CN103990307B - 油田采出水过滤器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了油田采出水过滤器，包括：由上椭圆封盖、中间筒体与下椭圆封盖组成的过滤器罐体，在上椭圆封盖上开设有进水口，在下椭圆封盖上开设有出水口，在过滤器罐体内的下部设置有滤料承托层，在滤料承托层上方的过滤器罐体内活动设置有能在过滤器罐体内上下移动的平衡浮盘，平衡浮盘的大小正好覆盖过滤器罐体的中间筒体的横截面；在平衡浮盘与滤料承托层之间的过滤器罐体内设置有滤料，在平衡浮盘上均匀布满上下贯通平衡浮盘的布水孔，所述布水孔的孔径小于滤料的粒径，在过滤器罐体内还设置有能防止平衡浮盘侧翻的防侧翻机构。本发明具有结构简单、操作方便、对油田采出水的过滤效果好、同时又能防止滤料漏失的优点。
Description
技术领域
本发明涉及油田浮动床精细过滤器，具体涉及油田采出水过滤器。
背景技术
目前所使用的油田采出水过滤器的结构为：包括由上椭圆封盖、中间筒体与下椭圆封盖组成的过滤器罐体，在上椭圆封盖上开设有进水口，在下椭圆封盖上开设有出水口；在过滤器罐体内的顶部密封设置有与进水口相通的布水筒，在布水筒的外圆周壁上沿周向均匀设置有若干出水孔，布水筒的每个出水孔分别连通有一根布水管，所有布水管组合后的布水面积覆盖过滤器罐体的横截面；在过滤器罐体内的底部设置有安装支架，在安装支架上固定有横向设置的集水管主管、以及若干纵向设置的集水管支管，集水管主管与集水管支管之间相互连通，在每个集水管支管的管壁上均匀分布有若干集水孔，集水管主管通过连接管与过滤器罐体的出水口相连通，所有集水管支管的布水面积覆盖过滤器罐体的横截面；在集水管主管与集水管支管的顶部设置有粒径自上向下逐渐减小的级配垫层，在级配垫层上设置有滤料；在过滤器罐体的顶部还设置有搅拌电机及液压压紧机构，搅拌电机的输出轴活动密封伸入过滤器罐体后安装有搅拌桨。这种油田采出水过滤器的缺点是：（1）结构复杂，安装繁琐，用于搅拌滤料的搅拌桨在使用过程中极易腐蚀损坏，不仅加大了工人对搅拌桨的维护强度，而且也大大提高了企业生产使用成本；（2）在执行正常过滤作业时，由于过滤液的净压力和加压压力的和大于过滤器的滤料液压压紧系统压力，因此滤料液压压紧系统处于无效状态；（3）在进行反洗操作时，滤料易进入布水管而造成滤料流失，严重时可堵塞布水管，极大地影响了反洗操作的顺利进行；（4）在进行反洗操作时，对滤料的清洗不干净。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单新颖，操作方便，对油田采出水的过滤效果好，同时又能防止滤料漏失的油田采出水过滤器。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：所述的油田采出水过滤器，包括：由上椭圆封盖、中间筒体与下椭圆封盖组成的过滤器罐体，在上椭圆封盖上开设有进水口，在下椭圆封盖上开设有出水口，在过滤器罐体内的下部设置有滤料承托层，在滤料承托层上方的过滤器罐体内活动设置有能在过滤器罐体内上下移动的平衡浮盘，平衡浮盘的大小正好覆盖过滤器罐体的中间筒体的横截面；在平衡浮盘与滤料承托层之间的过滤器罐体内设置有滤料，在平衡浮盘上均匀布满上下贯通平衡浮盘的布水孔，所述布水孔的孔径小于滤料的粒径，在过滤器罐体内还设置有能防止平衡浮盘侧翻的防侧翻机构。
进一步地，前述的油田采出水过滤器，其中：所述的防侧翻机构的结构为：包括竖直固定在过滤器罐体内上的若干直线导杆，所有直线导杆沿周向均布在过滤器罐体内，平衡浮盘活动穿过所有直线导杆、并能沿直线导杆在过滤器罐体内上下移动。
进一步地，前述的油田采出水过滤器，其中：所述的平衡浮盘的中心处向下内凹成锥形。
进一步地，前述的油田采出水过滤器，其中：在平衡浮盘上沿周向均匀设置有若干空心浮球。
进一步地，前述的油田采出水过滤器，其中：所述布水孔的孔径由上至下逐渐增大、并且布水孔中小直径孔口的孔径小于滤料的粒径。
进一步地，前述的油田采出水过滤器，其中：在靠近中间筒体与上椭圆封盖之间连接处的中间筒体内壁上沿周向均匀设置有若干浮盘挡板。
进一步地，前述的油田采出水过滤器，其中：所述的滤料承托层的结构为：包括安装于过滤器罐体内下部的集水支撑板，在集水支撑板的顶部设置有滤料垫层，在集水支撑板的底部设置有支撑层；所述集水支撑板上周向均匀布满上下贯通集水支撑板的过水孔，所有过水孔的轴心线在圆周方向上同向设置，所述过水孔的孔径小于滤料的粒径，所述过水孔的轴心线与集水支撑板的轴心线之间的夹角范围为55-65°。
进一步地，前述的油田采出水过滤器，其中：所述过水孔的孔径由下至上逐渐增大、并且过水孔中小直径孔口的孔径小于滤料的粒径，所述过水孔的轴心线与集水支撑板的轴心线之间的夹角范围为60°。
进一步地，前述的油田采出水过滤器，其中：所述的滤料垫层由陶粒组成，所述的支撑层由填充满集水支撑板下方的过滤器罐体内部空间的卵石组成。
进一步地，前述的油田采出水过滤器，其中：所述的滤料为改性纤维球滤料。
通过上述技术方案的实施，本发明的有益效果是：结构简单，操作方便，不仅能有效提高滤料对油田采出水的过滤效果，而且能避免内部集水结构塌陷造成的损坏，同时又能避免滤料在反洗过程中发生漏失，也能提高对滤料的反洗效果。
附图说明
图1为本发明所述的油田采出水过滤器的结构示意图。
图2为图1中所示的平衡浮盘的结构示意图。
图3为图2的俯视方向的结构示意图。
图4为图1中所示的集水支撑板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2、图3、图4所示，所述的油田采出水过滤器，包括：由上椭圆封盖1、中间筒体2与下椭圆封盖3组成的过滤器罐体，在上椭圆封盖1上开设有进水口，在下椭圆封盖3上开设有出水口，在过滤器罐体内的下部设置有滤料承托层，在滤料承托层上方的过滤器罐体内活动设置有能在过滤器罐体内上下移动的平衡浮盘4，平衡浮盘4的大小正好覆盖过滤器罐体的中间筒体2的横截面；在平衡浮盘4与滤料承托层之间的过滤器罐体内设置有滤料5，在平衡浮盘4上均匀布满上下贯通平衡浮盘的布水孔6，所述布水孔6的孔径小于滤料5的粒径，在过滤器罐体内还设置有能防止平衡浮盘侧翻的防侧翻机构；通过安装平衡浮盘4，一方面，在油田采出水的过滤过程中，不仅能对油田采出水进行均匀布水，而且在油田采出水向下压力的作用下平衡浮盘4会下降对滤料进行压紧，使滤料5更密实，从而提高滤料5对油田采出水的过滤效果，另一方面，在滤料反洗过程中，能对滤料5进行有效地隔挡，避免了滤料漏失现象的发生；在本实施例中，所述的防侧翻机构的结构为：包括竖直固定在过滤器罐体内上的若干直线导杆7，所有直线导杆7沿周向均布在过滤器罐体内，平衡浮盘4活动穿过所有直线导杆7、并能沿直线导杆7在过滤器罐体内上下移动，这样可以有效避免平衡浮盘4在采出水过滤过程或滤料反洗过程中发生侧翻，提高了平衡浮盘4的工作稳定性；在本实施例中，所述的平衡浮盘4的中心处向下内凹成锥形，这样油田采出水从进水口进入过滤器罐体并下落至平衡浮盘4上时，油田采出水易在平衡浮盘4的锥形中心处聚集，从而使平衡浮盘4的重心在平衡浮盘4的锥形中心处，这样平衡浮盘4在油田采出水进水的向下压力作用下能呈重力型稳定下降，不会发生平衡浮盘4在下降的过程中由于重心偏离而卡紧在直线导杆7上现象的发生，提高了平衡浮盘4的工作稳定性；在本实施例中，在平衡浮盘4上沿周向均匀设置有若干空心浮球13，这样可以增加平衡浮盘4的浮力，这样在滤料反洗过程中，平衡浮盘4在反洗水的向上压力作用下能更快上浮，使滤料5能有足够空间进行清洗，提高了滤料反洗效果；在本实施例中，所述布水孔6的孔径由上至下逐渐增大、并且布水孔6中小直径孔口的孔径小于滤料5的粒径，这样一方面，在采出水过滤过程中，平衡浮盘4能通过布水孔6更好地对油田采出水进行均匀布水，提高过滤效果，另一方面，在滤料反洗过程中，通过过水孔6能对滤料5进行有效地隔挡，避免了滤料漏失现象的发生；本实施例中，在靠近中间筒体2与上椭圆封盖1之间连接处的中间筒体2内壁上沿周向均匀设置有若干浮盘挡板8，这样在滤料反洗过程中，通过浮盘挡板8能有效避免平衡浮盘4由于反洗水压力过大卡紧在上椭圆封盖3内现象的发生，进一步提高了平衡浮盘4的工作稳定性；
在本实施例中，所述的滤料承托层的结构为：包括安装于过滤器罐体内下部的集水支撑板9，在集水支撑板9的顶部设置有滤料垫层10，在集水支撑板9的底部设置有支撑层11；所述集水支撑板9上周向均匀布满上下贯通集水支撑板9的过水孔12，所有过水孔12的轴心线在圆周方向上同向设置，所述过水孔12的孔径小于滤料5的粒径，所述过水孔12的轴心线m与集水支撑板9的轴心线n之间的夹角范围为55-65°，这样不仅结构简单，安装方便，而且在滤料反洗过程中，通过过水孔12的设置，反洗水从集水支撑板9通过后能在过滤器罐体内形成旋流，使滤料5能充分的相互碰撞搓洗，进而提高了滤料反洗效果；在本实施例中，所述过水孔的孔径由下至上逐渐增大、并且过水孔中小直径孔口的孔径小于滤料的粒径，这样在滤料反洗过程中，反洗水能更容易地将过水孔12内的滤料冲洗出过水孔12，而且过水孔12的轴心线m与集水支撑板9的轴心线n之间的夹角范围为60°，这样可以使反洗水在过滤器罐体内形成旋流的强度最高，能更好地对滤料5进行反洗；在本实施例中，所述的滤料垫层10由陶粒组成，所述的支撑层11由填充满集水支撑板下方的过滤器罐体内部空间的卵石组成；在本实施例中，所述的滤料为改性纤维球滤料，这种改性纤维球滤料能被下降的平衡浮盘4压紧形成微小孔隙，更好地对油田采出水进行过滤。
本发明的工作原理是：在油田采出水的过滤过程中，油田采出水经管道从上椭圆封盖1上的进水口喷入过滤器罐体，油田采出水下落至平衡浮盘4后，会先在平衡浮盘4的锥形中心处聚集，使平衡浮盘4的重心在锥形中心处；随着油田采出水的继续喷入，平衡浮盘4会在下喷的油田采出水的压力作用下会下降压紧滤料，滤料5经平衡浮盘4压紧后滤料密实度增大，从而提高了滤料对油田采出水的过滤效果，油田采出水经滤料5过滤后的过滤水再依次经滤料垫层10、集水支撑板9及支撑层11后从排水口排出；当滤料5的过滤功能下降，需进行滤料反洗操作时，将反洗水从下椭圆封盖3的出水口喷入过滤器罐体，上喷的反洗水经过集水支撑板9后会形成旋流，滤料5在旋流中会相互碰撞搓洗，进而提高了滤料的反洗效果；随着反洗水的继续喷入，平衡浮盘4会在反洗水的压力下上移至浮盘挡板8处，同时由于平衡浮盘4的孔径小于滤料5的粒径，使平衡浮盘4在反洗过程中始终能有效地对滤料进行阻挡隔离，防止滤料5漏失现象的发生。本发明具有的优点是：一方面，结构简单，安装维修方便，不仅能有效提高滤料对油田采出水的过滤效果，而且能避免滤料在反洗过程中发生漏失，另一方面，使反洗水通过集水支撑板造成旋流搅拌滤料，提高了滤料的反洗效果，不必在过滤器罐体内另装搅拌桨来搅拌滤料，降低了工人劳动强度，降低了企业生产使用成本。
Claims (9)
1.油田采出水过滤器，包括：由上椭圆封盖、中间筒体与下椭圆封盖组成的过滤器罐体，在上椭圆封盖上开设有进水口，在下椭圆封盖上开设有出水口，其特征在于：在过滤器罐体内的下部设置有滤料承托层，在滤料承托层上方的过滤器罐体内活动设置有能在过滤器罐体内上下移动的平衡浮盘，平衡浮盘的大小正好覆盖过滤器罐体的中间筒体的横截面；在平衡浮盘与滤料承托层之间的过滤器罐体内设置有滤料，在平衡浮盘上均匀布满上下贯通平衡浮盘的布水孔，所述布水孔的孔径小于滤料的粒径，在过滤器罐体内还设置有能防止平衡浮盘侧翻的防侧翻机构，所述的滤料承托层的结构为：包括安装于过滤器罐体内下部的集水支撑板，在集水支撑板的顶部设置有滤料垫层，在集水支撑板的底部设置有支撑层；所述集水支撑板上周向均匀布满上下贯通集水支撑板的过水孔，所有过水孔的轴心线在圆周方向上同向设置，所述过水孔的孔径小于滤料的粒径，所述过水孔的轴心线与集水支撑板的轴心线之间的夹角范围为55-65°。
2.根据权利要求1所述的油田采出水过滤器，其特征在于：所述的防侧翻机构的结构为：包括竖直固定在过滤器罐体内上的若干直线导杆，所有直线导杆沿周向均布在过滤器罐体内，平衡浮盘活动穿过所有直线导杆、并能沿直线导杆在过滤器罐体内上下移动。
3.根据权利要求1或2所述的油田采出水过滤器，其特征在于：所述的平衡浮盘的中心处向下内凹成锥形。
4.根据权利要求1或2所述的油田采出水过滤器，其特征在于：在平衡浮盘上沿周向均匀设置有若干空心浮球。
5.根据权利要求1所述的油田采出水过滤器，其特征在于：所述布水孔的孔径由上至下逐渐增大、并且布水孔中小直径孔口的孔径小于滤料的粒径。
6.根据权利要求1所述的油田采出水过滤器，其特征在于：在靠近中间筒体与上椭圆封盖之间连接处的中间筒体内壁上沿周向均匀设置有若干浮盘挡板。
7.根据权利要求1所述的油田采出水过滤器，其特征在于：所述过水孔的孔径由下至上逐渐增大、并且过水孔中小直径孔口的孔径小于滤料的粒径，所述过水孔的轴心线与集水支撑板的轴心线之间的夹角范围为60°。
8.根据权利要求1所述的油田采出水过滤器，其特征在于：所述的滤料垫层由陶粒组成，所述的支撑层由填充满集水支撑板下方的过滤器罐体内部空间的卵石组成。
9.根据权利要求1所述的油田采出水过滤器，其特征在于：所述的滤料为改性纤维球滤料。
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