申請日2013.08.22
公開(公告)日2015.05.13
IPC分類號E21B43/34; E21B43/24
摘要
處理例如來自蒸汽輔助重力泄油(SAGD)或循環蒸汽吞吐(CSS)重油回收操作的產出水，以對水進行回收，所述水再用于產生蒸汽。使所述產出水在如蒸發器和結晶器的一個或多個熱處理裝置中進行處理。所述熱處理產生包含分散鹽或溶解鹽和有機化合物的漿料。將用于一種或多種所述有機化合物的可水混溶的溶劑(例如甲醇)添加到所述漿料中。固體析出并且從所述漿料中分離。所述溶劑可回收以再用于處理更多漿料。
權利要求書
1.一種用于提取油的方法，所述方法包括以下步驟，
a)產生蒸汽;
b)將所述蒸汽注入到包含油的地層中;
c)將水和油的混合物從所述地層中抽出;
d)將產出水從油和水的所述混合物中分離;
e)處理所述產出水以產生餾出物和濃縮物，所述濃縮物含有一種 或多種鹽和一種或多種有機化合物;
f)使用所述餾出物以產生用于注入到所述地層中的額外的蒸汽;
g)將溶劑與漿料混合;以及，
h)在步驟g)之后，將包括所述一種或多種鹽的析出固體從所述 漿料中分離。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述油是重油或瀝青。
3.如權利要求1或2所述的方法，其中步驟a)、b)和c)是蒸 汽輔助重力泄油(SAGD)或循環蒸汽吞吐(CSS)操作的一部分。
4.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其中步驟e)包括用 蒸發器處理所述產出水以產生蒸發器泄料并且在結晶器中處理所述 蒸發器泄料以產生所述濃縮物。
5.如權利要求1至4中任一項所述的方法，其中所述溶劑包括甲 醇。
6.如權利要求1至5中任一項所述的方法，其中所述析出固體包 括二氧化硅。
7.如權利要求1至6中任一項所述的方法，所述方法包括將溶劑 從具有所述濃縮物的混合物中回收并且將回收溶劑與額外的濃縮物 混合的步驟。
8.如權利要求7所述的方法，所述方法包括在所述回收溶劑并且 分離析出固體的步驟之后將所述濃縮物的剩余物從所述工藝中移除 的步驟。
9.如權利要求7所述的方法，所述方法包括處理所述濃縮物的剩 余物中的有機化合物并且將處理過的濃縮物返回到在步驟e)中或在 步驟e)上游的所述工藝。
10.一種用于處理水、一種或多種鹽溶液和一種或多種有機化合物 的混合物的方法，所述方法包括以下步驟，
a)將水從所述混合物中移除以產生濃縮物，其中所述濃縮物含有 一種或多種所述有機化合物和超飽和濃度的一種或多種所述鹽;
b)將所述濃縮物與溶劑混合;以及，
c)將包含先前超飽和濃度的所述一種或多種鹽的沉淀的固體從所 述濃縮物中移除。
11.如權利要求10所述的方法，所述方法進一步包括將至少一些 所述溶劑從濃縮物和溶劑的混合物中回收的步驟。
12.如權利要求11所述的方法，所述方法進一步包括將回收溶劑 與額外的濃縮物混合的步驟。
13.如權利要求10至12中任一項所述的方法，其中所述水包括產 出水。
14.如權利要求13所述的方法，其中所述產出水是在將蒸汽注入 到含有重油的地層中之后提取自所述地層的。
15.如權利要求10至14中任一項所述的方法，其中所述濃縮物包 含來自一個或多個熱處理裝置的泄料。
16.如權利要求15所述的方法，其中所述熱處理裝置包括蒸發器 和結晶器。
17.如權利要求10至16中任一項所述的方法，所述方法進一步包 括在步驟c)之后處理至少一些所述濃縮物以氧化或移除有機化合物 并且將所述處理過的濃縮物返回到步驟a)的步驟。
18.如權利要求10至17中任一項所述的方法，其中步驟a)的所 述濃縮物包含至少40重量%的總溶解固體(TS)。
19.如權利要求10至18中任一項所述的方法，其中所述溶劑的質 量至少等于所述濃縮物的質量。
20.如權利要求10至19中任一項所述的方法，其中所述溶劑選自 由a)甲醇和b)乙醇組成的組。
21.如權利要求10至20中任一項所述的方法，其中步驟b)在40 攝氏度或更高的溫度下進行。
22.如權利要求10至21中任一項所述的方法，其中所述固體進一 步包含有機化合物。
23.一種用于處理產出水的設備，所述設備包括，
a)一個或多個熱處理裝置，所述熱處理裝置配置用于處理所述產 出水并且產生泄料流;
b)溶劑混合容器，所述溶劑混合容器與所述泄料流連通;
c)溶劑進料系統，所述溶劑進料系統與所述溶劑混合容器連通; 以及，
d)固液分離裝置。
24.如權利要求23所述的設備，進一步其中所述固液分離裝置與 所述溶劑混合容器結合或在所述溶劑混合容器的下游。
25.如權利要求23或24所述的設備，其中所述一個或多個熱處理 裝置包括串聯的兩個或更多個熱處理裝置。
26.如權利要求25所述的設備，其中所述一個或多個熱處理裝置 包括蒸發器和結晶器。
27.如權利要求23至26中任一項所述的設備，所述設備進一步包 括在所述溶劑混合容器下游的溶劑回收系統。
28.如權利要求27所述的設備，其中所述溶劑回收系統包括用于 冷卻回收溶劑的熱交換器。
29.如權利要求27或28所述的設備，所述設備進一步包括在所述 溶劑回收系統下游適合于氧化或移除有機化合物的處理系統。
30.一種用于處理來自重油提取的產出水的方法，所述方法包括以 下步驟，
a)將所述產出水脫油;
b)在蒸發器中處理所述脫油產出水以產生蒸發器泄料;
c)在結品器中處理所述蒸發器泄料以產生結品器泄料;
d)將選自由甲醇和乙醇組成的組的溶劑添加到所述結晶器泄料中; 以及，
e)將固體從所述結晶器泄料中分離。
31.如權利要求30所述的方法，所述方法進一步包括在步驟d)之 后，將至少一些所述溶劑從所述結晶器泄料中回收的步驟。
32.如權利要求31所述的方法，所述方法進一步包括冷卻所述回 收溶劑以使得在步驟d)中所述回收溶劑將所述結晶器泄料冷卻至低 于所述溶劑的沸點的步驟。
33.如權利要求30至32中任一項所述的方法，其中步驟d)包括 產生所述溶劑和結晶器泄料的具有40攝氏度或更高的溫度的混合物。
34.如權利要求30至33中任一項所述的方法，所述方法進一步包 括處理所述結晶器泄料以移除或氧化所述漿料中的一種或多種有機 化合物并且將處理過的漿料返回到步驟b)或步驟b)上游的步驟。
說明書
產出水處理和自熱處理泄料的固體析出
技術領域
本說明書涉及一種處理產出水的方法和設備以及一種通過基于 熱或蒸餾的方法處理水的方法和設備。
背景技術
Heins的名稱為“用于重油生產的使用硫酸鈣晶種漿料蒸發的水 處理方法”(Water Treatment Method for Heavy Oil Production Using Calcium Sulfate Seed Slurry Evaporation)的加拿大專利2 509 309描述 一種處理來自重油生產的產出水的基于蒸發器的方法。首先將產出水 在脫油步驟中處理以使油和油脂減少至約百萬分之20或更少。將脫 油水引入到蒸發器中以產生餾出物和含有濃縮殘余固體的蒸發器泄 料。任選地在進一步精處理(polishing)之后將餾出物用于在直流蒸 汽發生器或其他鍋爐中產生蒸汽�？蓪⒄舭l器泄料在結晶器中進一步 處理。
發明內容
以下概述旨在向讀者介紹以下詳細描述并且不限制或限定所主 張的發明。
結晶器一般旨在產生干燥或易于干燥的晶體，所述晶體由從進料 到結晶器的水析出的固體構成。但是，當結晶器用于處理產出水，尤 其是處理來自重油生產的產出水時，結晶器可替代地產生漿料。漿料 含有鹽，例如二氧化硅鹽，所述鹽可以是在高于鹽在水中一般溶解度 極限的濃度，然而固體并未結晶并且不能容易地從漿料中分離。不旨 在受理論的限制，本發明人相信，保留在漿料中的來自產出水的濃縮 有機化合物會干擾晶體生長和析出，即使對于漿料中的過飽和鹽或分 散鹽來說也是如此。在本說明書中所述的方法和設備中，有機化合物 的額外的溶劑與漿料混合。這使得或允許漿料中的固體形成可從漿料 中分離的沉淀或晶體。
在本說明書中所述的處理水(例如來自重油提取的產出水)的方 法中，將蒸氣從水中移除以產生濃縮物。濃縮物可以是例如來自一個 或多個熱處理裝置，如蒸發器或結晶器或這兩者的泄料。濃縮物含有 一種或多種鹽(例如二氧化硅鹽)和一種或多種有機化合物。濃縮物 與用于一種或多種有機化合物的溶劑(例如甲醇或乙醇)混合。從濃 縮物和溶劑的混合物中移除包括一種或多種鹽的沉淀的固體。可從濃 縮物和溶劑的混合物中回收至少一些溶劑。
本說明書中所述的用于處理產出水的設備包括一個或多個熱處 理裝置、溶劑混合容器、溶劑進料系統和固液分離裝置。一個或多個 熱處理裝置的泄料管線與溶劑混合容器連接。溶劑混合容器還與溶劑 進料系統連通。固液分離裝置與溶劑混合容器結合或在溶劑混合容器 的下游。
該方法和設備適用于例如提供處理產出水或含有溶解的鹽和有 機化合物的其他水的替代手段。該方法和設備可并入到用于提取重油 的方法和設備中。
