CN108992995B - 可反洗式过滤系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可反洗式过滤系统，其涉及油井注聚合物驱采领域，可反洗式过滤系统包括：具有进口和出口的过滤装置，过滤装置包括：管体；依次设置在管体中的多个过滤单元，每个过滤单元包括：配液件，配液件具有贯穿通孔和封堵部；阀体，阀体内设置有第一开闭机构和第二开闭机构，第二开闭机构能由该过滤单元向下一个过滤单元导通，第一开闭机构能由该下一个过滤单元向该过滤单元导通；过滤件，封堵部将过滤件的一端封堵，流体能经贯穿通孔、过滤件后流至第二开闭机构，过滤件与第二开闭机构相对，贯穿通孔与第一开闭机构相对；阀门单元。本申请能够提高对污水的过滤效果，还能够通过阀门切换以对过滤件进行反洗以保证过滤效率。

Description

可反洗式过滤系统

技术领域

本发明涉及油井注聚合物驱采领域，特别涉及一种可反洗式过滤系统。

背景技术

随着油田开发的不断延续，注水开发的效果逐渐变差。为了提高原油开采效果，增加原油采出率，转变开发方式变的刻不容缓。近年注聚合物驱油在各油田应用较为广泛，但是油田用于聚合物配液的水通常是清水，大量的清水用量不利于目前国家的水资源形式。室内实验表明，使用处理过的原油污水进行配液比较理想，可有效节约水资源，但是在注聚合物现场，配好后的溶液的粘度达不到设计要求，经过分析主要原因是机械杂质的影响。由于现场污水来水的压力较大，常规的过滤器起不到较好的过滤的作用，而且常规过滤器在过滤一段时间后，由于杂质积攒在过滤器中的过滤件上，因此导致过滤器的过滤效率下降，过滤效果进一步降低，由此需要设计一种高效的过滤系统。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种可反洗式过滤系统，其能够提高对污水的过滤效果，还能够通过阀门切换以对过滤装置中的过滤件进行反洗以保证过滤效率。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种可反洗式过滤系统，所述可反洗式过滤系统包括：

具有进口和出口的过滤装置，所述过滤装置包括：管体；依次设置在所述管体中的多个过滤单元，每个所述过滤单元包括：配液件，所述配液件具有贯穿通孔和封堵部；阀体，所述阀体内设置有第一开闭机构和第二开闭机构，所述第二开闭机构能由该过滤单元向下一个过滤单元导通，所述第一开闭机构能由该下一个过滤单元向该过滤单元导通；连接在所述阀体与所述配液件之间的过滤件，所述封堵部将所述过滤件的一端封堵，流体能经所述贯穿通孔、所述过滤件后流至所述第二开闭机构，所述过滤件的另一端与所述第二开闭机构相对，所述贯穿通孔与所述第一开闭机构相对；

阀门单元，所述阀门单元包括：与所述进口相连接的第一阀门；串联连接的第二阀门和第四阀门，所述第四阀门与所述进口相连接；串联连接的第六阀门和第八阀门，所述第六阀门与所述出口相连接；第三阀门，所述第三阀门一端连接在所述第二阀门和所述第四阀门之间，所述第三阀门另一端连接在所述第六阀门和所述第八阀门之间。

在一种优选的实施方式中，所述阀门单元还包括：串联的第五阀门和第七阀门，所述第五阀门连接在所述第二阀门和所述第四阀门之间，所述第七阀门连接在所述第六阀门和所述第八阀门之间。

在一种优选的实施方式中，所述配液件的中部与所述过滤件的一端相螺纹连接，所述阀体与所述过滤件的另一端相螺纹连接。

在一种优选的实施方式中，所述阀体上开设有第一开孔，所述第一开闭机构位于所述第一开孔中，所述第一开闭机构包括：由下一个过滤单元向该过滤单元方向依次设置的第一封堵件、第一阀罩、第一弹性件以及第一压环。

在一种优选的实施方式中，所述阀体上开设有第二开孔，所述第二开闭机构位于所述第二开孔中，所述第二开闭机构包括：由该过滤单元向下一个过滤单元方向依次设置的第二封堵件、第二阀罩、第二弹性件以及第二压环。

在一种优选的实施方式中，所述过滤件呈筒状，所述过滤件的侧壁为过滤网，所述过滤件与所述管体之间形成有环状空间。

在一种优选的实施方式中，所述贯穿通孔为多个，其绕所述配液件的轴线呈周向分布。

在一种优选的实施方式中，每个所述过滤单元中的所述过滤件的精度不同，多个所述过滤单元精度依次提高。

在一种优选的实施方式中，所述第一开闭机构能与下一个所述过滤单元的配液件的贯穿通孔相连通。

在一种优选的实施方式中，所述第二开闭机构能与下一个所述过滤单元的配液件的贯穿通孔相连通。

在一种优选的实施方式中，所述第一封堵件为阀球，所述第一弹性件为弹簧。

在一种优选的实施方式中，所述第二封堵件为阀球，所述第二弹性件为弹簧。

在一种优选的实施方式中，相邻两个所述过滤单元之间设置有隔环。

本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

首先，本申请中的多级过滤装置能够将污水中的机械杂质过滤出去，使其机械杂质含量不足以影响到所配溶液的粘度，当需要对污水进行过滤时，打开第二阀门、第四阀门、第六阀门、第八阀门，同时关闭第三阀门、第一阀门，污水经第二阀门、第四阀门从管体的一端通入，污水经过第一个过滤单元的配液件的贯穿通孔，由于第一开闭机构能由该下一个过滤单元向该过滤单元导通，污水无法通过第一开闭机构，因此，污水只能流过过滤件，在此期间，过滤件对污水完成初步过滤，过滤后的污水流至过滤件内部。由于所述第二开闭机构能由该过滤单元向下一个过滤单元导通，在污水压力的作用下第二开闭机构被开启，此时，污水能够通过第二开闭机构流入至下一个过滤单元以进行更进一步的过滤。每个所述过滤单元中的所述过滤件的精度不同，多个所述过滤单元精度依次提高，因此，当污水通过多个过滤单元后，其被越来越精度高的过滤件过滤，最终使得过滤后的污水达到用于聚合物配液的水的要求。经过过滤装置过来的污水经过第六阀门和第八阀门排出。

其次，当污水中机械杂质被过滤件阻挡而积载在过滤件与管体之间，当积载至一定程度后，可以进行反洗操作，打开第一阀门、第二阀门、第三阀门、第六阀门，同时关闭第四阀门、第八阀门，此时污水经过第二阀门、第三阀门、第六阀门流入过滤装置的出口，污水流入管体中后，由于第二开闭机构只能由该过滤单元向下一个过滤单元导通，第一开闭机构能由该下一个过滤单元向该过滤单元导通，因此，在污水的压力的作用下，第一开闭机构被开启，此时，清水能够通过第一开闭机构流入至过滤件与管体之间，从而将其中的杂质冲洗带走，带有杂质的水通过配液件的贯穿通孔流出，如此，带有杂质的水通过一级级的过滤单元，最终将所有过滤单元中积载的杂质携字过滤装置的进口带出，经过第一阀门排出，从而完成反洗功能。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明实施例中可反洗式过滤系统的示意图。

图2为本发明实施例中过滤装置的结构示意图。

以上附图的附图标记：

100、过滤装置；200、第一阀门；300、第二阀门；400、第三阀门；500、第四阀门；600、第五阀门；700、第六阀门；800、第七阀门；900、第八阀门；1、管体；2、上接头；3、下接头；4、配液件；41、贯穿通孔；42、封堵部；5、阀体；51、第一开闭机构；511、第一封堵件；512、第一阀罩；513、第一弹性件；514、第一压环；52、第二开闭机构；521、第二封堵件；522、第二阀罩；523、第二弹性件；524、第二压环；53、第一开孔；54、第二开孔；6、过滤件；7、隔环。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了能够提高对污水的过滤效果，还能够通过阀门切换以对过滤装置中的过滤件进行反洗以保证过滤效率，在本申请中提出了一种可反洗式过滤系统，图1为本发明实施例中可反洗式过滤系统的示意图，图2为本发明实施例中过滤装置的结构示意图，如图1、图2所示，所述可反洗式过滤系统包括：具有进口和出口的过滤装置100，所述过滤装置100包括：管体1；依次设置在所述管体1中的多个过滤单元，每个所述过滤单元包括：配液件4，所述配液件4具有贯穿通孔41和封堵部42；阀体5，所述阀体5内设置有第一开闭机构51和第二开闭机构52，所述第二开闭机构52能由该过滤单元向下一个过滤单元导通，所述第一开闭机构51能由该下一个过滤单元向该过滤单元导通；连接在所述阀体5与所述配液件4之间的过滤件6，所述封堵部42将所述过滤件6的一端封堵，流体能经所述贯穿通孔41、所述过滤件6后流至所述第二开闭机构52，所述过滤件6的另一端与所述第二开闭机构52相对，所述贯穿通孔41与所述第一开闭机构51相对；阀门单元，所述阀门单元包括：与所述进口相连接的第一阀门200；串联连接的第二阀门300和第四阀门500，所述第四阀门500与所述进口相连接；串联连接的第六阀门700和第八阀门900，所述第六阀门700与所述出口相连接；第三阀门400，所述第三阀门400一端连接在所述第二阀门300和所述第四阀门500之间，所述第三阀门400另一端连接在所述第六阀门700和所述第八阀门900之间。

首先，本申请中的多级过滤装置100能够将污水中的机械杂质过滤出去，使其机械杂质含量不足以影响到所配溶液的粘度，当需要对污水进行过滤时，打开第二阀门300、第四阀门500、第六阀门700、第八阀门900，同时关闭第三阀门400、第一阀门200，污水经第二阀门300、第四阀门500从管体1的一端通入，污水经过第一个过滤单元的配液件4的贯穿通孔41，由于第一开闭机构51能由该下一个过滤单元向该过滤单元导通，污水无法通过第一开闭机构51，因此，污水只能流过过滤件6，在此期间，过滤件6对污水完成初步过滤，过滤后的污水流至过滤件6内部。由于所述第二开闭机构52能由该过滤单元向下一个过滤单元导通，在污水压力的作用下第二开闭机构52被开启，此时，污水能够通过第二开闭机构52流入至下一个过滤单元以进行更进一步的过滤。每个所述过滤单元中的所述过滤件6的精度不同，多个所述过滤单元精度依次提高，因此，当污水通过多个过滤单元后，其被越来越精度高的过滤件6过滤，最终使得过滤后的污水达到用于聚合物配液的水的要求。经过过滤装置100过来的污水经过第六阀门700和第八阀门900排出。其次，当污水中机械杂质被过滤件6阻挡而积载在过滤件6与管体1之间，当积载至一定程度后，可以进行反洗操作，打开第一阀门200、第二阀门300、第三阀门400、第六阀门700，同时关闭第四阀门500、第八阀门900，此时污水经过第二阀门300、第三阀门400、第六阀门700流入过滤装置100的出口，污水流入管体1中后，由于第二开闭机构52只能由该过滤单元向下一个过滤单元导通，第一开闭机构51能由该下一个过滤单元向该过滤单元导通，因此，在污水的压力的作用下，第一开闭机构51被开启，此时，清水能够通过第一开闭机构51流入至过滤件6与管体1之间，从而将其中的杂质冲洗带走，带有杂质的水通过配液件4的贯穿通孔41流出，如此，带有杂质的水通过一级级的过滤单元，最终将所有过滤单元中积载的杂质携字过滤装置100的进口带出，经过第一阀门200排出，从而完成反洗功能。

为了能够更好的理解本申请中的可反洗式过滤系统，下面将对其做进一步解释和说明。如图2所示，管体1沿竖直方向延伸，其上端可以连接有上接头2，上接头2与管体1可以通过螺纹连接，其下端可以连接有下接头3，下接头3与管体1可以通过螺纹连接。上接头2和下接头3的作用在于可以使得管体1便于与其它部件或装置相连接。

过滤单元依次自上向下依次设置在所述管体1中，每个所述过滤单元包括：配液件4；阀体5，所述阀体5内设置有第一开闭机构51和第二开闭机构52；过滤件6。

如图2所示，配液件4的侧壁与管体1之间相抵紧，保证密封效果即可。第一个过滤单元中的配液件4可以开设有外螺纹，管体1的上端内壁开设有内螺纹，从而实现两者之间的连接。在配液件4中部可以是一个圆形盲孔，从而形成封堵部42，其用于与过滤件6的一端相连接，从而封堵住过滤件6的一端，在配液件4的中部可以开设有内螺纹，从而与过滤件6相螺纹连接。在配液件4上沿竖直方向开设有贯穿通孔41，其连通配液件4的上端面和下端面。贯穿通孔41可以是一个，也可以是多个，当贯穿通孔41为多个时，其绕所述配液件4的轴线呈周向分布。

如图2所示，过滤件6连接在配液件4与阀体5之间。所述过滤件6可以呈筒状，所述过滤件6的侧壁为过滤网，该过滤网用于对污水进行过滤，所述过滤件6与所述管体1之间形成有环状空间，该环状空间可以用于连接配液件4和阀体5的第一开闭机构51。同时当过滤件6对污水进行过滤后产生的杂质可以积攒在该环状空间中。每个所述过滤单元中的所述过滤件6的精度不同，多个所述过滤单元精度依次提高，如此，每一个过滤单元对相应尺寸的杂质进行过滤，最终能够有效提高过滤效果，同时，每个过滤单元中的过滤件6都能够起到一定的降压作用，其有利于防止杂质挤过过滤件6上的过滤网而进入到下一级过滤单元。过滤件6的下端可以与阀体5之间通过螺纹相连，或其它插接等，只需满足两者连接处密封即可。

如图2所示，所述阀体5上开设有第一开孔53，第一开孔53连通阀体5的上端面和下端面。所述第一开闭机构51位于所述第一开孔53中，所述第一开闭机构51包括：由下一个过滤单元向该过滤单元方向(图中由下向上方方向)依次设置的第一封堵件511、第一阀罩512、第一弹性件513以及第一压环514。第一开孔53内具有阶段，以使其被分成内径不同的三段，其中，内径最小处的孔上部起到球座作用，内径最大处车有内螺纹以方便与其它部件连接在一起，第一封堵件511放置在第一开孔53的中间段，第一压环514为圆环形体，其外部车有外螺纹与第一开孔53的最大内径处的内螺纹配合使用，第一压环514将第一封堵件511、第一阀罩512、第一弹性件513压在第一开孔53内。通过上述方式，当下部对第一封堵件511进行施压时，第一封堵件511能使得第一弹性件513收缩，从而使得第一开闭机构51开启，即下一个过滤单元向该过滤单元导通。在本实施方式中，所述第一封堵件511可以为阀球，所述第一弹性件513可以为弹簧。

如图2所示，所述阀体5上开设有第二开孔54，第二开孔54可以位于阀体5的中部，所述第二开闭机构52位于所述第二开孔54中，所述第二开闭机构52包括：由该过滤单元向下一个过滤单元方向依次设置的第二封堵件521、第二阀罩522、第二弹性件523以及第二压环524。同理，第二开孔54内具有阶段，以使其被分成内径不同的三段，其中，内径最小处的孔上部起到球座作用，内径最大处车有内螺纹以方便与其它部件连接在一起，第二封堵件521放置在二开孔的中间段，第二压环524为圆环形体，其外部车有外螺纹与第二开孔54的最大内径处的内螺纹配合使用，第二压环524将第二封堵件521、第二阀罩522、第二弹性件523压在第二开孔54内。通过上述方式，当上部对第二封堵件521进行施压时，第二封堵件521能使得第二弹性件523收缩，从而使得第二开闭机构52开启，即该过滤单元向下一个过滤单元导通。在本实施方式中，所述第二封堵件521可以为阀球，所述第二弹性件523可以为弹簧。

如图2所示，为了使得相邻过滤单元之间具有一定的距离，从而使得所述第一开闭机构51能与下一个所述过滤单元的配液件4的贯穿通孔41相连通，所述第二开闭机构52能与下一个所述过滤单元的配液件4的贯穿通孔41相连通。在相邻两个所述过滤单元之间设置有隔环7。

在一种优选的实施方式中，所述阀门单元还包括：串联的第五阀门600和第七阀门800，所述第五阀门600连接在所述第二阀门300和所述第四阀门500之间，所述第七阀门800连接在所述第六阀门700和所述第八阀门900之间。当来水水质符合注入工艺要求时，即不需要过滤时，此时则关闭第一阀门200、第三阀门400、第四阀门500、第六阀门700，同时打开阀门第二阀门300、第五阀门600、第七阀门800、第八阀门900。来水经过第二阀门300、第五阀门600、第七阀门800、第八阀门900直接排出。

针对目前施工现场应用的过滤器功能单一且不能反洗，清洗需要专业人员处理，同时由于现场污水压力较高，简易圆桶形单级过滤器起不到过滤作用，其它大型过滤器投资成本过高，同时又受场地限制不能安装，特此研发提出上述可反洗式过滤系统，该可反洗式过滤系统能够将污水中的机械杂质通过一级一级过滤去除，使其机杂含量降低至不足以影响到所配聚合物溶液的粘度，同时其还能够通过阀门之间的切换进行反洗，有利于提高过滤效果，并在现场容易进行反洗操作，不需要其它设备，另外当不需要对来水进行过滤时，可以将来水直接绕过过滤装置100排出。

本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

以上所述仅为本发明的几个实施方式，虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种可反洗式过滤系统，其特征在于，所述可反洗式过滤系统包括：

具有进口和出口的过滤装置，所述过滤装置包括：管体；依次设置在所述管体中的多个过滤单元，每个所述过滤单元包括：配液件，所述配液件具有贯穿通孔和封堵部；阀体，所述阀体内设置有第一开闭机构和第二开闭机构，所述第二开闭机构能由上一个过滤单元向下一个过滤单元导通，所述第一开闭机构能由下一个过滤单元向上一个过滤单元导通；连接在所述阀体与所述配液件之间的过滤件，所述封堵部将所述过滤件的一端封堵，流体能经所述贯穿通孔、所述过滤件后流至所述第二开闭机构，所述过滤件的另一端与所述第二开闭机构相对，所述贯穿通孔与所述第一开闭机构相对；

阀门单元，所述阀门单元包括：与所述进口相连接的第一阀门；串联连接的第二阀门和第四阀门，所述第四阀门与所述进口相连接；串联连接的第六阀门和第八阀门，所述第六阀门与所述出口相连接；第三阀门，所述第三阀门一端连接在所述第二阀门和所述第四阀门之间，所述第三阀门另一端连接在所述第六阀门和所述第八阀门之间。

2.根据权利要求1所述的可反洗式过滤系统，其特征在于，所述阀门单元还包括：串联的第五阀门和第七阀门，所述第五阀门连接在所述第二阀门和所述第四阀门之间，所述第七阀门连接在所述第六阀门和所述第八阀门之间。

3.根据权利要求1所述的可反洗式过滤系统，其特征在于，所述配液件的中部与所述过滤件的一端相螺纹连接，所述阀体与所述过滤件的另一端相螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的可反洗式过滤系统，其特征在于，所述阀体上开设有第一开孔，所述第一开闭机构位于所述第一开孔中，所述第一开闭机构包括：由下一个过滤单元向上一个过滤单元方向依次设置的第一封堵件、第一阀罩、第一弹性件以及第一压环。

5.根据权利要求1所述的可反洗式过滤系统，其特征在于，所述阀体上开设有第二开孔，所述第二开闭机构位于所述第二开孔中，所述第二开闭机构包括：由上一个过滤单元向下一个过滤单元方向依次设置的第二封堵件、第二阀罩、第二弹性件以及第二压环。

6.根据权利要求1所述的可反洗式过滤系统，其特征在于，所述过滤件呈筒状，所述过滤件的侧壁为过滤网，所述过滤件与所述管体之间形成有环状空间。

7.根据权利要求1所述的可反洗式过滤系统，其特征在于，所述贯穿通孔为多个，其绕所述配液件的轴线呈周向分布。

8.根据权利要求1所述的可反洗式过滤系统，其特征在于，每个所述过滤单元中的所述过滤件的精度不同，多个所述过滤单元精度依次提高。

9.根据权利要求1所述的可反洗式过滤系统，其特征在于，所述第一开闭机构能与下一个所述过滤单元的配液件的贯穿通孔相连通。

10.根据权利要求1所述的可反洗式过滤系统，其特征在于，所述第二开闭机构能与下一个所述过滤单元的配液件的贯穿通孔相连通。

11.根据权利要求4所述的可反洗式过滤系统，其特征在于，所述第一封堵件为阀球，所述第一弹性件为弹簧。

12.根据权利要求5所述的可反洗式过滤系统，其特征在于，所述第二封堵件为阀球，所述第二弹性件为弹簧。

13.根据权利要求1所述的可反洗式过滤系统，其特征在于，相邻两个所述过滤单元之间设置有隔环。

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