CN107540051A - 油田回注污水的前期过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的是油田回注污水的前期过滤装置，在油田回注污水的过滤工艺中使用，对油田回注污水做前期过滤处理。本过滤装置包括外筒和过滤管，外筒设有污水进口和污水排出口，外筒内设有带有过流孔的支撑板和集水箱，过滤管与外筒的轴线平行、架设在支撑板与集水箱之间，过滤管的末端与集水箱连通，集水箱通过净水排出管与超滤工艺处理流程连接。本发明装置结构简单、工作可靠，应用范围广，污水过滤效率高。如果串联使用，其污水的过滤效果更好。本发明占地面积小，可根据场地环境状况自由调整本装置尺寸的大小或组合状态，能够有效避免超滤装置的超滤膜被油污染、延长了超滤装置的使用寿命，具有较高的现场应用价值。

Description

油田回注污水的前期过滤装置

技术领域

本发明涉及油田回注污水的处理设备，特别是油田回注污水的前期过滤装置，在油田回注污水的过滤工艺中使用，对油田回注污水做前期过滤处理。

背景技术

随着油田开发的深入，一些油田区块由于地层能量的衰减油井产油量也在下降，目前普遍的解决措施是通过注水井向油层注水补充地层能量，以延长油井的稳产期，最终达到提高采收率的目的。有些油田区块油藏物性较差，为中孔、中低渗储层，对注入水的水质有较高的要求，如果水质不达标容易造成地层孔喉堵塞，因此要将注入水粒径处理至小于0.4μm，才能满足油藏注水需求。目前采用超滤膜分离技术可达到其水质要求，但超滤膜极易被油污染，因此在超滤工艺前端需要对污水中的油组分先进行深度过滤，以提高超滤膜的过滤效果，延长其使用寿命。

目前处理含油污水常用的分离方法有物理法、生化法、电磁法和化学法等，申请日为2014年12月26日，专利号为201410832039.X，公开了一种处理含油污水的油水分离装置及处理方法，该装置包括一个由分离板和隔板交错排列形成的板框式膜组件分离器，采用直立式膜组件方式，分离板和隔板均直立放置，分离器上部与进液通道相连，内部被分离板和隔板隔分为分离室和滤液室，工字型隔板上端开有供液体进入的圆孔，分离室和滤液室的下端分别装有出液开关，分离板包括油水分离膜和多孔支撑层，油水分离膜选用亲水疏油材料，允许水组份透过分离膜进入滤液室，而油组份保留在分离室不能通过分离膜，分离的油、水组份分别通过相应的出液开关流出，达到油水分离的目的。该装置存在以下问题：由于分离器的分离室内设置有多组折流挡板，含油污水需经过多次绕流，影响流速，从而影响整个装置处理含油污水的效率；其油水分离方法为静态过滤方法，分离室一侧的油组份极易附着在分离膜表面影响渗透性，需要定期进行清洗。

申请日为2015年3月24日，专利号为201510130595.7，公开了一种油水分离箱及其使用方法，该油水分离箱的箱体内包括至少两根管状过滤部件以及至少一块非透过性的横向分隔板，横向分隔板沿横向分隔出至少两个单元，每个单元中包括至少一根沿横向设置的管状过滤部件，各个单元相互之间处于密封状态；管状过滤部件的管壁能够透过水，同时能够阻挡油，可以使含油污水中的水相通过管壁进入管状过滤部件之内，过滤部件的一端或两端与水相排水管连通，用于排出除油之后的水，被阻挡的油流入集油槽，从而实现油、水分离。该装置存在以下问题：由于工具内部设置有多组隔离板，且管状过滤装置横向排布，含油污水在分离箱内的流动较缓慢，污水处理量小；由于分离箱内流体流动缓慢，管状过滤装置表面易被油膜封堵，但装置不具备自清洁功能，必须拆解分离箱后进行定期清洗。

发明内容

本发明的目的是提供油田回注污水的前期过滤装置，在处理油田注入水的超滤装置前端对污水中的油组分先进行深度过滤，避免超滤装置的超滤膜被油污染，延长超滤装置的使用寿命。

本发明的技术解决方案是：油田回注污水的前期过滤装置包括外筒和过滤管，外筒设有污水进口和污水排出口，外筒内设有带有过流孔的支撑板和集水箱，过滤管与外筒的轴线平行、架设在支撑板与集水箱之间，过滤管的末端与集水箱连通，集水箱通过净水排出管与超滤工艺处理流程连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明是采用物理法分离油水组份，过滤装置内的过滤管纵向排列在外筒内，在集水箱周边留有过流环隙，对流体的流动阻力相对较小，处理污水速度快，污水处理量大。污水处理为动态过滤，不需静置等待，流体边冲刷过滤管边实施过滤，过滤管表面不易被油膜封堵，使装置本身具有自清洁功能，连续使用期长，污水过滤效率高。本发明装置结构简单、工作可靠，应用范围广，污水过滤效率高。如果串联使用，其污水的过滤效果更好。本发明占地面积小，可根据场地环境状况自由调整本装置尺寸的大小或组合状态，使用极为便利，能够有效避免超滤装置的超滤膜被油污染、延长了超滤装置的使用寿命，具有较高的现场应用价值。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详述本发明，并非限制本发明的保护范围，凡使用本发明的设计思路得出的改进均属于本发明的保护范畴。

参见图1，油田回注污水的前期过滤装置包括外筒3和过滤管5，外筒3设有污水进口1和污水排出口9，外筒3内设有带有过流孔6的支撑板4和集水箱7，过滤管5与外筒3的轴线平行、架设在支撑板4与集水箱7之间，过滤管5的末端与集水箱7连通，集水箱7通过净水排出管8与超滤工艺处理流程连接。

所述集水箱7是圆柱形箱体、其外圆与外筒3之间过流环隙的宽度设定在8cm－20cm之间。

所述集水箱7与外筒3之间过流环隙的宽度设定在12cm－16cm之间，这是优选尺寸，既允许含油污水在二者的环空间隙快速流动，又可以形成节流压差迫使污水从过滤管5流过进行渗透过滤。

所述外筒3的污水进口1的孔径大于污水排出口9的孔径，外筒3的筒体前端与端盖2螺纹连接，污水进口1设在端盖2中，端盖2拆卸方便，便于检修和更换过滤管5。

所述外筒3内的过滤管5至少设置三个，过滤管5的前端封闭、后端小径插入集水箱7内，过滤管5使用选择性透过材料制做。

所述外筒3内的支撑板4是与外筒3内圆同大的圆板、设有过滤管安装孔和过流孔6，过流孔6均布在过滤管安装孔外面的板体中。

所述污水进口1、污水排出口9和净水排出管8均与外筒3密封，过滤管5的小径端与集水箱7密封。本过滤装置除过滤管5以外的其余各部件可以选用金属或非金属制做，也可以选用金属材料与非金属材料组合制做，但是各部件的接合处必须保持密封。

所述本过滤装置能够二个以上串联使用，串联使用时，将前面过滤装置的净水排出管8与超滤工艺处理流程连接、将污水排出口9与后面过滤装置的污水进口1连接。

使用本装置处理含油污水时，含油污水先通过污水进口1进入外筒3内，通过支撑板4上的过流孔6流动，沿程流经过滤管5，含油污水与过滤管5接触过程中，水相可以通过过滤管5的管壁进入过滤管5的内空腔，油相则被阻隔在过滤管5外面并随剩余污水继续流动直至经过污水排出口9排出装置外，进入过滤管5空腔的净水汇集至集水箱7内部，通过净水排出管8排出装置外，进入超滤工艺处理流程，最终达到注入水水质要求。由于整个过滤过程中含油污水始终保持流动状态，被过滤管5阻隔在外面的油相受到污水的持续冲刷，难以附着在过滤管5的表面，不会形成油膜降低过滤管5的选择透过性，因此该装置具有较强的自清洁能力，可持续过滤时间极长。

根据污水处理的需要，本装置可以增加外筒3和过滤管5的长度，外筒3和集水箱7也可以增加直径，同时过滤管5也可以增加数量，以提高含油污水与过滤管5的接触表面积。同时，本装置可以多组串联使用，首先含油污水通过第一组本装置的污水进口1进入装置内过滤，过滤后的污水经过污水排出口9排出，紧接着进入第二组本装置的污水进口1，继续进行过滤，如此反复循环过滤，能极大提高对含油污水的过滤效率。

上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本发明不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和启示下做出修改。本文所公开的方案可能存在很多变更、组合和修改，且都在本发明的范围内，因此，保护范围不仅限于上文的说明。

Claims (8)

1.油田回注污水的前期过滤装置，包括外筒和过滤管，外筒设有污水进口和污水排出口，其特征是，外筒内设有带有过流孔的支撑板和集水箱，过滤管与外筒的轴线平行、架设在支撑板与集水箱之间，过滤管的末端与集水箱连通，集水箱通过净水排出管与超滤工艺处理流程连接。

2.如权利要求1所述的油田回注污水的前期过滤装置，其特征是，所述集水箱是圆柱形箱体、其外圆与外筒之间过流环隙的宽度设定在8cm－20cm之间。

3.如权利要求2所述的油田回注污水的前期过滤装置，其特征是，所述集水箱与外筒之间过流环隙的宽度设定在12cm－16cm之间。

4.如权利要求1或2或3所述的油田回注污水的前期过滤装置，其特征是，所述外筒的污水进口的孔径大于污水排出口的孔径，外筒的筒体前端与端盖螺纹连接，污水进口设在端盖中。

5.如权利要求4所述的油田回注污水的前期过滤装置，其特征是，所述外筒内的过滤管至少设置三个，过滤管的前端封闭、后端小径插入集水箱内。

6.如权利要求5所述的油田回注污水的前期过滤装置，其特征是，所述外筒内的支撑板是与外筒内圆同大的圆板、设有过滤管安装孔和过流孔，过流孔均布在过滤管安装孔外面的板体中。

7.如权利要求6所述的油田回注污水的前期过滤装置，其特征是，所述污水进口、污水排出口和净水排出管均与外筒密封，过滤管的小径端与集水箱密封。

8.如权利要求1所述的油田回注污水的前期过滤装置，其特征是，所述本过滤装置能够二个以上串联使用，串联使用时，将前面过滤装置的净水排出管与超滤工艺处理流程连接、将污水排出口与后面过滤装置的污水进口连接。