CN101638274A - 移动式采油井洗井含油废水处理成套装置 - Google Patents
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Abstract
一种移动式采油井洗井含油废水处理成套装置，其特征是它包括载体(9)和安装在载体上的减压阀(1)、沉降隔油罐(2)、水力旋流除砂器(3)、除油聚结器(5)、吸附过滤器(6)、清水箱(7)和压力泵(8)。本发明具有结构简单，制造方便，投资少，运行成本低，节能环保的优点，所处理的水质可稳定达到A1级标准。
Description
移动式采油井洗井含油废水处理成套装置
技术领域
本发明涉及一种废水处理设备，尤其是一种含有原油的油田采油井洗井废水处理回收利用装置，具体地说是一种移动式采油井洗井含油废水处理成套装置。背景技术
众所周知，在石油开采中，需要向注水进井加入大量的压力水，才能使出油井出油，为了保证石油开采的正常进行，必须定期对注水井进行洗井，，而洗井水中含有大量的泥砂和污油，从环保角度出发，这样的水不能直接排放，必须经过处理才能排放。由于油井所处位置一般较偏僻，动力不足，因此人们发明了各种各样的车载式含油废水处理设备。其中：
中国湖北省潜江市汉口石油管理局江汉石油机械厂及中石化股份有限公
司、大庆油田有限责任公司等分别于2005年、2004年、2007年报导了油田注水井自循环洗井车、新型高效节能油田注水井洗井车、移动式油田洗井水回收处理装置，并申请了中国专利。详述如下：
1、 中国湖北省江汉石油管理局机械厂的JHX5250TJC洗井车的处理工艺技术是额定洗井流量：30mVh;额定洗井压力：12.5Mpa，车载水处理设备工作压力旋流除砂器《1. OMpa。
工艺：油田洗井返出水一减压一聚结器0. 6Mpa—斜板除油器《0. 6Mpa—核桃壳过滤器《0. 6Mpa—清水箱一泵一回柱洗油井适用水质温度《6(TC，适用进水水质含油《300mg/L，悬浮物含量《2000mg/L,
处理后水质含油《5mg/L，悬浮物含量《3mg/L
2、 江汉石油管理局第三机械厂生产JHX5251TJC、 JHX5252TJC型洗井车并申请了专利，专利号为ZL200520096872.9利。该专利的指标为：最大洗井压力8. 0Mpa;
处理前水质含油量《2000mg/L，悬浮物含量《2000mg/L; 处理后水质含油《10mg/L，悬浮物含量《3mg/L;
3、 申请号为200420053171.2，名称为"车载式油田注水洗井车"的实 用新型专利，它的工艺流程为：
油井洗井返出水一减压一精密滤罐一双旋流分离器一卧式油水分离器— 油水分离器一泵一回注油井洗井
车载装有30Mpa往复式注水泵，40mVh循环式洗井水量(包括微喷10m3/h ) 车载净重小于10吨，处理出水水质达到含他《5mg/L，悬浮物《5mg/L，是 目前洗井车中体积最小，性能最好的油田注水井洗井车。
4、 大庆油田有限责任公司申请的专利号为200420019152.8，名称为"移 动式油田洗井水回收处理装置~-机动车辆与拖车组合"的实用新型专利的 主要工艺为：油田油井返出水一减压器一旋流除砂器—旋流除油器—软管— 出水回注油井洗井。由于该实用新型的水处理装置设置在拖车上，可以按需 要移动位置，哪口油井洗井就移到哪里，因此注水井就不必安装固定式水处 理装置，可以节省大量设备投资，它具有设计合理、工作可靠、宜于推广等 优点。
5、西安信实机电设备有限责任公司的申请号为200820028766. 0的实用 新型专利，采用五级预处理、五级吸附过滤：移动式采油废水处理站。
由上可知，现有的各类移动式或固定式洗井设备所能达到的最佳水质处 理指标为，含油量《10mg/L，悬浮物量《3mg/L,这一指标离Al级注水水质 指标仍有较大的距离，在环保要求日益提高的今天，此类指标已很难满足实 际要求。 发明内容
本发明的目的是针对现有的各类洗井车存在的水处理指标不高，无法达 到Al级注水水质要求的问题，设计一种能使处理后的水质稳定达到Al级的 移动式采油井洗井含油废水处理成套装置。本发明的技术方案之一是：
一种移动式采油井洗井含油废水处理成套装置，其特征是它包括： 一个载体9，该载体9带有动力装置且能在采油现场移动，所述动力装
置不仅为安装在载体9上的需要动力的设备提供动力，而且能驱动该载体9
移动；
一个减压阀l，该减压阀1被安装在载体9上或油井洗井废水出水口上， 该减压阀1的进口与油井洗井废水出水口相连；
一个沉降隔油罐2，该沉降隔油罐2被用于去除漂浮油和悬浮物，它的 进口端与所述减压阀1的出口端相连；
一个水力旋流除砂器3，该水力旋流除砂器3的进口端与所述沉降隔油 罐2的出口端相连，它被用来去除废水中的泥砂；
一个除油聚结器5，该除油聚结器5的进口端与所述水力旋流除砂器3 的出口端相连，它被用于去除废水中的分散油和部分乳化油；
一个吸附过滤器6,该吸附过滤器6的进口端与所述除油聚结器5的出 口端相连，它被用于去除废水中的乳化油；
一个清水箱7，该清水箱7的进口端与所述吸附过滤器6的出口端相连， 它被用于存储用于含油率达标的清水；
一个高压压力泵8，该高压压力泵8由前述动力驱动，它的进口端与所 述清水箱7的出口端相连，它的出口端通过连接管道与采油油井相通，用于 向油井中回注高压采油用水；
所述的沉降隔油罐2、水力旋流除砂器3、除油聚结器5、吸附过滤器6、 清水箱7和高压压力泵8均安装在所述的载体9上。
所述的水力旋流除砂器3由相互串接的结构相同的一级水力旋流除砂 器和二级水力旋流除砂器组成，一级水力旋流除砂器的进口端作为水力旋流 除砂器3的进口端与沉降隔油罐2的输出端相连，二级水力旋流除砂器的出 口端作为水力旋流除砂器3的出口端与后续的除油聚结器5的进口端相连。
所述的载体9为平板汽车或拖拉机，所述的动力装置为车安装在所述平 板汽车或拖拉机上的发动机。所述的水力旋流除砂器3为双级旋流除砂器，它主要由第一级除砂罐 301和第二级除砂罐302及沉砂罐303组成，第一级除砂罐301和第二级除 砂罐302通过连接管路304相连，第一级除砂罐301和第二级除砂罐302 的下部均与沉砂罐303相通，沉降隔油罐2的出口中端与第一级除砂罐301 的切线方向相对，第一级除砂罐301的出口端与第二级除砂罐302的切线方 向相对，即连接管路304的出口端正对第二级除砂罐302的切线方向。
所述的除油聚结器5为旋流式除油器，它主要罐体501、管板502、旋 流管503和排污管504组成，罐体501上设有沿其切线方向的进水口 505， 进水口 505中进入的旋流水通过管板502分配进入与其相连的旋流管503 中；排污管504通过连接管与罐体501相连，在罐体501靠近管板502的一 端上设有排油口506，另一端上设有净化水出口 507，在罐体501上还安装 有压力表508、排气口 509和安全阀510。
本发明的技术方案之二是：
一种移动式采油井洗井含油废水处理成套装置，其特征是它包括： 一个载体9，该载体9带有动力装置且能在采油现场移动，所述动力装
置不仅为安装在载体9上的需要动力的设备提供动力，而且能驱动该载体9
移动；
一个减压阀l，该减压阀l被安装在载体9上或油井洗井废水出水口上， 该减压阀1的进口与油井洗井废水出水口相连；
一个沉降隔油罐2，该沉降隔油罐2被用于去除漂浮油和悬浮物，它的 进口端与所述减压阀1的出口端相连；
一个水力旋流除砂器3，该水力旋流除砂器3的进口端与所述沉降隔油 罐2的出口端相连，它被用来去除废水中的泥砂；
一个水力旋流液液分离器4，该水力旋流液液分离器4进口端与所述水 力旋流除砂器3的出口端相连，它被用于去除废水中的分散油和部分乳化 油；
一个吸附过滤器6，该吸附过滤器6的进口端与所述水力旋流液液分离 器4的出口端相连，它被用于去除废水中的乳化油；一个清水箱7，该清水箱7的进口端与所述吸附过滤器6的出口端相连， 它被用于存储用于含油率达标的清水；
一个高压压力泵8，该高压压力泵8由前述动力驱动，它的进口端与所 述清水箱7的出口端相连，它的出口端通过连接管道与采油油井相通，用于 向油井中回注高压采油用水；
所述的沉降隔油罐2、水力旋流除砂器3、除油聚结器5、吸附过滤器6、 清水箱7和高压压力泵8均安装在所述的载体9上。
所述的水力旋流除砂器3由相互串接的结构相同的一级水力旋流除砂 器和二级水力旋流除砂器组成，一级水力旋流除砂器的进口端作为水力方定流 除砂器3的进口端与沉降隔油罐2的输出端相连，二级水力旋流除砂器的出 口端作为水力旋流除砂器3的出口端与后续的水力旋流液液分离器4的进口 端相连。
所述的水力旋流液液分离器4由相互串接的结构相同的一级水力旋流 液液分离器和二级水力旋流液液分离器4组成，其中一级水力放心流液液分 离器的进口端作为水力旋流液液分离器4的进口端与水力旋流除砂器3的出 口端相连，二级水力旋流液液分离器的出口端作为水力旋流液液分离器4 与后续的吸附过滤器6的进口端相连。
所述的载体9为平板汽车或拖拉机，所述的动力装置为车安装在所述平 板汽车或拖拉机上的发动机。
所述的水力旋流液液分离器4主要分离罐体401、管板402、旋流管403 和排污管404组成，分离罐体401上、管板402之间安装有进水方向沿其切 线方向的进水碟阀405，进水碟阀405中进入的旋流水通过管板402分配进 入与其相连的旋流管403中；排污管404通过连接管与分离罐体401相连， 在分离罐体401靠近管板402的一端上设有排油口 406,另一端上设有净化 水出口 407，在分离罐体401上还安装有压力表408和安全阀409。
本发明的有益效果：
本发明结构简单，所用的设备制造方便，投资少，运行成本低，节能环保。经本发明的处理装置处理的水质可稳定达到SY/T5329-1994 Al级注 水水质标准，出水水质含油量《5mg/L，悬浮物含量《lmg/L。
由于本发明的成套装置是移动式的，它可在油田范围内灵活行走、洗井 使用，它既能处理注水井返出水中的油和悬浮物，又能使处理后的清水回注 到采油井，具有工艺先进、操作简单、无需加药、运行费用低、无二次污染、 投资省、使用机动灵活等诸多特点和优势。
当采用6X6全驱动越野车作为本发明的载体时，它可适用于油田坑坑 洼洼道路和移动作业。同'时由于本发明采用了她盘发动机作为废水回用注水 设备的动力，能克服注水井口场地无电源的弊端。本发明由于采用了减压系 统，注水井返出水压力可达15-20MPa，通过减压系统使返出水可安全降至 0.3Mpa，进入含油废水处理车设备。自带的清水箱的体积可高达8m3,集油 箱的体积可达2m3，保证设备连续洗井作业。
本发明不仅适用于油田油井洗井含油废水处理，而且也可用于处理海上 采油平台排向海洋的含油废水、处理油船上排放的压舱水（底舱水）含油废 水、处理清洗除油罐、停车场、油罐区等场地排水中的浮油和分散油、处理 发电厂含油废水和钢铁企业、石油化工企业等含油废水以及处理分离机械加 工等行业、生产过程中的滴漏机油和循环冷却含油废水等。 附图说明
图1是本发明的结构示意图之一。
图2是本发明的结构示意图之二。
图3是本发明的双级旋流式除砂器结构示意图。
图4是图3的俯视结构示意图。
图5是本发明的旋流式除油器的结构示意图。
图6是本发明的水力旋流液液分离器的结构示意图。
图中：305为除砂器排砂管，306为除砂器排污管，307为除砂器出水 口， 308为除砂器进水口， FQS为洗进返出水接口， HZ为回注油井接口。 具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
ii实施例一。
如图1、 3、 4、 5所示。
一种移动式采油井洗井含油废水处理成套装置，它包括：
一个载体9，该载体9带有动力装置且能在采油现场移动，所述动力装 置不仅为安装在载体9上的需要动力的设备提供动力，而且能驱动该载体9 移动；具体实施时所述的载体9可采用平板汽车或拖拉机，所述的动力装置 即为安装在所述平板汽车或拖拉机上的发动机，平板汽车或拖拉机最好采用 六轮驱动，以提高其机动性能和越野性能；
一个减压阀l (可采用常规的水用减压阀，其压力值可根据油井现场的 出水压力进行选择），该减压阀1被安装在载体9上或油井洗井废水出水口 上，该减压阀l的进口与油井洗井废水出水口相连；
一个沉降隔油罐2，该沉降隔油罐2被用于去除漂浮油和悬浮物，它的 进口端与所述减压阔1的出口端相连；
一个水力旋流除砂器3，该水力旋流除砂器3的进口端与所述沉降隔油 罐2的出口端相连，它被用来去除废水中的泥砂；具体实施时，水力旋流除 砂器3可由二个（或二个以上的）相互串接的、结构相同的一级水力旋流除 砂器和二级水力旋流除砂器组成，一级水力旋流除砂器的进口端作为水力旋 流除砂器3的进口端与沉降隔油罐2的输出端相连，二级水力旋流除砂器的 出口端作为水力旋流除砂器3的出口端与后续的除油聚结器5的进口端相 连。具体实施时，水力旋流除砂器3可采用图3、 4所示的双级旋流除砂器， 它主要由第一级除砂罐301和第二级除砂罐302及沉砂罐303组成，第一级 除砂罐301和第二级除砂罐302通过连接管路304相连，第一级除砂罐301 和第二级除砂罐302的下部均与沉砂罐303相通，沉降隔油罐2的出口中端 与第一级除砂罐301的切线方向相对，第一级除砂罐301的出口端与第二级 除砂罐302的切线方向相对，即连接管路304的出口端正对第二级除砂罐 302的切线方向。从图4中可看出，具体实施时，根据流量不同，该双级旋 流除砂器还可采用两个相同的拼装式结构。
一个除油聚结器5，该除油聚结器5的进口端与所述水力旋流除砂器3的出口端相连，它被用于去除废水中的分散油和部分乳化油；具体实施时除 油聚结器5可采用图5所示的旋流式除油器，它主要罐体501、管板502、 旋流管503和排污管504组成，罐体501上设有沿其切线方向的进水口 505， 进水口 505中进入的旋流水通过管板502分配进入与其相连的旋流管503 中；排污管504通过连接管与罐体501相连，在罐体501靠近管板502的一 端上设有排油口 506，另一端上设有净化水出口 507，在罐体501上还安装 有压力表508、排气口 509和安全阀510。
一个吸附过滤器6'(可直接从市场采购或根据设计手册进行设计），该 吸附过滤器6的进口端与所述除油聚结器5的出口端相连，它被用于去除废 水中的乳化油；
一个清水箱7，该清水箱7的进口端与所述吸附过滤器6的出口端相连， 它被用于存储用于含油率达标的清水；
一个压力泵8 (可采用高压柱塞式泵)，该高压压力泵8由前述动力（发 动机）驱动，它的进口端与所述清水箱7的出口端相连，它的出口端通过连 接管道与采油油井相通，用于向油井中回注高压采油用水；
上述的沉降隔油罐2、水力旋流除砂器3、除油聚结器5、吸附过滤器6、 清水箱7和高压压力泵8均安装在所述的载体9上，相互之间通过连接管相 连，其安装位置可前可后，但从运行可靠性出发，最好是参照图l所示的结 构进行布置。
实施例二。
本实施例与实施例一的区别在于将实施例一中的除油聚结器5用水力 旋流液液分离器4 (如图6所示）代替，该水力旋流液液分离器4既可采有 单级结构，也可采用二级或二级以上串接的结构，图2中所示的为二级串联 式结构。水力旋流液液分离器4主要分离罐体401、管板402、旋流管403 和排污管404组成，分离罐体401上、管板402之间安装有进水方向沿其切 线方向的进水碟阀405，进水碟阀405中进入的旋流水通过管板402分配进 入与其相连的旋流管403中；排污管404通过连接管与分离罐体401相连， 在分离罐体401靠近管板402的一端上设有排油口 406，另一端上设有净化
13水出口 407，在分离罐体401上还安装有压力表408和安全阀409。
本发明所涉及的水力旋流除砂器3、水力旋流液液分离器4、除油聚结 器5、吸附过滤器6等均为水处理行业常用的环保设备，具体实施时可根据 需要从市场采购或定制，也可根据图3、 4、 5、 6自行设计制造。
以实现。
Claims (10)
1、一种移动式采油井洗井含油废水处理成套装置，其特征是它包括： 一个载体(9)，该载体(9)带有动力装置且能在采油现场移动，所述动力装置不仅为安装在载体(9)上的需要动力的设备提供动力，而且能驱动该载体(9)移动； 一个减压阀(1)，该减压阀(1)被安装在载体(9)上或油井洗井废水出水口上，该减压阀(1)的进口与油井洗井废水出水口相连； 一个沉降隔油罐(2)，该沉降隔油罐(2)被用于去除漂浮油和悬浮物，它的进口端与所述减压阀(1)的出口端相连； 一个水力旋流除砂器(3)，该水力旋流除砂器(3)的进口端与所述沉降隔油罐(2)的出口端相连，它被用来去除废水中的泥砂； 一个除油聚结器(5)，该除油聚结器(5)的进口端与所述水力旋流除砂器(3)的出口端相连，它被用于去除废水中的分散油和部分乳化油； 一个吸附过滤器(6)，该吸附过滤器(6)的进口端与所述除油聚结器(5)的出口端相连，它被用于去除废水中的乳化油； 一个清水箱(7)，该清水箱(7)的进口端与所述吸附过滤器(6)的出口端相连，它被用于存储用于含油率达标的清水； 一个压力泵(8)，该高压压力泵(8)由前述动力驱动，它的进口端与所述清水箱(7)的出口端相连，它的出口端通过连接管道与采油油井相通，用于向油井中回注高压采油用水； 所述的沉降隔油罐(2)、水力旋流除砂器(3)、除油聚结器(5)、吸附过滤器(6)、清水箱(7)和压力泵(8)均安装在所述的载体(9)上。
2、 根据权利要求1所述的移动式采油井洗井含油废水处理成套装置，其特征是所述的水力旋流除砂器（3)由相互串接的结构相同的一级水力旋流除砂器和二级水力旋流除砂器组成，一级水力旋流除砂器的进口端作为水力旋流除砂器（3)的进口端与沉降隔油罐（2)的输出端相连，二级水力旋流除砂器的出口端作为水力旋流除砂器（3)的出口端与后续的除油聚结器（5)的进口端相连。
3、 根据权利要求1所述的移动式采油井洗井含油废水处理成套装置，其特征是所述的载体（9)为平板汽车或拖拉机，所述的动力装置为安装在所述平板汽车或拖拉机上的发动机。
4、 根据权利要求1所述的移动式采油井洗井含油废水处理成套装置，其特征是所述的水力旋流除砂器（3)为双级旋流除砂器，它主要由第一级除砂罐（301)和第二级除砂罐（302)及沉砂罐（303)组成，第一级除砂罐（301)和第二级除砂罐（302) ^t过连接管路（304)相连，第一级除砂罐（301)和第二级除砂罐（302)的下部均与沉砂罐（303)相通，沉降隔-油罐（2)的出口中端与第一级除砂罐（301)的切线方向相对，第一级除砂罐（301)的出口端与第二级除砂罐（302)的切线方向相对，即连接管路（304)的出口端正对第二级除砂罐（302)的切线方向。
5、 根据权利要求1所述的移动式采油井洗井含油废水处理成套装置，其特征是所述的除油聚结器（5)为旋流式除油器，它主要罐体（501)、管板（502)、旋流管（503)和排污管（504)组成，罐体（501)上设有沿其切线方向的进水口 （505)，进水口 （505)中进入的旋流水通过管板（502)分配进入与其相连的旋流管（503)中；排污管（504)通过连接管与罐体（501)相连，在罐体（501)靠近管板（502)的一端上设有排油口 （506)，另一端上设有净化水出口 （507)，在罐体（501)上还安装有压力表（508)、排气口 （509)和安全阀（510)。
6、 一种移动式采油井洗井含油废水处理成套装置，其特征是它包括：一个载体（9)，该载体（9)带有动力装置且能在采油现场移动，所述动力装置不仅为安装在载体（9)上的需要动力的设备提供动力，而且能驱动该载体（9)移动；一个减压阀（1),该减压阀（1)被安装在载体（9)上或油井洗井废水出水口上，该减压阀（1)的进口与油井洗井废水出水口相连；一个沉降隔油罐（2)，该沉降隔油罐（2)被用于去除漂浮油和悬浮物，它的进口端与所述减压阀（1)的出口端相连；一个水力旋流除砂器（3)，该水力旋流除砂器（3)的进口端与所述沉降隔油罐（2)的出口端相连，它被用来去除废水中的泥砂；一个水力旋流液液分离器（4)，该水力旋流液液分离器（4)进口端与所述水力旋流除砂器（3)的出口端相连，它被用于去除废水中的分散油和部分乳化油；一个吸附过滤器（6)，该吸附过滤器（6)的进口端与所述水力旋流液液分离器（4)的出口端相连，它被用于去除废水中的乳化油；一个清水箱（7)，该清水箱（7)的进口端与所述吸附过滤器（6)的出口端相连，它被用于存储用于含油率达标的清水；一个压力泵（8)，该高压压力泵（8)由前述动力驱动，它的进口端与所述清水箱（7)的出口端相连，它的出口端通过连接管道与采油油井相通，用于向油井中回注高压采油用水；所述的沉降隔油罐（2)、水力旋流除砂器（3)、除油聚结器（5)、吸附过滤器（6)、清水箱（7)和压力泵（8)均安装在所述的载体（9)上。
7、 根据权利要求6所述的移动式采油井洗井含油废水处理成套装置，其特征是所述的水力旋流除砂器（3)由相互串接的结构相同的一级水力旋流除砂器和二级水力旋流除砂器组成，一级水力旋流除砂器的进口端作为水力旋流除砂器（3)的进口端与沉降隔油罐（2)的输出端相连，二级水力旋流除砂器的出口端作为水力旋流除砂器（3)的出口端与后续的水力旋流液液分离器（4)的进口端相连。
8、 根据权利要求6所述的移动式采油井洗井含油废水处理成套装置，其特征是所述的水力旋流液液分离器（4)由相互串接的结构相同的一级水力旋流液液分离器和二级水力旋流液液分离器（4)组成，其中一级水力放心流液液分离器的进口端作为水力旋流液液分离器（4)的进口端与水力旋流除砂器（3)的出口端相连，二级水力旋流液液分离器的出口端作为水力旋流液液分离器（4)与后续的吸附过滤器（6)的进口端相连。
9、 根据权利要求6所述的移动式采油井洗井含油废水处理成套装置，其特征是所述的载体（9)为平板汽车或拖拉机，所述的动力装置为安装在所述平板汽车或拖拉机上的发动机。
10、根据权利要求6所述的移动式采油井洗井含油废水处理成套装置，其特 征是所述的水力旋流液液分离器（4)主要分离罐体（401)、管板（402)、 旋流管（403)和排污管（404)组成，分离罐体（401)上、管板（402)之 间安装有进水方向沿其切线方向的进水碟阀（405)，进水碟阀（405)中进 入的旋流水通过管板（402)分配进入与其相连的旋流管（403)中；排污管 (404)通过连接管与分离罐体（401)相连，在分离罐体（401)靠近管板 (402)的一端上设有排油口 （406),另一端上设有净化水出口 （407)，在 分离罐体（401)上还安装有压力表（408)和安全阀（-409)。
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