CN110697913A - 油田污水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种油田污水处理装置，包括设置在地面上的污水处理罐，污水处理罐的入口连接污水管线，污水处理罐的出口连接排污管线，污水管线与污水处理罐之间还设有加药装置和混合器，污水管线和加药装置均与混合器的入口相连，混合器的出口连接污水处理罐的入口；污水处理罐的表面还设有加热装置。本发明通过设置加药装置和混合器，使得含油污水与除垢剂在混合器中充分混合后再流入污水处理罐中，并通过加热装置控制污水处理罐的温度，使得污水处理罐中的温度始终维持在易于使含油污水中的成垢离子结垢沉淀的温度，从而有效的去除油田含油污水中的成垢离子，缓解地面污水管线的结垢问题，保障油田污水的正常排放。
Description
技术领域
本发明涉及油田污水处理技术，尤其涉及一种油田污水处理装置。
背景技术
目前我国大部分油田已进入石油开采的中期和后期，也即高含水采油期，从油井中采出原油的含水率已达70％～80％，有的油田甚至高达90％，油水分离后将产生大量的含油污水。含油污水如果不经处理而直接排放，不仅会造成土壤、水源的污染，有时甚至会引起污油着火事故，造成安全隐患，同时也会带来大量的经济损失。此外，高含水采油期的油井产出的原油中含有大量的成垢离子，若不及时将其去除极易发生管道的堵塞，从而影响生产的正常进行。
高含水油井产出的原油中一般含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+等成垢离子，在油井生产中极易造成油井井下管柱的结垢，从而堵塞管柱，造成产量下降。大部分成垢离子在经油水分离后仍然存在于含油污水中，若不及时去除很容易造成地面污水管线的堵塞，从而影响污水的正常排放。
目前在油田生产中并没有专门的针对含油污水的除垢装置，因此，有必要研发一种专门的油田污水处理装置以清除含油污水中的成垢离子，保障油田污水的正常排放。
发明内容
为了克服现有技术下的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种油田污水处理装置，本发明的油田污水处理装置能够有效的去除油田含油污水中的成垢离子，缓解地面污水管线的结垢问题，保障油田污水的正常排放。
本发明提供一种油田污水处理装置，包括设置在地面上的污水处理罐，所述污水处理罐的入口连接污水管线，所述污水处理罐的出口连接排污管线，所述污水管线与所述污水处理罐之间还设有加药装置和混合器，所述污水管线和加药装置均与所述混合器的入口相连，所述混合器的出口连接所述污水处理罐的入口；所述污水处理罐的表面还设有加热装置。
如上所述的油田污水处理装置，可选的，所述加药装置包括药剂桶和加药泵，所述药剂桶与所述混合器的入口相连，所述加药泵设置在所述药剂桶和所述混合器之间。
如上所述的油田污水处理装置，可选的，所述药剂桶内设有除垢剂，所述除垢剂为氨羧络合剂。
如上所述的油田污水处理装置，可选的，所述加热装置包括设置在所述污水处理罐表面的保温层，所述保温层内设有加热管线，所述加热管线连接有电源和温度控制器。
如上所述的油田污水处理装置，可选的，所述污水处理罐与地面之间具有夹角。
如上所述的油田污水处理装置，可选的，所述污水处理罐的底面为圆弧面，所述污水处理罐的底面上设有防垢涂层。
如上所述的油田污水处理装置，可选的，所述防垢涂层为纳米涂层。
如上所述的油田污水处理装置，可选的，所述污水处理罐的出口处还设有过滤装置，所述过滤装置包括设置在所述污水处理罐的出口处的过滤网。
如上所述的油田污水处理装置，可选的，所述污水处理罐还连接有清洗装置，所述清洗装置包括清洗水罐和排水泵，所述清洗水罐通过清洗水注入管线连接所述污水处理罐，所述排水泵设置在所述清洗水注入管线上。
如上所述的油田污水处理装置，可选的，所述污水处理罐还设有清洗水出口，所述清洗水出口连接有清洗水排出管线，所述清洗水排出管线设置在所述排污管线的下方。
本发明提供的油田污水处理装置，包括设置在地面上的污水处理罐，污水处理罐的入口连接污水管线，污水处理罐的出口连接排污管线，污水管线与污水处理罐之间还设有加药装置和混合器，污水管线和加药装置均与混合器的入口相连，混合器的出口连接污水处理罐的入口；污水处理罐的表面还设有加热装置。本发明通过设置加药装置和混合器，使得含油污水与除垢剂在混合器中充分混合后再流入污水处理罐中，并通过加热装置控制污水处理罐的温度，使得污水处理罐中的温度始终维持在易于使含油污水中的成垢离子结垢沉淀的温度，从而有效的去除油田含油污水中的成垢离子，缓解地面污水管线的结垢问题，保障油田污水的正常排放。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的油田污水处理装置的结构简图；
图2为本发明另一实施例提供的油田污水处理装置的结构简图；
图3为本发明再一实施例提供的油田污水处理装置的结构简图；
图4为图3中污水处理罐的竖截面结构示意图；
图5为本发明又一实施例提供的油田污水处理装置的结构简图；
图6为本发明又一实施例提供的油田污水处理装置的结构简图。
附图标记：
100-地面； 200-污水处理罐；
210-防垢涂层； 300-污水管线；
400-排污管线； 510-药剂桶；
520-加药泵； 600-混合器；
710-保温层； 720-温度控制器；
800-过滤装置； 910-清洗水罐；
920-排水泵； 930-清洗水注入管线；
940-清洗水排出管线； θ-污水处理罐与地面的夹角。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
目前我国大部分油田已进入石油开采的中期和后期，也即高含水采油期，从油井中采出原油的含水率已达70％～80％，有的油田甚至高达90％，油水分离后将产生大量的含油污水。含油污水如果不经处理而直接排放，不仅会造成土壤、水源的污染，有时甚至会引起污油着火事故，造成安全隐患，同时也会带来大量的经济损失。此外，高含水采油期的油井产出的原油中含有大量的成垢离子，若不及时将其去除极易发生管道的堵塞，从而影响生产的正常进行。
高含水油井产出的原油中一般含有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+等成垢离子，在油井生产中极易造成油井井下管柱的结垢，从而堵塞管柱，造成产量下降。大部分成垢离子在经油水分离后仍然存在于含油污水中，若不及时去除很容易造成地面污水管线的堵塞，从而影响污水的正常排放。
目前在油田生产中并没有专门的针对含油污水的除垢装置，因此，有必要研发一种专门的油田污水处理装置以清除含油污水中的成垢离子，保障油田污水的正常排放。
为了克服现有技术下的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种油田污水处理装置，本发明的油田污水处理装置能够有效的去除油田含油污水中的成垢离子，缓解地面污水管线的结垢问题，保障油田污水的正常排放。
下面将结合附图详细的对本发明的内容进行描述，以使本领域技术人员能够更加详细的了解本发明的内容。
实施例一
图1为本发明一实施例提供的油田污水处理装置的结构简图；请参照图1。本实施例提供一种油田污水处理装置，包括设置在地面100上的污水处理罐200，污水处理罐200的入口连接污水管线300，污水处理罐200的出口连接排污管线400，污水管线300与污水处理罐200之间还设有加药装置和混合器600，污水管线300和加药装置均与混合器600的入口相连，混合器600的出口连接污水处理罐200的入口；污水处理罐200的表面还设有加热装置。
具体的，本实施例的油田污水处理装置主要用于清除油田含油污水中的成垢离子，以防止地面污水管线因结垢而堵塞，保障地面污水管线的流通顺畅。
本实施例的污水处理罐200设置在生产现场的地面100上，污水处理罐200内部形成有用于使含油污水结垢的反应空间，污水处理罐200的入口连接污水管线300，污水管线300与油水分离器相连，从油井中采出的原油经油水分离器分离后去除大部分原油的液体即为本实施例中的含油污水。污水管线300可与污水处理罐200的任一侧面相连接，本实施例对此不做进一步限定。在污水处理罐200的出口还连接有排污管线400，含油污水经除垢后从排污管线400流出并继续在后续的地面管线中流动，经除垢后的污水其大部分的成垢离子已被去除，因此不会再发生使得地面管线堵塞的情况，从而保证了地面污水管线的流通顺畅。排污管线400也可以根据需要设置，一般的排污管线400与污水管线300分别连接污水处理罐200的两个相对的侧面。
本实施例采用化学除垢法进行含油污水的除垢，具体的，本实施例中还设有加药装置和混合器600，加药装置中含有用于除垢的除垢剂，污水管线300和加药装置均与混合器600的入口相连，混合器600的出口连接污水处理罐200的入口；含油污水经污水管线300流入混合器600中，同时加药装置也将除垢剂排放至混合器600中，二者在混合器600中均匀混合后再流入污水处理罐200中进行除垢作业。污水管线300和加药装置中均设有调节阀，以随时调整排出的含油污水量和除垢剂的量，使二者能够处于最佳的混合状态。
污水处理罐200的表面还设有加热装置，加热装置能够对污水处理罐200进行加热，从而使得与除垢剂充分混合后的含油污水能够维持在一个较易于结垢的温度下，使其在污水处理罐200中快速的结垢。为加速结垢的进程，还可以在污水处理罐200的底部设置搅拌装置，该搅拌装置可以包括搅拌轴和搅拌叶片，其中，搅拌轴与动力装置的输出端相连接，在动力装置的驱动下转动；搅拌叶片的数量为多个，均匀分布在搅拌轴上，并随搅拌轴一起转动，从而搅动污水处理罐200中的含油污水，使其与除垢剂均匀混合，进而快速结垢。
本实施例提供的油田污水处理装置，包括设置在地面100上的污水处理罐200，污水处理罐200的入口连接污水管线300，污水处理罐200的出口连接排污管线400，污水管线300与污水处理罐200之间还设有加药装置和混合器600，污水管线300和加药装置均与混合器600的入口相连，混合器600的出口连接污水处理罐200的入口；污水处理罐200的表面还设有加热装置。本实施例通过设置加药装置和混合器600，使得含油污水与除垢剂在混合器600中充分混合后再流入污水处理罐200中，并通过加热装置控制污水处理罐200的温度，使得污水处理罐200中的温度始终维持在易于使含油污水中的成垢离子结垢沉淀的温度，从而有效的去除油田含油污水中的成垢离子，缓解地面污水管线的结垢问题，保障油田污水的正常排放。
进一步地，本实施例的加药装置包括药剂桶510和加药泵520，药剂桶510与混合器600的入口相连，加药泵520设置在药剂桶510和混合器600之间。本实施例的药剂桶510内设有除垢剂，该除垢剂可以根据含油污水中所含成垢离子的成分进行选择，例如，当含油污水中含油Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+等金属成垢离子时，可以选用氨羧络合剂等对金属有极强的络合能力的除垢剂。本实施例中加药泵520设置在药剂桶510和混合器600之间，其用于将加药泵520中的除垢剂排至混合器600中，加药泵520与药剂桶510之间可以设置截止阀，用于控制除垢剂的流出量。
进一步地，本实施例中加热装置包括设置在污水处理罐200表面的保温层710，保温层710内设有加热管线，加热管线连接有电源和温度控制器720。其中，保温层710可选用现有技术中任意适宜的材料制成，例如，聚氨酯泡沫、聚苯板、酚醛泡沫、玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩、微纳隔热、发泡水泥等，本实施例对此不做进一步限定。保温层710内设有加热管线，加热管线可以选用点伴热带等现有技术中常用的加热装置。加热管线与外部电源相连接，以为加热管线提供能量来源；在加热管线与电源之间还设有温度控制器720，温度控制器720能够实时显示当前的加热温度，工作人员可根据污水处理罐200内的结垢情况随时通过温度控制器720调节加热温度。
实施例二
图2为本发明另一实施例提供的油田污水处理装置的结构简图；请参照图2。本实施例是在上述实施例一的基础上对油田污水处理装置的进一步改进，本实施例的油田污水处理装置其污水处理罐200与地面之间具有夹角θ，其中夹角θ的具体数值可根据需要进行选择，本实施例对此不做进一步限定。将污水处理罐200与地面100成一定角度θ后，有利于水垢的清理和污水处理罐200的维护保养。
本实施例提供的油田污水处理装置，包括设置在地面100上的污水处理罐200，污水处理罐200的入口连接污水管线300，污水处理罐200的出口连接排污管线400，污水管线300与污水处理罐200之间还设有加药装置和混合器600，污水管线300和加药装置均与混合器600的入口相连，混合器600的出口连接污水处理罐200的入口；污水处理罐200的表面还设有加热装置。本实施例通过设置加药装置和混合器600，使得含油污水与除垢剂在混合器600中充分混合后再流入污水处理罐200中，并通过加热装置控制污水处理罐200的温度，使得污水处理罐200中的温度始终维持在易于使含油污水中的成垢离子结垢沉淀的温度，从而有效的去除油田含油污水中的成垢离子，缓解地面污水管线的结垢问题，保障油田污水的正常排放。
实施例三
图3为本发明再一实施例提供的油田污水处理装置的结构简图；图4为图3中污水处理罐的竖截面结构示意图；请参照图3-图4。本实施例是在上述实施例二的基础上对油田污水处理装置的进一步改进，本实施例的油田污水处理装置其污水处理罐200的底面为圆弧面，污水处理罐200的底面上设有防垢涂层210。将污水处理罐200的底面设置成圆弧面增大了污水处理罐200底面的面积，使得污水处理罐200能够容纳更多含油污水中成垢离子所结成的水垢。在污水处理罐200的底面上设置防垢涂层210可以有效的防止水垢在污水处理罐200内的沉积，便于对污水处理罐200的清理。
进一步地，本实施例中的防垢涂层210可以为纳米涂层，纳米涂层具有耐高温耐腐蚀的特点，可以有效的保护污水处理罐200的底面。
本实施例提供的油田污水处理装置，包括设置在地面100上的污水处理罐200，污水处理罐200的入口连接污水管线300，污水处理罐200的出口连接排污管线400，污水管线300与污水处理罐200之间还设有加药装置和混合器600，污水管线300和加药装置均与混合器600的入口相连，混合器600的出口连接污水处理罐200的入口；污水处理罐200的表面还设有加热装置。本实施例通过设置加药装置和混合器600，使得含油污水与除垢剂在混合器600中充分混合后再流入污水处理罐200中，并通过加热装置控制污水处理罐200的温度，使得污水处理罐200中的温度始终维持在易于使含油污水中的成垢离子结垢沉淀的温度，从而有效的去除油田含油污水中的成垢离子，缓解地面污水管线的结垢问题，保障油田污水的正常排放。
实施例四
图5为本发明又一实施例提供的油田污水处理装置的结构简图；请参照图5。本实施例是在上述实施例三的基础上对油田污水处理装置的进一步改进，本实施例的油田污水处理装置其污水处理罐200的出口处还设有过滤装置800，过滤装置800包括设置在污水处理罐的出口处的过滤网，过滤网可以将污水中还未沉淀的水垢阻拦下，防止其通过排污管线400进入后续的地面污水管线中而造成堵塞。本实施中过滤网的目数可根据实际需要进行选择，本实施例对此不做进一步限定。
本实施例提供的油田污水处理装置，包括设置在地面100上的污水处理罐200，污水处理罐200的入口连接污水管线300，污水处理罐200的出口连接排污管线400，污水管线300与污水处理罐200之间还设有加药装置和混合器600，污水管线300和加药装置均与混合器600的入口相连，混合器600的出口连接污水处理罐200的入口；污水处理罐200的表面还设有加热装置。本实施例通过设置加药装置和混合器600，使得含油污水与除垢剂在混合器600中充分混合后再流入污水处理罐200中，并通过加热装置控制污水处理罐200的温度，使得污水处理罐200中的温度始终维持在易于使含油污水中的成垢离子结垢沉淀的温度，从而有效的去除油田含油污水中的成垢离子，缓解地面污水管线的结垢问题，保障油田污水的正常排放。
实施例五
图6为本发明又一实施例提供的油田污水处理装置的结构简图；请参照图6。本实施例是在上述实施例四的基础上对油田污水处理装置的进一步改进，本实施例的油田污水处理装置其污水处理罐200还连接有清洗装置，清洗装置包括清洗水罐910和排水泵920，清洗水罐910通过清洗水注入管线930连接污水处理罐200，排水泵920设置在清洗水注入管线930上。
当污水处理罐200使用一定时间后，需要对罐体进行清洗以防止其内沉积过多的水垢而影响正常的除垢作业进行。本实施例的清洗水注入管线930连接在污水处理罐200的下部，这样可以使清洗水罐910中排出的清洗水直接冲刷污水处理管200的下部水垢聚集的位置，加快清洗作业的进程。排水泵920可以保证进入污水处理管200的清洗水有足够的冲击力，在清洗水罐910和排水泵920之间还可以设置调节阀以控制清洗水的流出量。
进一步地，本实施例的污水处理罐200还设有清洗水出口，清洗水出口连接有清洗水排出管线940，清洗水排出管线940设置在排污管线400的下方。通过设置清洗水排出管线940可以使得清洗水能够更加顺畅的流出污水处理罐200，清洗水排出管线940不与地面污水管线相连，防止水垢进入地面污水管线中。
本实施例提供的油田污水处理装置，包括设置在地面100上的污水处理罐200，污水处理罐200的入口连接污水管线300，污水处理罐200的出口连接排污管线400，污水管线300与污水处理罐200之间还设有加药装置和混合器600，污水管线300和加药装置均与混合器600的入口相连，混合器600的出口连接污水处理罐200的入口；污水处理罐200的表面还设有加热装置。本实施例通过设置加药装置和混合器600，使得含油污水与除垢剂在混合器600中充分混合后再流入污水处理罐200中，并通过加热装置控制污水处理罐200的温度，使得污水处理罐200中的温度始终维持在易于使含油污水中的成垢离子结垢沉淀的温度，从而有效的去除油田含油污水中的成垢离子，缓解地面污水管线的结垢问题，保障油田污水的正常排放。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种油田污水处理装置，其特征在于，包括设置在地面上的污水处理罐，所述污水处理罐的入口连接污水管线，所述污水处理罐的出口连接排污管线，所述污水管线与所述污水处理罐之间还设有加药装置和混合器，所述污水管线和加药装置均与所述混合器的入口相连，所述混合器的出口连接所述污水处理罐的入口；所述污水处理罐的表面还设有加热装置。
2.根据权利要求1所述的油田污水处理装置，其特征在于，所述加药装置包括药剂桶和加药泵，所述药剂桶与所述混合器的入口相连，所述加药泵设置在所述药剂桶和所述混合器之间。
3.根据权利要求2所述的油田污水处理装置，其特征在于，所述药剂桶内设有除垢剂，所述除垢剂为氨羧络合剂。
4.根据权利要求1所述的油田污水处理装置，其特征在于，所述加热装置包括设置在所述污水处理罐表面的保温层，所述保温层内设有加热管线，所述加热管线连接有电源和温度控制器。
5.根据权利要求1-4中任一所述的油田污水处理装置，其特征在于，所述污水处理罐与地面之间具有夹角。
6.根据权利要求1-4中任一所述的油田污水处理装置，其特征在于，所述污水处理罐的底面为圆弧面，所述污水处理罐的底面上设有防垢涂层。
7.根据权利要求6所述的油田污水处理装置，其特征在于，所述防垢涂层为纳米涂层。
8.根据权利要求1-4中任一所述的油田污水处理装置，其特征在于，所述污水处理罐的出口处还设有过滤装置，所述过滤装置包括设置在所述污水处理罐的出口处的过滤网。
9.根据权利要求1-4中任一所述的油田污水处理装置，其特征在于，所述污水处理罐还连接有清洗装置，所述清洗装置包括清洗水罐和排水泵，所述清洗水罐通过清洗水注入管线连接所述污水处理罐，所述排水泵设置在所述清洗水注入管线上。
10.根据权利要求9所述的油田污水处理装置，其特征在于，所述污水处理罐还设有清洗水出口，所述清洗水出口连接有清洗水排出管线，所述清洗水排出管线设置在所述排污管线的下方。
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