申請(qǐng)日2013.08.22
公開(公告)日2015.05.13
IPC分類號(hào)E21B43/34; E21B43/24
摘要
處理例如來自蒸汽輔助重力泄油(SAGD)或循環(huán)蒸汽吞吐(CSS)重油回收操作的產(chǎn)出水，以對(duì)水進(jìn)行回收，所述水再用于產(chǎn)生蒸汽。使所述產(chǎn)出水在如蒸發(fā)器和結(jié)晶器的一個(gè)或多個(gè)熱處理裝置中進(jìn)行處理。所述熱處理產(chǎn)生包含分散鹽或溶解鹽和有機(jī)化合物的漿料。將用于一種或多種所述有機(jī)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(quán)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(chǎn)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(chǎn)出水從油和水的所述混合物中分離;
e)處理所述產(chǎn)出水以產(chǎn)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(jī)化合物;
f)使用所述餾出物以產(chǎn)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(quán)利要求1所述的方法，其中所述油是重油或?yàn)r青。
3.如權(quán)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(huán)蒸汽吞吐(CSS)操作的一部分。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中步驟e)包括用 蒸發(fā)器處理所述產(chǎn)出水以產(chǎn)生蒸發(fā)器泄料并且在結(jié)晶器中處理所述 蒸發(fā)器泄料以產(chǎn)生所述濃縮物。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述溶劑包括甲 醇。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述析出固體包 括二氧化硅。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)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(quán)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(quán)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(jī)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(jī)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(chǎn)生濃縮物，其中所述濃縮物含有 一種或多種所述有機(jī)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(quán)利要求10所述的方法，所述方法進(jìn)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(quán)利要求11所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括將回收溶劑 與額外的濃縮物混合的步驟。
13.如權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述水包括產(chǎn) 出水。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述產(chǎn)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(quán)利要求10至14中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述濃縮物包 含來自一個(gè)或多個(gè)熱處理裝置的泄料。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述熱處理裝置包括蒸發(fā)器 和結(jié)晶器。
17.如權(quán)利要求10至16中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法進(jìn)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(jī)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(quán)利要求10至17中任一項(xiàng)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?cè)芙夤腆w(TS)。
19.如權(quán)利要求10至18中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述溶劑的質(zhì) 量至少等于所述濃縮物的質(zhì)量。
20.如權(quán)利要求10至19中任一項(xiàng)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(quán)利要求10至20中任一項(xiàng)所述的方法，其中步驟b)在40 攝氏度或更高的溫度下進(jìn)行。
22.如權(quán)利要求10至21中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固體進(jìn)一 步包含有機(jī)化合物。
23.一種用于處理產(chǎn)出水的設(shè)備，所述設(shè)備包括，
a)一個(gè)或多個(gè)熱處理裝置，所述熱處理裝置配置用于處理所述產(chǎn) 出水并且產(chǎn)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(jìn)料系統(tǒng)，所述溶劑進(jìn)料系統(tǒng)與所述溶劑混合容器連通; 以及，
d)固液分離裝置。
24.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，進(jìn)一步其中所述固液分離裝置與 所述溶劑混合容器結(jié)合或在所述溶劑混合容器的下游。
25.如權(quán)利要求23或24所述的設(shè)備，其中所述一個(gè)或多個(gè)熱處理 裝置包括串聯(lián)的兩個(gè)或更多個(gè)熱處理裝置。
26.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述一個(gè)或多個(gè)熱處理裝置 包括蒸發(fā)器和結(jié)晶器。
27.如權(quán)利要求23至26中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，所述設(shè)備進(jìn)一步包 括在所述溶劑混合容器下游的溶劑回收系統(tǒng)。
28.如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中所述溶劑回收系統(tǒng)包括用于 冷卻回收溶劑的熱交換器。
29.如權(quán)利要求27或28所述的設(shè)備，所述設(shè)備進(jìn)一步包括在所述 溶劑回收系統(tǒng)下游適合于氧化或移除有機(jī)化合物的處理系統(tǒng)。
30.一種用于處理來自重油提取的產(chǎn)出水的方法，所述方法包括以 下步驟，
a)將所述產(chǎn)出水脫油;
b)在蒸發(fā)器中處理所述脫油產(chǎn)出水以產(chǎn)生蒸發(fā)器泄料;
c)在結(jié)品器中處理所述蒸發(fā)器泄料以產(chǎn)生結(jié)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(jié)晶器泄料中; 以及，
e)將固體從所述結(jié)晶器泄料中分離。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括在步驟d)之 后，將至少一些所述溶劑從所述結(jié)晶器泄料中回收的步驟。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，所述方法進(jìn)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(jié)晶器泄料冷卻至低 于所述溶劑的沸點(diǎn)的步驟。
33.如權(quán)利要求30至32中任一項(xiàng)所述的方法，其中步驟d)包括 產(chǎn)生所述溶劑和結(jié)晶器泄料的具有40攝氏度或更高的溫度的混合物。
34.如權(quán)利要求30至33中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法進(jìn)一步包 括處理所述結(jié)晶器泄料以移除或氧化所述漿料中的一種或多種有機(jī) 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(chǎn)出水處理和自熱處理泄料的固體析出
技術(shù)領(lǐng)域
本說明書涉及一種處理產(chǎn)出水的方法和設(shè)備以及一種通過基于 熱或蒸餾的方法處理水的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)
Heins的名稱為“用于重油生產(chǎn)的使用硫酸鈣晶種漿料蒸發(fā)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(chǎn)的產(chǎn)出水的基于蒸發(fā)器的方法。首先將產(chǎn)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(fā)器中以產(chǎn)生餾出物和含有濃縮殘余固體的蒸發(fā)器泄 料。任選地在進(jìn)一步精處理(polishing)之后將餾出物用于在直流蒸 汽發(fā)生器或其他鍋爐中產(chǎn)生蒸汽�？蓪⒄舭l(fā)器泄料在結(jié)晶器中進(jìn)一步 處理。
發(fā)明內(nèi)容
以下概述旨在向讀者介紹以下詳細(xì)描述并且不限制或限定所主 張的發(fā)明。
結(jié)晶器一般旨在產(chǎn)生干燥或易于干燥的晶體，所述晶體由從進(jìn)料 到結(jié)晶器的水析出的固體構(gòu)成。但是，當(dāng)結(jié)晶器用于處理產(chǎn)出水，尤 其是處理來自重油生產(chǎn)的產(chǎn)出水時(shí)，結(jié)晶器可替代地產(chǎn)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(jié)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(fā)明人相信，保留在漿料中的來自產(chǎn)出水的濃縮 有機(jī)化合物會(huì)干擾晶體生長和析出，即使對(duì)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(shè)備中，有機(jī)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(chǎn)出水)的方 法中，將蒸氣從水中移除以產(chǎn)生濃縮物。濃縮物可以是例如來自一個(gè) 或多個(gè)熱處理裝置，如蒸發(fā)器或結(jié)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(jī)化合物。濃縮物 與用于一種或多種有機(jī)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(chǎn)出水的設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)熱處 理裝置、溶劑混合容器、溶劑進(jìn)料系統(tǒng)和固液分離裝置。一個(gè)或多個(gè) 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(jìn)料系統(tǒng)連通。固液分離裝置與溶劑混合容器結(jié)合或在溶劑混合容器 的下游。
該方法和設(shè)備適用于例如提供處理產(chǎn)出水或含有溶解的鹽和有 機(jī)化合物的其他水的替代手段。該方法和設(shè)備可并入到用于提取重油 的方法和設(shè)備中。
