CN104645707A - 油田注水定压连续过滤装置及其过滤工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油田注水定压连续过滤装置及其过滤工艺，是为充分利用滤后水压力、免除设置清水罐和喂水泵而设计的。本装置主要包括加压泵、两级过滤器、气压水罐、超越阀、进水总管、出水总管、超越管线和排污管线等。本装置将原水罐来水加压后过滤，滤后水直接进注水泵回注地。两级过滤器可根据过滤压差自动边反洗边过滤，不断流。压力变送器与加压泵频率联动，维持滤后水压力恒定。利用气压水罐为滤后水缓冲蓄能。本装置不用设置中间水池或水罐，过滤器边反洗边过滤，滤后水压力恒定，可保持过滤器产水量和注水量时刻匹配。设备的缓冲蓄能可保证过滤装置在启泵、停泵和流量调节时稳定运行，超越设计能保证过滤装置在维修和发生事故时安全地运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种油田注水定压连续过滤装置及其过滤工艺，属于油田注水水处理技术领域。
背景技术
油田注水一般采用的水处理工艺如下：水源来水→原水罐→加压泵→过滤→清水罐→喂水泵→注水泵→注水井，其缺点是被处理水储存在清水罐中，水质容易变差，需设置喂水泵（注水泵进口要求压力≥0.05MPa）和清水罐。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油田注水定压连续过滤装置及其过滤工艺，以充分利用滤后水压力，免除设置清水罐和喂水泵。
本发明的技术内容如下：
本过滤装置的原水管线并联连接第一加压泵和第二加压泵后分成总超越管线和进水总管，总超越管线经电动超越阀和检修阀连接气压水罐，进水总管通过各电动三通阀分别并联连接各过滤器的进水端，各电动三通阀排污端均连通排污管线，出水端均连通出水总管；出水总管与进水总管之间设有压差开关，出水总管上设有全自动自清洗的滤网过滤器，滤网过滤器两端之间设有超越管线和手动超越阀，滤网过滤器连通排污管线和两级过滤出水管线；两级过滤出水管线上设有压力变送器，同时接通注水泵管线和气压水罐；第一加压泵、第二加压泵、电动三通阀、压差开关、压力变送器和电动超越阀均连接电控柜。
本过滤装置将吸自原水罐的来水加压后，通过过滤器和滤网过滤器过滤，滤后水直接进注水泵回注地层；两级过滤器可根据过滤压差自动边反洗边过滤，不断流；滤后水管线上的压力变送器与加压泵频率联动，维持滤后水压力恒定，确保过滤器的产水量和注水量时刻匹配；利用气压水罐对滤后水进行缓冲蓄能，保证过滤系统在注水泵启泵、停泵和流量调节时的稳定运行；超越阀和超越管线可保证装置在维修和发生事故时能安全超越运行。
本发明过滤装置不用设置中间水池或水罐，过滤器边反洗边过滤，不断流，滤后水压力恒定，可保持过滤器的产水量和注水量时刻匹配。设备的缓冲蓄能可保证过滤装置在注水泵启泵、停泵和流量调节时稳定运行。超越设计能保证过滤装置在维修和发生事故时安全地运行。
附图说明
图1为油田注水定压连续过滤装置示意图。
具体实施方式
实施例：
参照图1对本发明的实施例进一步说明：
本过滤装置包括第一加压泵1、过滤器2、滤网过滤器3、气压水罐4、电动三通阀5、手动超越阀6、电动超越阀7、第二加压泵8、进水总管9、出水总管10、两级过滤出水管线11、总超越管线12、超越管线13、排污管线14、电控柜15、压差开关16和压力变送器17；
原水管线并联连接第一加压泵1和第二加压泵8后分成总超越管线12和进水总管9，总超越管线12经电动超越阀7和检修阀连接气压水罐4，进水总管9通过四个电动三通阀5分别并联连接四台过滤器2的进水端，各电动三通阀5的排污端均连通排污管线14，出水端均连通出水总管10。出水总管10与进水总管9之间设有压差开关16，出水总管10上设有全自动自清洗的滤网过滤器3，滤网过滤器3两端之间设有超越管线13和手动超越阀6，滤网过滤器3连通排污管线14和两级过滤出水管线11。两级过滤出水管线11上设有压力变送器17，同时接通注水泵管线和气压水罐4。第一加压泵1、第二加压泵8、电动三通阀5、压差开关16、压力变送器17和电动超越阀7均连接电控柜15。
油田注水定压连续过滤工艺的具体步骤如下：
1)实际操作时，第一加压泵1从原水罐抽水加压，通过四台并联的过滤器2过滤（单台过滤器处理量约40m3/h）。当压差开关16测出进水总管9与出水总管10间的压差超过0.1MPa时，以电控柜15控制，逐台反洗各过滤器2，即关闭首台电动三通阀5进水端，开启排污端，使出水总管10中的部分滤后水回流进入过滤器2，反洗滤料，反洗流量约为一台过滤器2的过滤流量，反洗持续时间约30秒，反洗污水经电动三通阀5排污端和排污管线14外排；反洗完成后，开启电动三通阀5进水端，关闭排污端，将过滤器2转换为过滤状态；以此类推，反洗全部过滤器2，且边反洗边过滤。
2)过滤器2的出水进入滤网过滤器3进行过滤；当滤网过滤器3两端的压差超过0.1MPa时，其自动进行反冲洗，约用10%的滤后水，边反洗边过滤，反洗污水通过排污管线14排出。滤网孔径为0.2mm，大于过滤器2约0.8-1.0mm的滤料颗粒直径。
3)经两级过滤后的出水由两级过滤出水管线11直接送往注水泵回注。第一加压泵1采用变频水泵（第二加压泵8为备用泵），与压力变送器17频率联动，闭环控制出水压力与水泵频率，即当两级过滤出水管线11压力低于0.2MPa时，提高第一加压泵1频率，高于0.2MPa时，降低第一加压泵1频率，以维持滤后水的压力和流量，使过滤器产水量与注水量保持一致。
4)由于水泵变频有一定的滞后性，当两级过滤出水管线11滤后水量瞬时大于注水量时，多余的水量会进入气压水罐4缓冲贮存，小于注水量时，短缺的水量则由气压水源4减压释放，避免过滤系统超压或管线抽空。
5)当设备维修和发生故障时，通过手动超越阀6操作滤网过滤器3经超越管线13超越运行。当第一加压泵1频率升至50HZ运行、且两级过滤出水管线11压力低于0.2MPa并持续超过10S以上时，由电控柜15自动打开电动超越阀7，操作整个装置超越运行，以保证系统安全，避免发生注水泵空抽事故。
Claims (3)
1.一种油田注水定压连续过滤装置，其特征在于：
本过滤装置的原水管线并联连接第一加压泵(1)和第二加压泵(8)后分成总超越管线(12)和进水总管(9)，总超越管线(12)经电动超越阀(7)和检修阀连接气压水罐(4)，进水总管(9)通过各电动三通阀(5)分别并联连接各过滤器(2)的进水端，各电动三通阀(5)排污端均连通排污管线(14)，出水端均连通出水总管(10)；出水总管(10)与进水总管(9)之间设有压差开关(16)，出水总管(10)上设有全自动自清洗的滤网过滤器(3)，滤网过滤器(3)两端之间设有超越管线(13)和手动超越阀(6)，滤网过滤器(3)连通排污管线(14)和两级过滤出水管线(11)；两级过滤出水管线(11)上设有压力变送器(17)，同时接通注水泵管线和气压水罐(4)；第一加压泵(1)、第二加压泵(8)、电动三通阀(5)、压差开关(16)、压力变送器(17)和电动超越阀(7)均连接电控柜(15)。
2.一种油田注水定压连续过滤工艺，其特征在于：
本过滤装置将吸自原水罐的来水加压后，通过过滤器和滤网过滤器过滤，滤后水直接进注水泵回注地层；两级过滤器可根据过滤压差自动边反洗边过滤，不断流；滤后水管线上的压力变送器与加压泵频率联动，维持滤后水压力恒定，确保过滤器的产水量和注水量时刻匹配；利用气压水罐对滤后水进行缓冲蓄能，保证过滤系统在注水泵启泵、停泵和流量调节时的稳定运行；超越阀和超越管线可保证装置在维修和发生事故时能安全超越运行。
3.根据权利要求2所述的油田注水定压连续过滤工艺，其特征在于其具体操作步骤如下：
1)实际操作时，第一加压泵(1)从原水罐抽水加压，通过四台并联的过滤器(2)过滤（单台过滤器处理量约40m3/h）；当压差开关(16)测出进水总管(9)与出水总管(10)间的压差超过0.1MPa时，以电控柜(15)控制，逐台反洗各过滤器(2)，即：关闭首台电动三通阀(5)进水端，开启排污端，使出水总管(10)中的部分滤后水回流进入过滤器(2)，反洗滤料，反洗流量约为一台过滤器(2)的过滤流量，反洗持续时间约三十秒，反洗污水经电动三通阀(5)排污端和排污管线(14)外排；反洗完成后，开启电动三通阀(5)进水端，关闭排污端，将过滤器(2)转换为过滤状态；以此类推，反洗全部过滤器(2)，且边反洗边过滤；
2)过滤器(2)的出水进入滤网过滤器(3)进行过滤；当滤网过滤器(3)两端的压差超过0.1MPa时，其自动进行反冲洗，约用10%的滤后水，边反洗边过滤。滤网孔径为0.2mm，大于过滤器(2)约0.8-1.0mm的滤料颗粒直径；
3)经两级过滤后的出水由两级过滤出水管线(11)直接送往注水泵回注；第一加压泵(1)采用变频水泵(第二加压泵8为备用泵)，与压力变送器(17)频率联动，闭环控制出水压力与水泵频率，即当两级过滤出水管线(11)压力低于0.2MPa时，提高第一加压泵(1)频率，高于0.2MPa时，降低第一加压泵(1)频率，以维持滤后水的压力和流量，使过滤器产水量与注水量保持一致；
4)由于水泵变频有一定的滞后性，当两级过滤出水管线(11)滤后水量瞬时大于注水量时，多余的水量会进入气压水罐(4)缓冲贮存，小于注水量时，短缺的水量则由气压水源(4)减压释放，避免过滤系统超压或管线抽空；
5)当设备维修和发生故障时，通过手动超越阀(6)操作滤网过滤器(3)装置经超越管线(13)超越运行；当第一加压泵(1)频率升至50HZ运行、且两级过滤出水管线(11)压力低于0.2MPa并持续超过10S以上时，由电控柜(15)自动打开电动超越阀(7)，操作整个装置超越运行，以保证系统安全，避免发生注水泵空抽事故。
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