2、 根據權利要求1所述的一種油田油泥砂資源化利用處理方法，其特徵在於所述的 使泥砂與油和水分離是採用油水分離罐。
3、 根據權利要求1所述的一種油田油泥砂資源化利用處理方法，其特徵在於所述的 球磨過程中加乳化劑，乳化劑選自可使泥砂與油和水分離的常規表面活性劑，如非離子表 面活性劑、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、鹼的一種或幾種。
4、 根據權利要求1所述的一種油田油泥砂資源化利用處理方法，其特徵在於將產品 油泥砂製成調剖劑，輸送進地層深部，調剖劑地層條件下自膠結。
5、 一種用於權利要求1的處理裝置，其特徵在於包括立式泥漿泵，螺旋分級機，球 磨機，自動控制器，砂水分離機，鬥式提升機，濃縮機和油水分離裝置。
全文摘要
本發明涉及一種油泥砂資源化利用處理方法，將固體廢棄物油泥砂從沉砂池或其它存放場地轉移、砂漿一次濃縮、砂水分離、加乳化劑球磨、螺旋分級分離、砂漿二次濃縮，最後使泥砂與油和水分離；其中所述的加乳化劑球磨是用球磨機進行，可使油與泥砂的初步分離與研磨協同進行。油泥砂最終可製成調剖劑，大劑量注入地層深部，保證注入的油泥砂不再外排，同時膠結了地層砂，改造了油藏，可減少地層出砂，做到節能減排，提高生產效率，確保清潔生產，做到油泥砂的資源化利用。
文檔編號C02F11/00GK101475295SQ200810249850
公開日2009年7月8日 申請日期2008年12月30日 優先權日2008年12月30日
發明者嚴錦根, 劉春博, 曾流芳, 鄭偉林 申請人:中國石化股份勝利油田分公司孤東採油廠;劉春博