CN104338372B - 一种油田注水站水处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种油田注水站水处理装置及方法，属于油田注水技术领域。加压泵从原水罐吸水，原水经加压通过自清洗滤网过滤器、PE烧结管过滤器过滤，然后再经注水泵二次升压回注地层；自清洗滤网过滤器根据过滤压差自动进行反洗，边反洗边过滤、不断流；PE烧结管过滤器根据过滤器进、出口压差和出口流量实现工作、备用过滤器的自动切换，保证连续过滤；注水泵进口设有压力变送器，与加压泵频率联动，保证过滤器产水量和注水量时刻匹配；在注水泵进口设置隔膜式气压水罐；设置了自清洗滤网过滤器手动超越阀门、PE烧结管过滤器手动超越阀门和过滤阶段的电动总超越阀门，保证过滤器维修、发生事故时整体工艺的安全运行。

Description

一种油田注水站水处理装置及方法

技术领域

本发明涉及一种油田注水站水处理装置及方法，属于油田注水技术领域。

背景技术

油田注水站一般采用的水处理工艺如下：水源来水→原水罐→加压泵→粗过滤→精细过滤→清水罐→喂水泵→注水泵→注水。其缺点是：处理后的水在清水罐储存过程中水质容易变差，需设置喂水泵（注水泵进口要求压力≥0.05MPa。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种油田注水站水处理装置及方法。一种克服上述缺陷的、可充分利用滤后水压力，不需设置清水罐和喂水泵的全密闭水处理装置。

一种油田注水站水处理方法,含有以下步骤;

加压泵从原水罐吸水，原水经加压通过自清洗滤网过滤器、PE烧结管过滤器过滤，然后再经注水泵二次升压回注地层，整个工艺不设中间水池/水罐，工艺连续运行；自清洗滤网过滤器根据过滤压差自动进行反洗，边反洗边过滤、不断流；PE烧结管过滤器根据过滤器进、出口压差和出口流量实现工作、备用过滤器的自动切换，保证连续过滤；注水泵进口设有压力变送器，与加压泵频率联动，保证过滤器产水量和注水量时刻匹配；在注水泵进口设置隔膜式气压水罐，利用气压水罐的缓冲蓄能作用，保证系统在注水泵启泵、停泵、流量发生大幅变化时的稳定运行；设置了自清洗滤网过滤器手动超越阀门、PE烧结管过滤器手动超越阀门和过滤阶段的电动总超越阀门，保证过滤器维修、发生事故时整体工艺的安全运行。

一种油田注水站水处理方法,含有以下步骤;

加压泵从原水罐抽水加压，先通过自清洗滤网过滤器，自清洗滤网过滤器本体带有压差检测设备，当压差超过0.1MPa时自动进行反冲洗，反洗时只利用一部分过滤水（约10%），过滤不停止，边反洗边过滤；

自清洗滤网过滤器出水进入PE烧结管过滤器；PE烧结管过滤器设有一台备用过滤器，每个PE烧结管过滤器出水管线上设流量计和电动阀门，PE烧结管进水总管和出水总管上设差压计，流量计和差压计信号上传给电控柜,当PE烧结管过滤器压差超过0.25MPa时，电控柜会自动打开备用过滤器电动阀门、关闭出水流量较小的工作过滤器的电动阀门，提示人工对停用的过滤器进行反洗，从而实现PE烧结管过滤器工作/备用过滤器的自动切换，保证连续过滤；

PE烧结管过滤器出水直接进注水泵回注；在一定进水压力下，随着滤料的堵塞，过滤器产水量会逐渐减小，另外自清洗滤网过滤器反洗时产水量仅为正常过滤产水量的90%；为保证系统平稳运行，实现过滤器产水量和注水量时刻匹配；采用以下方法：加压泵采用变频水泵，在PE烧结管过滤器出水总管（即注水泵进水管）上设压力变送器，与加压泵频率联动，通过电控柜控制：当过滤器出水压力低于0.1MPa时，提高加压泵频率，当压力高于0.1MPa时，降低加压泵频率，即通过过滤器出水压力-水泵频率闭环控制，维持注水泵进口压力（维持压力即维持流量），实现过滤器产水量和注水量一致；

水泵根据压力变频有一个响应过程，当注水泵启、停时流量会发生大幅变化，这时很有可能因水泵变频不及时造成PE烧结管过滤器出水总管抽空或超压，因此采用以下步骤：在PE烧结罐过滤器出水总管上设一隔膜气压水罐，利用气压水罐的缓冲水量，保证注水泵在启泵、停泵的系统安全；

在加压泵出水管线和PE烧结管过滤器进水总管设置手动超越阀门，在自清洗滤网过滤器维修、故障时进行超越运行；在PE烧结管过滤器进水总管和PE烧结管过滤器出水总管上设置手动超越阀门，在PE烧结管过滤器维修、故障时进行超越运行；在加压泵出口管线和PE烧结管过滤器出水总管上设电动超越阀门，当加压泵频率升至50HZ运行，PE烧结管过滤器出水总管压力还持续低于0.1MPa时，则通过电控柜自动打开电动总超越阀门，保证系统稳定运行。

一种油田注水站水处理装置，第一检修阀门连接原水罐，原水罐的另一端连接第二检修阀门，第二检修阀门的另一端连接第四检修阀门和第三检修阀门，第四检修阀门的另一端连接第二加压泵；第三检修阀门的另一端连接第一加压泵，第一加压泵的另一端连接第一止回阀，第一止回的另一端连接第五检修阀门，第五检修阀门和第六检修阀门的另一端连接加压泵出水管线，第二加压泵的另一端连接第二止回阀，第二止回阀的另一端连接第六检修阀门；加压泵出水管线连接第七检修阀门、手动超越阀和电动总超越阀的一端，第九检修阀门和第七检修阀门的另一端连接自清洗滤网过滤器，第九检修阀门的一端连接手动超越阀的另一端组成PE烧结管过滤器进水总管；PE烧结管过滤器进水总管连接手动超越阀、差压计、第十一检修阀门和第十检修阀门的一端；PE烧结管过滤器出水总管的组成：手动超越阀的另一端与差压计的另一端、第一电动阀的另一端、第二电动阀的另一端和电动总超越阀的另一端连接；第一电动阀的一端连接第一流量计，第一流量计的另一端连接第一PE烧结管过滤器，第一PE烧结管过滤器的另一端连接第十检修阀门的另一端；第二电动阀的一端连接第二流量计，第二流量计的另一端连接第二PE烧结管过滤器，第二PE烧结管过滤器的另一端连接第十一检修阀门的另一端；PE烧结管过滤器出水总管连接第八检修阀门、压力变送器和注水泵，第八检修阀门的另一端连接隔膜式气压水罐，电控柜连接第一加压泵、第二加压泵、差压计、第一流量计、第二流量计、第一电动阀、第二电动阀和压力变送器；PE烧结管过滤器出水管线连接第一电动阀和第一流量计、第二电动阀和第二流量计。

本发明的优点是注水泵进口设置隔膜式气压水罐，利用气压水罐的缓冲蓄能作用，保证系统在注水泵启泵、停泵、流量发生大幅变化时的稳定运行；设置了自清洗滤网过滤器手动超越阀门、PE烧结管过滤器手动超越阀门和过滤阶段的电动总超越阀门，保证过滤器维修、发生事故时整体工艺的安全运行。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1为本发明的结构流程示意图。

图中，第一检修阀门1、原水罐2、第二检修阀门3、第一加压泵4、第一止回阀5、第五检修阀门6、第七检修阀门7、自清洗滤网过滤器8、手动超越阀9、第九检修阀门10、电动总超越阀11、手动超越阀12、差压计13、第一PE烧结管过滤器14、隔膜式气压水罐15、注水泵16，压力变送器17、第一电动阀18、第一流量计19、第二电动阀20、第二流量计21，第二PE烧结管过滤器22；第十一检修阀门23、第十检修阀门24；电控柜25；第六检修阀门26；第二止回阀27、第二加压泵28、第四检修阀门29；第三检修阀门30、第八检修阀门31；PE烧结管过滤器进水总管32、PE烧结管过滤器出水管线33、PE烧结管过滤器出水总管34、加压泵出水管线35。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

实施例1：如图1所示，一种油田注水站水处理装置，整个装置密闭，滤后水直供注水泵，不设中间水池/水罐。

第一检修阀门1连接原水罐2，原水罐2的另一端连接第二检修阀门3，第二检修阀门3的另一端连接第四检修阀门29和第三检修阀门30，第四检修阀门29的另一端连接第二加压泵28；第三检修阀门30的另一端连接第一加压泵4，第一加压泵4的另一端连接第一止回阀5，第一止回阀5的另一端连接第五检修阀门6，第五检修阀门6和第六检修阀门26的另一端连接加压泵出水管线35，第二加压泵28的另一端连接第二止回阀27，第二止回阀27的另一端连接第六检修阀门26；加压泵出水管线35连接第七检修阀门7、手动超越阀9和电动总超越阀11的一端，第九检修阀门10和第七检修阀门7的另一端连接自清洗滤网过滤器8，第九检修阀门10的一端连接手动超越阀9的另一端组成PE烧结管过滤器进水总管32；PE烧结管过滤器进水总管32连接手动超越阀12、差压计13、第十一检修阀门23和第十检修阀门24的一端；PE烧结管过滤器出水总管34的组成：手动超越阀12的另一端与差压计13的另一端、第一电动阀18的另一端、第二电动阀20的另一端和电动总超越阀11的另一端连接；第一电动阀18的一端连接第一流量计19，第一流量计19的另一端连接第一PE烧结管过滤器14，第一PE烧结管过滤器14的另一端连接第十检修阀门24的另一端；第二电动阀20的一端连接第二流量计21，第二流量计21的另一端连接第二PE烧结管过滤器22，第二PE烧结管过滤器22的另一端连接第十一检修阀门23的另一端；PE烧结管过滤器出水总管34连接第八检修阀门31、压力变送器17和注水泵16，第八检修阀门31的另一端连接隔膜式气压水罐15，电控柜25连接第一加压泵4、第二加压泵28、差压计13、第一流量计19、第二流量计21、第一电动阀18、第二电动阀20和压力变送器17；PE烧结管过滤器出水管线33连接第一电动阀18和第一流量计19、第二电动阀20和第二流量计21。

一种油田注水站水处理方法,含有以下步骤;

第一加压泵4、第二加压泵28从原水罐2吸水加压，先通过自清洗滤网过滤器8，自清洗滤网过滤器8本体带有压差检测设备，当压差超过0.1MPa时进行反冲洗，反洗时继续过滤、边反洗边过滤；自清洗滤网过滤器8出水进入第一PE烧结管过滤器14、第二PE烧结管过滤器22；第一PE烧结管过滤器14、第二PE烧结管过滤器22的PE烧结管过滤器出水管线33上分别连接第一流量计19、第二流量计21、第一电动阀18、第二电动阀20，PE烧结管过滤器进水总管32和PE烧结管过滤器出水总管34上连接差压计13，第一流量计19、第二流量计21和差压计13信号上传给电控柜25,当压差超过0.25MPa时，电控柜25会自动打开第二电动阀20、并关闭出水流量较小的工作过滤器的第一电动阀18，提示人工对关闭的过滤器进行反洗，实现第一PE烧结管过滤器14、第二PE烧结管过滤器22的工作/备用过滤器的自动切换，保证过滤连续。

第一PE烧结管过滤器14、第二PE烧结管过滤器22出水直接进注水泵16回注，第一加压泵4、第二加压泵28采用变频水泵，在PE烧结管过滤器出水总管34（即注水泵进水管）上设压力变送器17，与第一加压泵4、第二加压泵28频率联动，通过电控柜25控制：当过滤器出水压力低于0.1MPa时，提高第一加压泵4、第二加压泵28频率，当压力高于0.1MPa时，降低第一加压泵4、第二加压泵28频率。即通过过滤器出水压力-水泵频率闭环控制，维持注水泵进口压力（维持压力即维持流量），实现过滤器产水量和注水量一致。

在PE烧结管过滤器出水总管34上连接一隔膜式气压水罐15，利用气压水罐的缓冲水量，避免因注水泵16启、停操作流量发生大幅变化时，第一加压泵4、第二加压泵28变频不及时造成PE烧结管过滤器出水总管34超压或抽空。

在加压泵出水管线35和PE烧结管过滤器进水总管32设置手动超越阀9、在PE烧结管过滤器进水总管32和PE烧结管过滤器出水总管34上设置手动超越阀12，过滤器维修或发生故障时可超越运行。另在加压泵出口管线35和PE烧结管过滤器出水总管34上设电动超越阀11，当加压泵频率升至50HZ时，PE烧结管过滤器出水总管压力还持续低于0.1MPa时，则通过电控柜25自动打开电动超越阀门11，保证系统稳定运行。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种油田注水站水处理方法,其特征在于含有以下步骤：

加压泵从原水罐吸水，原水经加压通过自清洗滤网过滤器、PE烧结管过滤器过滤，然后再经注水泵二次升压回注地层，整个工艺不设中间水池/水罐，工艺连续运行；自清洗滤网过滤器根据过滤压差自动进行反洗，边反洗边过滤、不断流；PE烧结管过滤器根据过滤器进、出口压差和出口流量实现工作、备用过滤器的自动切换，保证连续过滤；注水泵进口设有压力变送器，与加压泵频率联动，保证过滤器产水量和注水量时刻匹配；在注水泵进口设置隔膜式气压水罐，利用气压水罐的缓冲蓄能作用，保证系统在注水泵启泵、停泵、流量发生大幅变化时的稳定运行；设置了自清洗滤网过滤器手动超越阀门、PE烧结管过滤器手动超越阀门和过滤阶段的电动总超越阀门，保证过滤器维修、发生事故时整体工艺的安全运行。

2.根据权利要求1所述的一种油田注水站水处理方法,其特征在于含有以下步骤：

加压泵从原水罐抽水加压，先通过自清洗滤网过滤器，自清洗滤网过滤器本体带有压差检测设备，当压差超过0.1MPa时自动进行反冲洗，反洗时只利用一部分过滤水，过滤不停止，边反洗边过滤；

自清洗滤网过滤器出水进入PE烧结管过滤器；PE烧结管过滤器设有一台备用过滤器，每个PE烧结管过滤器出水管线上设流量计和电动阀门，PE烧结管进水总管和出水总管上设差压计，流量计和差压计信号上传给电控柜,当PE烧结管过滤器压差超过0.25MPa时，电控柜会自动打开备用过滤器电动阀门、关闭出水流量较小的工作过滤器的电动阀门，提示人工对停用的过滤器进行反洗，从而实现PE烧结管过滤器工作/备用过滤器的自动切换，保证连续过滤；

PE烧结管过滤器出水直接进注水泵回注；在一定进水压力下，随着滤料的堵塞，过滤器产水量会逐渐减小，另外自清洗滤网过滤器反洗时产水量仅为正常过滤产水量的90％；为保证系统平稳运行，实现过滤器产水量和注水量时刻匹配；采用以下步骤：加压泵采用变频水泵，在PE烧结管过滤器出水总管上设压力变送器，与加压泵频率联动，通过电控柜控制：当过滤器出水压力低于0.1MPa时，提高加压泵频率，当压力高于0.1MPa时，降低加压泵频率，即通过过滤器出水压力-水泵频率闭环控制，维持注水泵进口压力，实现过滤器产水量和注水量一致；

水泵根据压力变频有一个响应过程，当注水泵启、停时流量会发生大幅变化，这时很有可能因水泵变频不及时造成PE烧结管过滤器出水总管抽空或超压，因此采用以下步骤：在PE烧结罐过滤器出水总管上设一隔膜气压水罐，利用气压水罐的缓冲水量，保证注水泵在启泵、停泵的系统安全；

在加压泵出水管线和PE烧结管过滤器进水总管设置手动超越阀门，在自清洗滤网过滤器维修、故障时进行超越运行；在PE烧结管过滤器进水总管和PE烧结管过滤器出水总管上设置手动超越阀门，在PE烧结管过滤器维修、故障时进行超越运行；在加压泵出口管线和PE烧结管过滤器出水总管上设电动超越阀门，当加压泵频率升至50HZ运行，PE烧结管过滤器出水总管压力还持续低于0.1MPa时，则通过电控柜自动打开电动总超越阀门，保证系统稳定运行。

3.一种油田注水站水处理装置，其特征在于第一检修阀门连接原水罐，原水罐的另一端连接第二检修阀门，第二检修阀门的另一端连接第四检修阀门和第三检修阀门，第四检修阀门的另一端连接第二加压泵；第三检修阀门的另一端连接第一加压泵，第一加压泵的另一端连接第一止回阀，第一止回的另一端连接第五检修阀门，第五检修阀门和第六检修阀门的另一端连接加压泵出水管线，第二加压泵的另一端连接第二止回阀，第二止回阀的另一端连接第六检修阀门；加压泵出水管线连接第七检修阀门、手动超越阀和电动总超越阀的一端，第九检修阀门和第七检修阀门的另一端连接自清洗滤网过滤器，第九检修阀门的一端连接手动超越阀的另一端组成PE烧结管过滤器进水总管；PE烧结管过滤器进水总管连接手动超越阀、差压计、第十一检修阀门和第十检修阀门的一端；PE烧结管过滤器出水总管的组成：手动超越阀的另一端与差压计的另一端、第一电动阀的另一端、第二电动阀的另一端和电动总超越阀的另一端连接；第一电动阀的一端连接第一流量计，第一流量计的另一端连接第一PE烧结管过滤器，第一PE烧结管过滤器的另一端连接第十检修阀门的另一端；第二电动阀的一端连接第二流量计，第二流量计的另一端连接第二PE烧结管过滤器，第二PE烧结管过滤器的另一端连接第十一检修阀门的另一端；PE烧结管过滤器出水总管连接第八检修阀门、压力变送器和注水泵，第八检修阀门的另一端连接隔膜式气压水罐，电控柜连接第一加压泵、第二加压泵、差压计、第一流量计、第二流量计、第一电动阀、第二电动阀和压力变送器；PE烧结管过滤器出水管线连接第一电动阀和第一流量计、第二电动阀和第二流量计。