采油中的采出水處理的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用一種或多種過(guò)濾介質(zhì)的采油方法，所述過(guò)濾介質(zhì)對(duì)于1微米尺寸或更大顆粒具有30％或更大的效率以及每分鐘每平方厘米介質(zhì)每單位壓力液體2毫升(ml/min/cm2/kPa)的流速，以從采出水中除去二氧化硅和/或油和/或溶解的有機(jī)物質(zhì)和/或溶解的固體，所述方法包括將油從采出水中分離并將二氧化硅沉淀成顆粒，并且其中將具有沉淀二氧化硅的采出水引導(dǎo)至過(guò)濾介質(zhì)，所述過(guò)濾介質(zhì)以順流過(guò)濾模式操作并從采出水中除去沉淀二氧化硅以形成滲透物流。
【專利說(shuō)明】采油中的采出水處理

【背景技術(shù)】
[0001] 1.摶術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及用于開(kāi)采重油和超重油的方法，更具體地講，涉及采油方法，所述方法 利用過(guò)濾方法以從水處理和蒸汽生成過(guò)程上游的采出水中除去二氧化硅和殘余的油。
[0003] 2.相關(guān)領(lǐng)域說(shuō)明
[0004] 常規(guī)的一次采油涉及鉆井以及從井中泵出油和水的混合物以及有時(shí)是天然氣。將 油與水和天然氣分開(kāi)?；厥账ū环Q為采出水）可被回收用于其它用途，并且常常（且通 常）被注入下地表地層。常規(guī)的開(kāi)采對(duì)于低粘度和中等粘度油，并且對(duì)于從油層中首先從 油層中被采出并最容易從油層中提取的原油而言極為奏效。
[0005] 對(duì)于稍后從油層中采出并更難以從油層中提取的低粘度和中等粘度油而言，使用 了許多類型的提高采油率工藝。這些工藝被稱為二次采油工藝、三次采油工藝，以及更一般 地說(shuō)提高采油率（EOR)工藝。常用的提高采油率工藝使用水，有時(shí)使用化學(xué)品，以從油層中 提取一次采油步驟過(guò)程中不能開(kāi)采的油。常常，可使用至多20倍體積的水以開(kāi)采一體積單 元的油，并且該采油工藝常常被稱為注水。當(dāng)使用化學(xué)品時(shí)，該工藝可被稱為化學(xué)驅(qū)?；瘜W(xué) 驅(qū)包括堿、表面活性劑、聚合物以及堿-表面活性劑-聚合物驅(qū)。用于該方法中的水與油以 及有時(shí)與天然氣一起上升至地表。將油與水和天然氣分開(kāi)。將采出水回收、處理，然后再循 環(huán)回該過(guò)程中以繼續(xù)注水。
[0006] 一次采油、注水和化學(xué)驅(qū)工藝在環(huán)境溫度下操作。已經(jīng)開(kāi)發(fā)用于環(huán)境溫度工藝的 油/水分離技術(shù)和水處理技術(shù)在這些采油工藝中極為奏效。然而，在環(huán)境溫度下操作的常 規(guī)的一次采油工藝和提高采油率工藝對(duì)于較高粘度的重油和超重油不太有效。
[0007] 采用熱方法的采油工藝用于改善重油和超重油從下地表油層中的開(kāi)采。熱方法使 用蒸汽注入和原位燃燒。蒸汽注入含重油地層中是廣泛應(yīng)用的EOR方法。對(duì)于連續(xù)的蒸汽 采油工藝而言，每噸采出油需要數(shù)噸蒸汽。在蒸汽輔助重力泄油方法（SAGD)中，蒸汽在高 于200°C的溫度下注入，并在油層內(nèi)部冷凝，使整個(gè)油層溫度上升。較高的溫度降低油層中 油的粘度并且使油和冷凝的蒸汽由于重力朝下流動(dòng)到收集井。（蒸汽冷凝并與油混合以形 成油/水混合物）。通過(guò)天然壓力或通過(guò)人工提升，使油和水以及天然氣的混合物上升至地 表。因?yàn)樵谏叩臏囟认逻M(jìn)行采油處理，由采出液形成更稠密的乳液并且水包含更高含量 的溶解的有機(jī)物、固體和二氧化硅。此外，在許多實(shí)施SAGD的行政轄區(qū)，執(zhí)行要求生產(chǎn)者在 使用非鹽補(bǔ)給水時(shí)，回收并重新使用多達(dá)至少90%的水的法規(guī)。
[0008] 在地面上，在集中的SA⑶設(shè)施中，通過(guò)使用去乳化化學(xué)物質(zhì)和多次水-油分離和 脫油步驟將油與水分離。這些脫油步驟包括除油罐、氣浮和除油過(guò)濾器。在水脫油之后，將 水送入用于除去包括二氧化硅在內(nèi)的溶解物質(zhì)的過(guò)程中。初始的油/水分離步驟在接近油 層中溫度的溫度下進(jìn)行。在一次油/水分離步驟之后，使采出水流的溫度降低到水的常壓 沸點(diǎn)以下，以降低對(duì)后續(xù)脫油和溶解物質(zhì)除去步驟所需的壓力容器的要求。由接近水的常 壓沸點(diǎn)操作脫油和溶解物質(zhì)除去步驟產(chǎn)生顯著的節(jié)能。如果水處理工藝溫度將進(jìn)一步降低 至最常用于常規(guī)水處理工藝的環(huán)境溫度，則該工藝的熱損耗將是顯著的。較高的水處理溫 度施加了不太適合用于常規(guī)水處理技術(shù)的特定要求。
[0009]目前在用的用于除去溶解物質(zhì)（包括反應(yīng)性和膠態(tài)二氧化硅）的兩種方法被稱為 (a)熱石灰軟化法（機(jī)械分離顆粒并弱酸陽(yáng)離子交換），以及（b)蒸發(fā)法（機(jī)械蒸汽再壓 縮）。兩種方法均足以除去水中的污染物，以使該水送入蒸汽發(fā)生器中從而制造蒸汽。然 而，兩種方法不像減少過(guò)程中結(jié)垢的趨勢(shì)所需的那樣作用良好。當(dāng)使用所述方法時(shí)，水中的 二氧化硅通常在蒸發(fā)器和蒸汽發(fā)生器內(nèi)部的熱石灰軟化器下游的蒸汽發(fā)生器中產(chǎn)生頻繁 結(jié)垢。當(dāng)管理不當(dāng)時(shí)，結(jié)垢可導(dǎo)致蒸汽發(fā)生器和蒸發(fā)器中的嚴(yán)重故障。即使在管理適當(dāng)時(shí)， 結(jié)垢也可導(dǎo)致定期或不定期的停產(chǎn)增多，降低SAGD方法的能量效率，降低該方法的蒸汽生 成容量，并在采油油層中產(chǎn)生阻礙采油的較低溫度。
[0010] 期望回收至少90%的已被注入井中的采出水以及蒸汽。就這一點(diǎn)而言，已使用膜 來(lái)除去水被其污染的二氧化硅。例如，美國(guó)專利號(hào)8, 047, 287采用了以橫流模式操作的陶 瓷膜。
[0011] 在該最終應(yīng)用中，陶瓷和其它膜通常以切向流過(guò)濾模式（又叫做橫流過(guò)濾模式） 操作。橫流過(guò)濾是連續(xù)過(guò)程，其中進(jìn)料流平行于（切向）膜過(guò)濾表面流動(dòng)并產(chǎn)生兩個(gè)輸出 流。在橫流過(guò)濾過(guò)程中，僅被稱為滲透物或?yàn)V液的小部分進(jìn)料（通常1-10% )作為穿過(guò)所 述膜的經(jīng)純化的液體被分離出。進(jìn)料的剩余部分（被稱為滯留物或濃縮物）包含被膜拒絕 的顆粒。需要一種方法，所述方法使得多于一小部分的進(jìn)料被純化，更優(yōu)選使全部進(jìn)料均被 純化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明涉及采油方法，所述方法利用一種或多種過(guò)濾介質(zhì)以從采出水中除去二氧 化硅和/或油和/或溶解的有機(jī)物質(zhì)和/或溶解的固體。在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包括 從采出水中分離油并將二氧化硅沉淀成顆粒。將具有沉淀二氧化硅的采出水引導(dǎo)至以順流 過(guò)濾模式（也稱為死端過(guò)濾模式）操作的過(guò)濾介質(zhì)，并從采出水中除去沉淀二氧化硅以形 成滲透物流。在一些情況下，存在殘余油并且其可通過(guò)過(guò)濾方法除去。
[0013] 過(guò)濾介質(zhì)可對(duì)于1微米尺寸或更大顆粒具有30%或更大的效率，以及每分鐘每平 方厘米介質(zhì)每單位壓力液體2毫升（ml/min/cm2/kPa)的流速。
[0014] 在該方法的一個(gè)實(shí)施例中，用介質(zhì)過(guò)濾采出水產(chǎn)生濾餅，所述濾餅在介質(zhì)的上游 并與介質(zhì)接觸且集中有沉淀二氧化硅，并且其中使所述濾餅堆積至預(yù)定水平。
[0015] 本專利申請(qǐng)還公開(kāi)了一種從油井中采油并處理采出水的方法，所述方法包括從井 中開(kāi)采油/水混合物，并將油從油/水混合物中分離以產(chǎn)生油產(chǎn)品和作為滲透物流的經(jīng)純 化的采出水。該方法的一個(gè)實(shí)施例還包括：將結(jié)晶試劑與采出水混合，并使固體從采出水中 沉淀，并在采出水中形成顆粒。也可將苛性化合物與采出水混合以將PH調(diào)節(jié)至大約9. 5至 大約11. 2。將結(jié)晶試劑與采出水混合之后，將采出水引導(dǎo)至以順流模式操作的過(guò)濾介質(zhì)，使 得基本上100%的采出水基本上不含具有以下尺寸范圍的顆粒：5微米或更大或甚至2微米 或更大，或甚至1微米或更大，或甚至〇. 5微米或更大。
[0016] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可將脫油的水流分離成兩個(gè)流。所述流之一通過(guò)本發(fā) 明的方法進(jìn)一步純化并將所得的滲透物流與非純化流混合以形成不含足夠雜質(zhì)的流，從而 用于采油過(guò)程的剩余步驟中。
[0017] 由以下【具體實(shí)施方式】和附圖的研究，所述【具體實(shí)施方式】和附圖對(duì)此本發(fā)明僅是例 證性的，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯和顯而易見(jiàn)。
[0018] 本發(fā)明還涉及用于從地下井中采油的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括：
[0019] i)用于將油從油/水混合物中分離以產(chǎn)生具有溶解的和粒狀二氧化硅的水流的 裝置；
[0020] ii)用于將所述二氧化硅沉淀的裝置
[0021] iii)基本上全部的水均穿過(guò)其中的過(guò)濾介質(zhì)
[0022] 在每分鐘每平方厘米介質(zhì)每單位壓力液體2毫升（ml/min/cm2/kPa)的流速下，介 質(zhì)對(duì)于1微米尺寸或更大顆粒具有30%或更大的效率。用介質(zhì)過(guò)濾采出水產(chǎn)生濾餅，所述 濾餅在介質(zhì)的上游并與介質(zhì)接觸且集中有沉淀二氧化硅，并且其中使所述濾餅堆積至預(yù)定 水平直至被不含濾餅的膜替換。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 當(dāng)量、濃度或其它值或參數(shù)以范圍、優(yōu)選范圍或優(yōu)選上限值和優(yōu)選下限值的列表 形式給出時(shí)，其應(yīng)理解為具體地公開(kāi)由任何范圍上限或優(yōu)選值和任何范圍下限或優(yōu)選值的 任何一對(duì)所構(gòu)成的所有范圍，而不管所述范圍是否被單獨(dú)地公開(kāi)。當(dāng)本文描述數(shù)值范圍時(shí)， 除非另外指明，所述范圍旨在包括其端點(diǎn)，以及所述范圍內(nèi)的所有整數(shù)和分?jǐn)?shù)。不旨在將本 發(fā)明的范圍限制為限定范圍時(shí)詳述的具體值。
[0024] 術(shù)語(yǔ)定義
[0025] 如本文所用，術(shù)語(yǔ)"溶解的二氧化硅"描述了反應(yīng)性和膠態(tài)二氧化硅兩者。二氧化 硅一般以三種不同的形式存在于水中：反應(yīng)性、膠態(tài)和懸浮顆粒（例如，砂），所謂反應(yīng)性是 指總?cè)芙舛趸璧囊徊糠忠子谠跇?biāo)準(zhǔn)鑰酸鹽比色試驗(yàn)中反應(yīng)，而膠態(tài)的則不是。
[0026] 如本文所用，術(shù)語(yǔ)"聚合物"通常包括但不限于均聚物、共聚物（諸如例如，嵌段、 接枝、無(wú)規(guī)和間規(guī)共聚物）、三元共聚物等，以及它們的共混物和修改形式。此外，除非另外 具體限定，術(shù)語(yǔ)"聚合物"應(yīng)包括所述材料所有可能的幾何構(gòu)型。這些構(gòu)型包括但不限于全 同立構(gòu)、間同立構(gòu)、以及無(wú)規(guī)對(duì)稱。
[0027] 如本文所用，術(shù)語(yǔ)"聚烯烴"旨在表示僅由碳和氫組成的基本飽和的聚合物烴類系 列中的任一種。典型的聚烯烴包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、以及單體乙烯、丙 烯和甲基戊烯的各種組合
[0028] 如本文所用，術(shù)語(yǔ)"聚乙烯"旨在不僅涵蓋乙烯的均聚物，而且涵蓋其中至少85% 的重復(fù)單元為乙烯單元的共聚物諸如乙烯和α-烯烴的共聚物。優(yōu)選的聚乙烯包括低密度 聚乙烯、線性低密度聚乙烯、和線性高密度聚乙烯。優(yōu)選的線性高密度聚乙烯具有約130°C 至140°C的熔點(diǎn)范圍上限，約0. 941至0. 980克每立方厘米范圍內(nèi)的密度，以及介于0. 1至 100之間、并優(yōu)選小于4的熔融指數(shù)（由ASTMD-1238-57T條件E定義）。
[0029] 如本文所用，術(shù)語(yǔ)"聚丙烯"旨在不僅涵蓋丙烯的均聚物，而且涵蓋其中至少85% 的重復(fù)單元為丙烯單元的共聚物。優(yōu)選的聚丙烯聚合物包括全同立構(gòu)聚丙烯以及間同立構(gòu) 聚丙烯。
[0030] 如本文所使用，術(shù)語(yǔ)"非織造"表示以無(wú)規(guī)方式定位以形成平面材料而沒(méi)有如針織 物中可辨別的圖案的各個(gè)纖維或線的片材結(jié)構(gòu)。
[0031] 如本文所述，術(shù)語(yǔ)"叢絲"表示多個(gè)細(xì)的、帶狀、無(wú)規(guī)長(zhǎng)度的膜-原纖元件的三維整 體網(wǎng)絡(luò)或纖維網(wǎng)，并且具有小于約4微米的平均膜厚度以及小于約25微米的中值原纖寬 度。如果數(shù)學(xué)上轉(zhuǎn)換成圓面積，則平均膜-原纖橫截面積將產(chǎn)生介于約1微米至25微米之 間的有效直徑。在叢絲結(jié)構(gòu)中，薄膜-原纖元件以不規(guī)則的間隔在貫穿該結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度、寬度 和厚度的多個(gè)位置間歇聯(lián)合并分離以形成連續(xù)的三維網(wǎng)絡(luò)。
[0032] 本發(fā)明的方法要求"基本上所有"或"基本上100%"的沖擊在過(guò)濾介質(zhì)上的水穿 過(guò)所述過(guò)濾介質(zhì)。所謂"基本上全部"是指唯一不穿過(guò)介質(zhì)的采出水是由于滲漏或浪費(fèi)而 損耗。不存在由該方法產(chǎn)生的獨(dú)立的滯留物流。
[0033] 本發(fā)明的實(shí)施例
[0034] 本發(fā)明包括用于凈化采出水的方法，采出水用于包括熱原位采油工藝的重油和超 重油開(kāi)采。經(jīng)處理的采出水可用于蒸汽生成。在一些應(yīng)用中，采油通過(guò)將蒸汽注入含重油 地下地層中來(lái)實(shí)現(xiàn)。在蒸汽輔助重力泄油（SAGD)和循環(huán)蒸汽吞吐（CSS)方法中，蒸汽加熱 油層中的油，這降低了油的粘度并使得油流動(dòng)并被收集。蒸汽冷凝并與油混合以形成油/ 水混合物。將油和水的混合物泵送至地表。通過(guò)用于常規(guī)采油操作的常規(guī)工藝將油與水分 離以形成采出水。將采出水重新用于生成蒸汽并給料回含油地層中。
[0035] 采出水包含溶解的有機(jī)離子、溶解的有機(jī)酸和其它溶解的有機(jī)化合物、懸浮的 無(wú)機(jī)和有機(jī)固體以及溶解的氣體。通常，與油分離之后，采出水中的總懸浮固體小于約 lOOOppm。除了懸浮固體之外，來(lái)自重油開(kāi)采工藝的采出水還包含不同比例的溶解的有機(jī)和 無(wú)機(jī)固體。采出水中的溶解的和懸浮的固體，具體地講基于二氧化硅的化合物具有通過(guò)結(jié) 垢污染純化和蒸汽生成設(shè)備的潛能。因此，在油/水分離之后期望附加的處理以從采出水 中除去懸浮的基于二氧化硅的化合物。下文中，術(shù)語(yǔ)"二氧化硅"將用于一般指基于二氧化 硅的化合物。
[0036] 為了防止二氧化硅結(jié)垢和/或污染純化和蒸汽生成設(shè)備，本發(fā)明提供了通過(guò)使用 過(guò)濾方法處理采出水以基本上從采出水中除去二氧化硅。在被引入蒸汽生成設(shè)備之前，具 有除去的二氧化硅的采出水可通過(guò)包括反向滲透、蒸發(fā)和離子交換處理在內(nèi)的多種純化方 法中的任一種來(lái)進(jìn)一步純化。蒸汽生成設(shè)備可包括至少鍋爐和直流蒸汽發(fā)生器。
[0037] 本發(fā)明涉及在采油過(guò)程中利用過(guò)濾介質(zhì)的方法。本發(fā)明還涉及用于采油的系統(tǒng)， 所述系統(tǒng)回收并重新使用大于90 %的水，所述水用于所述方法的油提取部分中。
[0038] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可用一種或多種過(guò)濾介質(zhì)將二氧化硅污染物從廢物流 中除去。在采油過(guò)程中，例如，可用過(guò)濾介質(zhì)有效地除去二氧化硅。為了防止純化和蒸汽生 成設(shè)備的二氧化硅結(jié)垢，本文所公開(kāi)的方法提供了通過(guò)使用過(guò)濾方法處理采出水以基本上 從采出水或從其它流中除去二氧化硅，所述其它流諸如可在處理采出水流的過(guò)程中產(chǎn)生的 濃鹽水流。在采出水的情況下，在除去二氧化硅之后，采出水可通過(guò)包括反向滲透、蒸發(fā)、離 子交換處理在內(nèi)的多種純化方法中的任一種來(lái)進(jìn)一步純化，此后，將經(jīng)處理流引導(dǎo)至蒸汽 生成設(shè)備。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在油/水分離之后，將流體流分離成兩個(gè)流。一個(gè)流 如上所述處理以產(chǎn)生滲透物流，其中例如，二氧化硅已被除去。第二流可以進(jìn)行或可以不進(jìn) 行任何其它處理。然后將兩個(gè)流合并以形成不含足夠雜質(zhì)的流從而用于采油過(guò)程中的剩余 步驟中。
[0039] 本發(fā)明的一般方法包括油/水混合物，從井中開(kāi)采所述油/水混合物并將其引導(dǎo) 至有效分離油與水的油/水分離過(guò)程中。這常常被稱為一次分離，并可通過(guò)各種常規(guī)裝置 和方法諸如重力或離心分離來(lái)進(jìn)行。在一些情況下，經(jīng)分離的水可進(jìn)行脫油處理，其中將額 外的油從水中除去。由油/水分離處理所得的水被稱為采出水。采出水可以在大于90°C 或甚至大于l〇〇°C的溫度下。采出水包含殘余的懸浮二氧化硅固體、乳化的油、溶解的有機(jī) 材料以及溶解的固體。將采出水引導(dǎo)至用于除去二氧化硅的過(guò)濾介質(zhì)中。應(yīng)該指出二氧化 硅、殘余的油以及溶解的有機(jī)物質(zhì)可以同時(shí)或在用多種過(guò)濾介質(zhì)的階段中除去。過(guò)濾介質(zhì) 產(chǎn)生滲透物流，所述滲透物流可被進(jìn)一步引導(dǎo)至任選的下游純化過(guò)程中，諸如蒸發(fā)方法或 其它純化過(guò)程諸如離子交換系統(tǒng)中。
[0040] 在過(guò)濾過(guò)程中，濾餅堆積在過(guò)濾介質(zhì)上并且在上游且與所述過(guò)濾介質(zhì)接觸。濾餅 基本上為固體且多孔的，并允許采出水穿過(guò)它，同時(shí)還用于濾出懸浮顆粒和/或其它污染 物。當(dāng)濾餅尺寸達(dá)到預(yù)定水平時(shí)，從工藝物流中除去過(guò)濾介質(zhì)與濾餅并被其上不形成濾餅 或僅形成部分濾餅的新鮮過(guò)濾介質(zhì)代替。重復(fù)堆積濾餅的過(guò)程。預(yù)定水平可通常被確定為 某個(gè)點(diǎn)，在該點(diǎn)處維持通過(guò)濾餅與介質(zhì)組合的可接受流量所需的不斷增大的壓力對(duì)于操作 而言太高，或者當(dāng)穿過(guò)濾餅與介質(zhì)的流速下降至對(duì)恒定流體壓力而言不可接受的水平時(shí)。
[0041] 將濾餅脫水，然后與過(guò)濾介質(zhì)分離而離開(kāi)工藝物流并作為固體廢料收集。下游純 化過(guò)程可用于進(jìn)一步純化滲透物并產(chǎn)生純化水流。將純化水引導(dǎo)至蒸汽生成過(guò)程?？蓪⑸?成的蒸汽注入含油地層中以形成油/水混合物，所述油/水混合物被收集并泵送至油從其 中分離的地表。
[0042] 作為用于沉淀二氧化硅的裝置，采出水也可添加有（在與過(guò)濾介質(zhì)接觸之前）晶 體形成化合物諸如氧化鎂?？商砑痈鞣N晶體形成材料。在一些情況下，鎂可以氧化鎂或氯 化鎂的形式加入。在任何情況下，鎂化合物形成氫氧化鎂晶體，其用于吸附采出水中的二氧 化硅，導(dǎo)致二氧化硅從可溶形式向不可溶形式轉(zhuǎn)化。應(yīng)該指出的是，通常存在于采出水中的 鎂具有不足以產(chǎn)生大量氫氧化鎂晶體的濃度。因此，在將鎂用于晶體形成的情況下，所述方 法通常需要向采出水中加入鎂。還可將其它試劑或化合物與采出水混合以通過(guò)沉淀或吸附 除去二氧化硅。例如，可將氯化鐵、氧化鋁、硫酸鋁、氧化鈣或礬與采出水混合。在一些情況 下，采出水中的溶解的二氧化硅可通過(guò)將化合物與采出水混合而從溶液中除去，其中化合 物具有表面活性特性。所述表面活性特性可使二氧化硅從溶液中析出。此類化合物的例子 為錯(cuò)、娃和鈦的氧化物。
[0043] 對(duì)于最佳的二氧化硅沉淀而言，采出水的pH可維持在9. 5至11. 2的范圍內(nèi)，并且 優(yōu)選地介于10. 0和10. 8之間?？杉尤胍恍┛列圆牧现T如氫氧化鈉或碳酸鈉以將pH調(diào)節(jié) 成適當(dāng)值。結(jié)晶過(guò)程的持續(xù)時(shí)間僅需要持續(xù)以下時(shí)間段，所述時(shí)間段足以產(chǎn)生足夠大的晶 體，以被過(guò)濾介質(zhì)捕集并防止下游純化和蒸汽生成過(guò)程的結(jié)垢/污染。持續(xù)時(shí)間不必要太 長(zhǎng)，只要促進(jìn)大二氧化硅晶體生長(zhǎng)即可。
[0044] 所述結(jié)晶過(guò)程產(chǎn)生晶體在采出水中的懸浮液。在氫氧化鎂晶體的情況下，這些晶 體吸附并使二氧化硅從溶液中析出，從而有效地使二氧化硅沉淀。將具有沉淀二氧化硅晶 體的采出水，連同存在于粗采出水中的任何不溶性二氧化硅一起引導(dǎo)至過(guò)濾介質(zhì)。過(guò)濾介 質(zhì)在其上形成濾餅，在所述濾餅中具有不溶性二氧化硅。將由過(guò)濾介質(zhì)產(chǎn)生的滲透物引導(dǎo) 至下游用于進(jìn)一步純化或引導(dǎo)至蒸汽生成過(guò)程中。通常，基本上100 %的進(jìn)料流中的水將穿 過(guò)過(guò)濾介質(zhì)作為滲透物，其中僅少量留在濾餅中，并且偶爾有些量由于泄漏而不這樣進(jìn)行。 據(jù)信來(lái)自過(guò)濾介質(zhì)的下游滲透物通常將具有在0-50ppm范圍內(nèi)的二氧化硅濃度和9. 5至 11. 2 的pH。
[0045] 作為產(chǎn)生用于注入含油地層中的流的水凈化和純化過(guò)程的一部分，本發(fā)明利用過(guò) 濾介質(zhì)以從采出水中基本上除去二氧化硅。在所述的實(shí)施例中，在其它水純化過(guò)程的上游 利用過(guò)濾介質(zhì)。介質(zhì)過(guò)濾法還可被用于此整個(gè)過(guò)程的其它地方，以從水中除去油和其它不 可取的污染物。
[0046] 可用于本文所公開(kāi)的方法中的過(guò)濾介質(zhì)可具有各種類型。介質(zhì)可以為非織造或織 造結(jié)構(gòu)。介質(zhì)可以為多個(gè)層的組合?？蓪⑦^(guò)濾介質(zhì)設(shè)計(jì)成承受相對(duì)高的溫度，因?yàn)閷?duì)于被 過(guò)濾介質(zhì)過(guò)濾的采出水而言具有大約90°C或更高的溫度并不稀奇。
[0047] 在優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明的介質(zhì)包括非織造片材、或由至少一個(gè)非織造片材構(gòu) 成的多層結(jié)構(gòu)。所述非織造片材可包含聚合物和/或非聚合物纖維。非織造片材還可包含 無(wú)機(jī)纖維。所述聚合物纖維由聚合物制成，所述聚合物選自聚烯烴、聚酯、聚酰胺、芳族聚酰 胺、聚砜、以及它們的組合。聚合物纖維可具有高于或低于1微米的平均直徑，并且基本上 是圓形，或具有非圓形或更復(fù)雜的橫截面形狀。所述非織造片材具有至少3、5、10、15或甚 至20ml/min/cm2/KPa的穿過(guò)片材的每單位面積片材每單位壓降的水流速，至少30、40、50、 60、70或甚至80%的I. 0微米粒度下過(guò)濾效率額定值，至少150分鐘的壽命。
[0048] 在一個(gè)實(shí)施例中，非織造片材由高密度聚乙烯纖維組成，其根據(jù)授予Marin等 人的美國(guó)專利7, 744, 989中所公開(kāi)的閃蒸紡絲工藝，以及在片材粘結(jié)前的附加熱拉伸制 得。優(yōu)選地，所述熱拉伸包括在介于約124°C至約154°C之間的溫度下，在定位在分開(kāi)小于 32cm，優(yōu)選分開(kāi)約5cm至約30cm之間的相對(duì)短距離處的加熱拉伸輥之間，將未粘結(jié)纖維網(wǎng) 在縱向上單向拉伸，并且拉伸約3%至25%以形成拉伸纖維網(wǎng)。在分開(kāi)大于32cm的拉伸輥 距離處進(jìn)行拉伸可能造成纖維網(wǎng)的顯著頸縮，這將是不可取的。用于閃蒸紡絲工藝的典型 的聚合物為聚烯烴，諸如聚乙烯和聚丙烯。還設(shè)想可將主要由乙烯和丙烯單體單元組成的 共聚物，以及烯烴聚合物和共聚物的共混物閃蒸紡絲。例如，液體過(guò)濾介質(zhì)可通過(guò)以下方 法制備，所述方法包括在約205°C至220°C的紡絲溫度下將按重量計(jì)12%至24%的聚乙烯 在紡絲劑中的溶液閃蒸紡絲以形成叢絲纖維束，所述紡絲劑由正戊烷和環(huán)戊烷的混合物組 成，并將所述叢絲纖維束收集成未粘結(jié)纖維網(wǎng)，在介于約124°C和約154 °C之間的溫度下， 在定位成相隔約5cm和約30cm之間的加熱拉伸輥之間將所述未粘結(jié)纖維網(wǎng)在縱向上單向 拉伸，并拉伸約3%和25%之間以形成拉伸纖維網(wǎng)；并且在介于約124°C和約154°C之間的 溫度下在加熱粘結(jié)輥之間將已拉伸的纖維網(wǎng)粘結(jié)以形成非織造片材。非織造片材具有至少 5，優(yōu)選地2〇1111/1]1；[11/0]1 2/1^^的水流速，至少60%的1.0微米粒度下過(guò)濾效率額定值，以及 至少150分鐘的預(yù)期壽命。
[0049] 在一個(gè)實(shí)施例中，聚合物纖維使用電吹法由聚醚砜制成，所述電吹法用于制備國(guó) 際公布號(hào)W02003/080905(美國(guó)序列號(hào)10/822,325)中公開(kāi)的過(guò)濾介質(zhì)的一個(gè)或多個(gè)納米 纖維層。電吹法包括將溶劑中的聚合物溶液從混合室通過(guò)紡絲箱體送入施加有高電壓的紡 絲噴嘴，而壓縮氣體離開(kāi)噴嘴時(shí)以吹氣流的形式被直接引導(dǎo)至聚合物溶液。形成納米纖維， 并在由真空室和鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的真空下收集為地接收集器上的纖維網(wǎng)。例如，所得的非織造 片材具有至少30ml/min/cm2/kPa的水流速，至少30%的I. 0微米粒度下過(guò)濾效率額定值， 以及至少250分鐘的預(yù)期壽命。
[0050] 本發(fā)明的介質(zhì)還可包括稀松布層，其中所述稀松布鄰近非織造片材定位。如本文 所用，"稀松布"是支持層，并可以為任選能夠粘結(jié)、附接或?qū)雍系椒强椩炱牡娜魏纹矫娼Y(jié) 構(gòu)。有利的是，可用于本發(fā)明的稀松布層為紡粘非織造層，但可由非織造纖維等的梳理纖維 網(wǎng)制成。
[0051] 過(guò)濾介質(zhì)還可具有由至少兩個(gè)、最多三個(gè)不同孔隙率水平構(gòu)成的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)。此 類結(jié)構(gòu)的例子可以為以下結(jié)構(gòu)，其中頂層提供主要的過(guò)濾性能，中間層提供預(yù)過(guò)濾層以延 長(zhǎng)頂層壽命，并且底層提供支持以確保過(guò)濾器的機(jī)械阻力。
[0052] 在一個(gè)實(shí)施例中，過(guò)濾介質(zhì)用于壓力過(guò)濾系統(tǒng)。過(guò)濾器組件通常包括過(guò)濾板的堅(jiān) 直或水平堆疊體，所述過(guò)濾板包括下過(guò)濾板和上過(guò)濾板，其中之一被安裝到剛性結(jié)構(gòu)或框 架（所謂的壓濾機(jī)），并且將可變數(shù)量的中間過(guò)濾板活動(dòng)安裝到固定板或壓濾機(jī)，介于上下 板之間。通常以長(zhǎng)片狀輥形式提供的過(guò)濾介質(zhì)層置于每對(duì)過(guò)濾板之間。每對(duì)過(guò)濾板連同介 于一對(duì)構(gòu)件之間的過(guò)濾介質(zhì)形成臟隔室和干凈隔室。臟隔室在壓力下接收未過(guò)濾的被污染 液體，所述液體由此被迫通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)，從而在過(guò)濾介質(zhì)上沉積濾餅固體（具有或不具有 助濾劑的污染物）。所得的干凈的過(guò)濾液體進(jìn)入相鄰板的干凈隔室中并離開(kāi)過(guò)濾器組件。
[0053] 在過(guò)濾過(guò)程中，濾餅堆積在過(guò)濾介質(zhì)上并且在上游且與所述過(guò)濾介質(zhì)接觸。濾餅 基本上為固體且多孔，并允許采出水穿過(guò)所述濾餅，同時(shí)還用于濾出懸浮顆粒。當(dāng)濾餅尺 寸達(dá)到預(yù)定水平時(shí)，從工藝物流中除去過(guò)濾介質(zhì)與濾餅并用其上不形成濾餅或僅形成部分 濾餅的新鮮過(guò)濾介質(zhì)替換?？墒謩?dòng)地或自動(dòng)地（諸如使用自動(dòng)壓力過(guò)濾器時(shí)）替換過(guò)濾介 質(zhì)。將濾餅與介質(zhì)分離并作為廢物收集。重復(fù)堆積濾餅的過(guò)程。通常，預(yù)定水平將確定為 某個(gè)點(diǎn)，在該點(diǎn)處，維持通過(guò)濾餅與介質(zhì)組合的可接受流量所需的壓力對(duì)于操作而言太高。 可替代地，預(yù)定水平可以為某個(gè)點(diǎn)，在所述點(diǎn)處，流量在指定流體壓力下降低至可接受水平 以下。
[0054] 某些應(yīng)用可能要求上述過(guò)濾介質(zhì)通過(guò)加入硅藻土和/或漂白土形式的助濾劑，或 其它類似產(chǎn)品來(lái)補(bǔ)充。這些助濾劑有助于在過(guò)濾介質(zhì)上形成濾餅，這可促進(jìn)顆粒和其它污 染物與液體分離從而進(jìn)一步純化過(guò)濾器組件中的工作液。
[0055] 本文中討論了助濾劑的應(yīng)用，因?yàn)楫?dāng)使用助濾劑時(shí)，其與污液中的雜質(zhì)混合以形 成沉積在過(guò)濾介質(zhì)上的濾餅。如上文所指出的，本發(fā)明所設(shè)想類型的過(guò)濾器組件適用于取 回廢過(guò)濾介質(zhì)，并期望首先從過(guò)濾介質(zhì)中分離出過(guò)濾固體。換句話說(shuō)，助濾劑的應(yīng)用以及選 擇所述助濾劑并將其引入過(guò)濾系統(tǒng)中的方式不在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并因此不在本文中更詳 細(xì)地討論。
[0056] 包括過(guò)濾堆疊體與多個(gè)過(guò)濾室或隔室并且采用過(guò)濾介質(zhì)以將固體污染物與污液 分離的過(guò)濾器組件例如公開(kāi)于以下專利文獻(xiàn)中：授予Hirs在1981年6月23日公布的美國(guó) 專利4, 274, 961 ;授予Schneider等人在1981年9月15日公布的美國(guó)專利4, 289, 615,以 及授予Kl印per在1982年10月7日公布的美國(guó)專利4, 362, 617。
[0057] 本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)是容易從顆粒和液體的漿料中除去顆粒。本發(fā)明的系統(tǒng)通常將 除去采出水中的多于90 %的二氧化硅。
[0058] 本發(fā)明可以除了本文中具體所示的那些方式進(jìn)行，而不背離本發(fā)明的必要特征。 認(rèn)為本發(fā)明實(shí)施例在所有方面都是例證性的而不是限制性的，并且在所附權(quán)利要求的含義 和等效范圍內(nèi)進(jìn)行的所有改變都旨在被包含在其中。
[0059] 實(shí)泡I
[0060] 在以下非限制性實(shí)例中，采用以下測(cè)試方法來(lái)測(cè)定各種報(bào)道的特性及性能。ASTM 是指美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)。
[0061] 通過(guò)ASTMD-3776測(cè)定基重，其以g/m2為單位記錄。
[0062] 水流諫桉如下方法測(cè)定。閉環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)由60升高密度聚乙烯（HDPE)儲(chǔ)罐、 LevitronixLLC(Waltham，MA)BPS-4 磁稱合離心式高純泵系統(tǒng)、MalemaEngineering Corp.(BocaRaton，F(xiàn)L)M-2100-T3104-52-U-005/USC-731 超聲流量傳感器 / 計(jì)、 Millipore(Billerica,MA) 90mm直徑的不銹鋼平板過(guò)濾器外殼（51. 8cm2過(guò)濾面 積）、緊接位于過(guò)濾器外殼前后的壓力傳感器以及位于獨(dú)立側(cè)閉環(huán)中的Process Technology(Mentor，OH)TherMax2ISL1-2. 75-6. 25 換熱器組成。
[0063] 向六十升HDPE儲(chǔ)罐中加入0.I微米經(jīng)過(guò)濾的去離子（DI)水?；趤?lái)自流量計(jì) 反饋的信號(hào)，使用Levitronix泵系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)泵轉(zhuǎn)速，從而向過(guò)濾器外殼提供期望的水流 速。使用換熱器將水溫維持在大約20°C。在水滲透性測(cè)試之前，通過(guò)在過(guò)濾器外殼中放置 0. 2微米聚碳酸酯徑跡蝕刻膜并將Levitronix泵系統(tǒng)設(shè)定為lOOOml/min的固定水流速來(lái) 驗(yàn)證過(guò)濾系統(tǒng)的清潔度。如果經(jīng)過(guò)10分鐘時(shí)間Λ壓力上升<〇.7KPa，則說(shuō)明系統(tǒng)是清潔 的。
[0064] 從過(guò)濾器外殼中除去徑跡蝕刻膜并用介質(zhì)替換用于水滲透性測(cè)試。然后將介質(zhì)用 異丙醇潤(rùn)濕并隨后用1-2升的0. 1微米經(jīng)過(guò)濾的DI水沖洗。通過(guò)使用Levitronix泵系統(tǒng) 以60ml/min間歇將水流速?gòu)?增加至3000ml/min來(lái)測(cè)試水滲透性。對(duì)于每個(gè)間隔，記錄 上游壓力、下游壓力和精確的水流速。以ml/min/Cm2/KPa為單位計(jì)算壓力對(duì)流量的曲線斜 率，其中斜率越高表示水滲透性越好。
[0065] 討濾效率通討由ASTMF795開(kāi)發(fā)的測(cè)試方案測(cè)量。通過(guò)在六十升HDPE儲(chǔ)罐中向 57997.Ig0· 1 微米經(jīng)過(guò)濾的DI水中加入 2. 9g的PowderTechnologyInc. (Burnsville，MN)ISO12103-1，A3介質(zhì)測(cè)試用粉塵來(lái)制備50ppmISO測(cè)試用粉塵溶液。均勻的顆粒分 布通過(guò)在過(guò)濾前將溶液混合30分鐘來(lái)實(shí)現(xiàn)并通過(guò)使用具有三英寸直徑的三葉推進(jìn)器、速 度設(shè)定為九的IKAWorks，Inc. (Wilmington，NC)RW16基礎(chǔ)機(jī)械攪拌器維持，并且也用 LevitronixLLC(Waltham，MA)BPS-4磁稱合離心式高純泵系統(tǒng)再循環(huán)。使用位于側(cè)閉環(huán)中 的ProcessTechnology(Mentor，OH)TherMax2ISl. 1-2. 75-6. 25 換熱器將溫度控制到大約 20。。。
[0066] 在過(guò)濾前，從罐中收集130ml樣品用于后續(xù)的未過(guò)濾顆粒計(jì)數(shù)分析。將過(guò)濾介質(zhì) 放入Millipore(Billerica,MA) 90mm直徑不銹鋼平板過(guò)濾器外殼（51. 8cm2過(guò)濾面積）中， 在開(kāi)始過(guò)濾前用異丙醇潤(rùn)濕并隨后用1-2升的0. 1微米經(jīng)過(guò)濾的DI水沖洗。
[0067] 使用緊接位于過(guò)濾器外殼前后的具有MalemaEngineeringCorp.(BocaRaton, FL)M-2100-T3104-52-U-005/USC-731超聲流量傳感器/計(jì)和壓力傳感器的單通過(guò)濾系統(tǒng)， 以200ml/min的流速進(jìn)行過(guò)濾。使用Levitronix泵系統(tǒng)（基于從流量計(jì)反饋的信號(hào)）自 動(dòng)調(diào)節(jié)泵轉(zhuǎn)速以向過(guò)濾器外殼提供恒定的流速。使用換熱器將液體的溫度控制到大約20°C 以從對(duì)比分析中除去該變量以及減少可能由于濃度變化而影響結(jié)果的水從溶液中蒸發(fā)。
[0068] 記錄時(shí)間、上游壓力和下游壓力并將過(guò)濾器壽命記錄為達(dá)到69kPa的Λ壓力所需 的時(shí)間。
[0069] 在以下時(shí)間間隔處收集過(guò)濾后的樣品用于后續(xù)的顆粒計(jì)數(shù)分析：2、5、10、20、30、 60 和 90 分鐘。米用ParticleMeasuringSystemsInc. (Boulder，CO)LiquilazS02 和 LiquilazS05液體光學(xué)顆粒計(jì)數(shù)器來(lái)測(cè)定未過(guò)濾和已過(guò)濾樣品的顆粒計(jì)數(shù)。為測(cè)量顆粒計(jì) 數(shù)，用0. 1微米經(jīng)過(guò)濾的DI水將液體稀釋至在LiquilazS05顆粒計(jì)數(shù)傳感器處大約4000 顆粒計(jì)數(shù)/ml的最終未過(guò)濾濃度。離線稀釋通過(guò)向IL瓶中稱入（0.Olg精度）880g0. 1微 米經(jīng)過(guò)濾的DI水和120g50ppmISO測(cè)試用粉塵并用攪拌棒攪拌15分鐘來(lái)進(jìn)行。二次稀 釋通過(guò)將比率為5ml的已稀釋ISO測(cè)試用粉塵注入195ml0.Itm經(jīng)過(guò)濾的DI水中，用內(nèi)聯(lián) 靜態(tài)攪拌器混合并立即測(cè)量顆粒計(jì)數(shù)而在線進(jìn)行。使用下式，由通過(guò)所述介質(zhì)的顆粒數(shù)濃 度與撞擊在介質(zhì)上的在顆粒"面元"尺寸內(nèi)的顆粒濃度的比率計(jì)算給定粒度的過(guò)濾效率。
[0070] 效率（α尺寸）（％) =(N上游-N下游）*100/N上游
[0071]預(yù)期壽命（與"容量"同義）是在上述過(guò)濾測(cè)試期間在過(guò)濾介質(zhì)上達(dá)到IOpsig(69kPa)的最終壓力所需的時(shí)間。
[0072]中流量孔徑根據(jù)ASTMDesignationE1294-89,"StandardTestMethod forPoreSizeCharacteristicsofMembraneFiltersUsingAutomatedLiquid Porosimeter" 使用毛細(xì)管流量孔隙率計(jì)（型號(hào)CFP-34RTF8A-3-6-L4，PorousMaterials， Inc. (PMI)，Ithaca，Ν·Υ·)測(cè)量。將不同尺寸（8、20或30mm直徑）的各個(gè)樣品用低表面張 力流體（1，1，2, 3, 3, 3-六氟丙烯或"Galwick"，具有16dyne/cm的表面張力）潤(rùn)濕并置于夾 持器中，施加空氣壓差并將流體從樣品中除去。潤(rùn)濕流量等于干燥流量（無(wú)潤(rùn)濕溶劑下的 流量）的二分之一處的壓差用于利用提供的軟件來(lái)計(jì)算中流量孔徑。
[0073] 標(biāo)稱額定倌90%效率是對(duì)介質(zhì)除去桉重量計(jì)標(biāo)稱百分比(即90% )的指定微米 尺寸及以上的固體顆粒的能力的量度。微米額定值在給定粒度90%的效率下測(cè)定。
[0074] 實(shí)例1和2
[0075] 實(shí)例1和2由美國(guó)專利7, 744, 989中所公開(kāi)的閃蒸紡絲技術(shù)和片材粘結(jié)前附加的 熱拉伸制成。未粘結(jié)的非織造片材由熔融指數(shù)為0. 7g/10min(根據(jù)ASTMD-1238在190°C 和2. 16kg載荷下測(cè)量）的20重量％濃度的高密度聚乙烯的紡絲劑（60重量％正戊烷和40 重量％環(huán)戊烷）溶液閃蒸紡絲。然后將未粘結(jié)的非織造片材拉伸并將整個(gè)表面粘結(jié)。使所 述片材在146°C下的預(yù)熱輥、兩對(duì)146°C下的粘結(jié)輥（片材的每面各一個(gè)輥）、由滿足85-90 肖氏硬度A的配制橡膠制成的146°C下的支承棍、以及兩個(gè)冷卻輥之間運(yùn)行。分別以30. 5和 76. 2m/min的速率，在具有IOcm跨越長(zhǎng)度的兩個(gè)預(yù)熱輥之間使實(shí)例1和2拉伸6%和18%。 實(shí)例1和2的脫層強(qiáng)度分別為0. 73N/cm和0. 78N/cm。片材的物理性能和過(guò)濾性能在表中 給出。
[0076]實(shí)例 3
[0077] 除了沒(méi)有片材拉伸之外，與實(shí)例1和2相似地制備實(shí)例3。如美國(guó)專利7, 744, 989 中所公開(kāi)的將未粘結(jié)的非織造片材整個(gè)表面粘結(jié)。在359kPa蒸汽壓和91m/min的速度下， 使片材的每個(gè)面在平滑的蒸汽輥之上運(yùn)行。片材的脫層強(qiáng)度為I. 77N/cm。片材的物理性能 和過(guò)濾性能在表中給出。
[0078] 實(shí)例 4-6
[0079] 實(shí)例4-6為PolyProXL廢水過(guò)濾器PPG-250、500以及10C，其分別由在2. 5、5和 10微米處的保留來(lái)評(píng)定（得自CunoofMeriden，CT)。它們由分別評(píng)定為2. 5、5和10微 米的聚丙烯壓延烙噴過(guò)濾介質(zhì)構(gòu)成。片材的物理性能和過(guò)濾性能在表中給出。
[0080]實(shí)例 7
[0081] 實(shí)例7是基于聚醚砜納米纖維的非織造片材，其由如WO03/080905中所述的電 吹法制備。使用N，N二甲基乙醜胺（DMAc)(得自SamchunPureChemicallnd.CoLtd， Gyeonggi-do，Korea)和N，N二甲基甲醜胺（DMF)(得自HaEuntechCo,Ltd.AnyangSI, Korea，SamsungFineChemicalCo的產(chǎn)品）的20/80溶劑的25重量％溶液對(duì)PES(得自 HaEuntechCo，Ltd.AnyangSI，Korea，BASF的產(chǎn)品）進(jìn)行紡絲。將聚合物和溶劑送入溶液 混合槽中，然后將所得的聚合物溶液轉(zhuǎn)移到貯存器中。然后將溶液通過(guò)計(jì)量泵送入電吹紡 絲組合件。紡絲組合件具有一系列的紡絲噴嘴和氣體注入噴嘴。噴絲頭是電絕緣的并施加 有高壓。將溫度在24°C和80°C之間的壓縮空氣通過(guò)氣體注入噴嘴注入。離開(kāi)紡絲噴嘴的 纖維進(jìn)入大氣壓下、介于50%和72%之間的相對(duì)濕度和介于13°C和24°C之間的溫度的空 氣中。將纖維平鋪在移動(dòng)的多孔帶上。多孔帶下的真空室?guī)椭戒伬w維。如通過(guò)前文所述 技術(shù)測(cè)量的樣品的數(shù)均纖維直徑為約800nm。產(chǎn)生的片材的物理特性和過(guò)濾性能給出在表 中。
[0082] 實(shí)例8和9
[0083] 實(shí)例8和9為由聚丙烯納米纖維制成的熔噴非織造片材。它們根據(jù)以下工序制成。 如美國(guó)專利號(hào)6, 114, 017中所公開(kāi)的，使用組合模具熔噴1200g/10min熔體水流速的聚丙 烯。用于制備這些樣品的被控制的工藝條件為減小的空氣水流速、空氣溫度、聚合物水流速 和溫度、模具主體溫度、模具到收集器的距離。與這些參數(shù)一起，通過(guò)改變收集速度和聚合 物通過(guò)速率來(lái)改變基重。這些樣品的平均纖維直徑小于500nm。片材的物理性能和過(guò)濾性 能在表中給出。
[0084] 比較例A
[0085] 比較例A為T(mén)yvek?SoloFlo? (得自DuPont(Wilmington,DE))，其為用于液體 過(guò)濾應(yīng)用諸如廢水處理的商用閃蒸紡絲非織造片材產(chǎn)品。所述產(chǎn)品被評(píng)定為1微米過(guò)濾介 質(zhì)，其在1微米顆粒下具有98%的效率。片材的物理性能和過(guò)濾性能在表中給出。
[0086] 比較例B
[0087] 比較例B為PolyProXL廢水過(guò)濾器PPG-120,其由1. 2微米下的保留來(lái)評(píng)定（得 自CunoofMeriden，CT)。其由評(píng)定為1.2微米的聚丙烯壓延烙噴過(guò)濾介質(zhì)組成。片材的 物理性能和過(guò)濾性能在表中給出。
[0088] 比較例C和D
[0089] 比較例C和D為Oberlin713-3000聚丙烯紡粘/熔噴非織造片材復(fù)合材料，以及 Oberlin722-1000聚丙烯紡粘/烙噴/紡粘非織造片材復(fù)合材料（得自O(shè)berlinFilter Co. (Waukesha，WI))。片材的物理性能和過(guò)濾性能在表中給出。
[0090] 比較例E
[0091] 比較例E為精密編織的合成單絲織物（S卩，網(wǎng)片）。特征性的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇 酯網(wǎng)片為由Sefar制得的PETEX07-10/2(得自SefarInc. (D印ew，NY))。其是高度專用 的單絲織物，其特征在于精確限定和控制的，一致且可重復(fù)的材料特性，諸如孔尺寸、厚度、 拉伸強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性、清潔度等。所述特性在表中給出。為方便起見(jiàn)，在表中，使用μπι代 替微米。

【權(quán)利要求】
1. 用于從地下井采油的方法，其包括以下步驟： i) 從所述井中采出水混合物，其中所述水混合物包含水、油、以及呈溶解的或粒狀二氧 化硅或它們的任何組合的形式的二氧化硅； ii) 將油從所述水混合物中分離以產(chǎn)生包含溶解的和粒狀二氧化硅的水流； iii) 使所述溶解的二氧化娃的至少一部分沉淀； iv) 將包含沉淀和粒狀二氧化硅的采出水引導(dǎo)至過(guò)濾介質(zhì)； v) 使基本上全部的采出水穿過(guò)所述介質(zhì)以產(chǎn)生滲透物流和濾餅； 其中所述介質(zhì)對(duì)于1微米尺寸或更大顆粒具有30%或更大的效率，以及每分鐘每平方 厘米介質(zhì)每千帕壓力液體2毫升（ml/min/Cm2/kPa)的流速，并且用所述介質(zhì)過(guò)濾采出水產(chǎn) 生濾餅，所述濾餅在所述介質(zhì)的上游并與所述介質(zhì)接觸且集中有所述沉淀二氧化硅，并且 其中使所述濾餅堆積到預(yù)定水平。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中然后將步驟（ii)中采出的所述水流分離成兩個(gè)或 更多個(gè)分流，將所述分流中的一個(gè)或多個(gè)根據(jù)步驟（iii)、（iv)和（v)進(jìn)一步處理，并且然 后將得自分流處理的來(lái)自步驟（v)的所述滲透物流與來(lái)自步驟（ii)的未處理過(guò)的分流混 合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述介質(zhì)包括非織造片材。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述非織造片材包含由聚合物制成的聚合物纖 維，所述聚合物選自聚烯烴、聚酯、聚酰胺、芳族聚酰胺、聚砜以及它們的組合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述聚合物纖維為叢絲纖維束。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述叢絲纖維束由聚烯烴制成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述聚烯烴為聚乙烯。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述非織造片材為在縱向上單向拉伸的非織造片 材。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中當(dāng)所述介質(zhì)和濾餅上的壓降達(dá)到預(yù)定水平時(shí)替換 所述過(guò)濾介質(zhì)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述過(guò)濾系統(tǒng)為自動(dòng)壓力過(guò)濾器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述濾餅脫水并與所述過(guò)濾介質(zhì)分開(kāi)來(lái)處理。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述流體流在90°C下。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述流體流高于100°C。
14. 用于從地下井采油的系統(tǒng)，其包括： i) 用于將油從所述水混合物中分離以產(chǎn)生具有溶解的和粒狀二氧化硅的水流的裝置， ii) 用于將所述二氧化硅沉淀的裝置， iii) 基本上全部的水均穿過(guò)其中的過(guò)濾介質(zhì)， 其中所述介質(zhì)在每分鐘每平方厘米介質(zhì)每單位壓力液體2毫升（ml/min/cm2/kPa)的 流速下對(duì)于1微米尺寸或更大顆粒具有30%或更大的效率，并且用所述介質(zhì)過(guò)濾采出水產(chǎn) 生濾餅，所述濾餅在所述介質(zhì)的上游并與所述介質(zhì)接觸且集中有所述沉淀二氧化硅，并且 其中使所述濾餅堆積到預(yù)定水平直至被不含濾餅的膜替換。
【文檔編號(hào)】C02F1/52GK104271879SQ201380015396
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月22日
【發(fā)明者】S.弗里斯克, 林鉉勝, L.C.巴特斯, P.安德林, B.埃-博諾 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司