CN110759588A - 一种油田洗井罐车清洁罐过滤除杂设备 - Google Patents

一种油田洗井罐车清洁罐过滤除杂设备 Download PDF

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刘洪俊
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王丽
张化庆
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Abstract

本发明公开了一种油田洗井罐车清洁罐过滤除杂设备,具体涉及石油修井作业装备领域,包括底座、旋流式除砂器、处理池、连通管,旋流式除砂器、处理池安装于底座的表面,处理池内部分割成电解凝絮腔、曝气刮油腔、过滤分离腔,电解凝絮腔、曝气刮油腔之间隔板的底部安装有隔网通管,曝气刮油腔、过滤分离腔的隔板底部开设通孔并安装有增压水泵,增压水泵的输出端固定连接有MBR模组。本发明通过除砂、电解、曝气刮油、过滤分离等步骤,对洗井液中的固体杂质以及油污进行逐步处理,处理后的水质能达到油田回注水标准,供洗井罐车进行循环利用,不仅提高了洗井质量和效率,而且节省拉运成本,更加环保节省水资源。

Description

一种油田洗井罐车清洁罐过滤除杂设备
技术领域
本发明涉及石油修井作业装备技术领域,更具体地说,本发明具体为一种油田洗井罐车清洁罐过滤除杂设备。
背景技术
在长期的注水过程中,水中所含的少量机械杂质及油类,在井筒周围附近的地层中聚集,使地层吸水能力下降,从而污染了注水井,导致注水压力逐年提高,甚至堵塞地层,影响油井产油量,为确保正常注水,实现原油高产稳产,必须定期对注水井进行清洗,在常规洗井过程中,一般采用洗井液或者地层水洗井。
其在实际使用时,仍旧存在一些缺点,如一部分装洗井液的罐车是专车专用,还有一部分罐车是作业施工收污水的车,因诸多因素,造成洗井液罐车清洁罐内含有地层砂、水垢、水泥块等杂物,导致部分油井洗井时杂质随洗井液进入井筒,造成凡尔失灵或油井卡泵等情况的发生,如果进行碰泵和调参后仍然不能排除凡尔失灵和油井卡泵故障,只有实施重新返工检泵作业,单井检泵作业费高达20万元;并且油井停产影响产量,另外现有的油田洗井液处理工艺采用专用洗井车,其工艺采用旋风分离器除砂、再用过滤器除悬浮物后供循环洗井用水,水质不能达到油田洗井液技术标准。
因此,现亟需一种能够高效彻底过滤清洁罐内洗井液的油田洗井罐车清洁罐过滤除杂设备。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷,本发明的实施例提供一种油田洗井罐车清洁罐过滤除杂设备,通过除砂、电解、曝气刮油、过滤分离等步骤,对洗井液中的固体杂质以及油污进行逐步处理,处理后的水质能达到油田回注水标准,供洗井罐车进行循环利用,不仅提高了洗井质量和效率,而且节省拉运成本,更加环保节省水资源;另外,本发明通过采用化学法和物理法相结合的净化处理工艺,通过加入定量的浮选剂,依据“聚并”理论,使洗井液中可溶解悬浮物类物质失去相对稳定性,经过搅拌使其相互碰撞融合,达到混凝、絮体增大,液体中的可溶解悬浮物类物质直接桥联,部分泥砂下沉,絮体通过悬浮漂浮到水体表面,达到更好的净化效果,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种油田洗井罐车清洁罐过滤除杂设备,包括底座、旋流式除砂器、处理池、连通管,所述旋流式除砂器、处理池固定安装于底座的表面,所述旋流式除砂器、处理池通过连通管相连通,所述处理池内部固定安装有隔板,所述隔板将处理池分割成电解凝絮腔、曝气刮油腔、过滤分离腔,所述电解凝絮腔、曝气刮油腔之间隔板的底部固定安装有隔网通管,所述曝气刮油腔、过滤分离腔的隔板底部开设通孔并固定安装有增压水泵,所述增压水泵的输出端固定连接有MBR模组,所述电解凝絮腔的内壁两侧贴有电极板,所述电极板的端部电性连接有电解装置,所述电解凝絮腔的顶面固定安装有搅拌装置,所述搅拌装置的输出端伸入电解凝絮腔的液面下方,所述曝气刮油腔的顶面固定安装有油水分离器,所述油水分离器的输入端固定连接有吸油装置,所述油水分离器的输出端固定连接有管道并延伸至曝气刮油腔的外侧,所述曝气刮油腔内壁的两侧固定安装有曝气装置,所述曝气装置的输入端固定连接有气泵,所述MBR模组固定安装于过滤分离腔的内部,所述MBR模组的一侧开设有出水口。
在一个优选地实施方式中,所述旋流式除砂器包括外筒体,所述外筒体呈空心锥形结构,所述外筒体表面固定安装有压力表,所述外筒体内腔的两端固定安装有固定座,所述固定座之间固定安装有液固分离筒,所述固定座的内部转动安装有螺旋叶片,所述螺旋叶片位于液固分离筒的内部,所述液固分离筒表面开设有若干通孔并均匀分布,所述外筒体的底端开设有通孔并固定连接有沉砂阀,所述沉砂阀的另一端固定连接有集砂盒,所述集砂盒的一侧开设有排砂口。
在一个优选地实施方式中,所述MBR模组包括模组支架,所述模组支架的内部卡接有若干MBR膜片,所述MBR膜片的底端分别连接有若干分流管,所述模组支架的底面固定安装有主流管,所述分流管的端部并联并与主流管相连通,所述主流管的的端部与增压水泵的输出端固定连接。
在一个优选地实施方式中,所述吸油装置包括浮球、连接杆、卡簧,所述浮球固定安装于连接杆的两端,所述连接杆的中间通过卡簧活动安装有收油管,所述收油管的底端固定安装有吸油罩,所述收油管的顶端固定连接有导流管,所述导流管的另一端与油水分离器的输入端固定连接。
在一个优选地实施方式中,所述曝气装置包括整流座、曝气膜,所述整流座的内部设有整流槽,所述曝气膜的边缘于整流座的顶面固定连接,所述整流座、曝气膜形成一个密闭腔室,所述整流座的一侧开设有进气孔,所述进气孔与气泵的输出端固定连接。
在一个优选地实施方式中,所述旋流式除砂器的左右两端分别开设有进液口与出液口,所述旋流式除砂器的出液口与连通管的一端固定连接,所述连通管的端部延伸至电解凝絮腔内液面的下方。
在一个优选地实施方式中,所述隔网通管的内部设有过滤网筛,所述过滤网筛孔为40~80目,所述增压水泵的输入端与隔网通管的结构相同。
在一个优选地实施方式中,所述吸油装置位于曝气刮油腔的内部,所述吸油罩的底端与曝气刮油腔的液面位于同一水平面,所述收油管活动安装于卡簧的内部,所述卡簧的一侧与连接杆固定连接。
本发明的技术效果和优点:
1、本发明通过除砂、电解、曝气刮油、过滤分离等步骤,对洗井液中的固体杂质以及油污进行逐步处理,处理后的水质能达到油田回注水标准,供洗井罐车进行循环利用,不仅提高了洗井质量和效率,而且节省拉运成本,更加环保节省水资源;
2、本发明通过利用无需驱动装置的旋流式除砂器,利用洗井液泵入的流动力驱动锥形螺旋叶片旋转,节省能源消耗,洗井液带动螺旋叶片旋转一方面给洗井液提供离心力,使得油液中固体杂质洗井液分离,另一方面,消耗部分洗井液流动势能是,使其缓和的流入处理池内部,达到更好的电解凝絮效果;
3、本发明通过采用化学法和物理法相结合的净化处理工艺,通过加入定量的浮选剂,依据“聚并”理论,使洗井液中可溶解悬浮物类物质失去相对稳定性,经过搅拌使其相互碰撞融合,达到混凝、絮体增大,液体中的可溶解悬浮物类物质直接桥联,部分泥砂下沉,絮体通过悬浮漂浮到水体表面,达到更好的净化效果。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的旋流式除砂器结构示意图。
图3为本发明的螺旋叶片和液固分离筒结构示意图。
图4为本发明的MBR模组结构示意图。
图5为本发明的MBR模组和增压水泵结构示意图。
图6为本发明的吸油装置结构示意图。
图7为本发明的曝气装置结构示意图。
附图标记为:1、底座;2、旋流式除砂器;3、处理池;4、连通管;5、电解凝絮腔;6、曝气刮油腔;7、过滤分离腔;8、隔网通管;9、增压水泵;10、MBR模组;11、电极板;12、搅拌装置;13、吸油装置;14、油水分离器;15、曝气装置;16、出水口;201、外筒体;202、液固分离筒;203、固定座;204、螺旋叶片;205、沉砂阀;206、集砂盒;207、排砂口;101、模组支架;102、MBR膜片;103、分流管;104、主流管;131、浮球;132、连接杆;133、导流管;134、卡簧;135、收油管;136、吸油罩;151、整流座;152、曝气膜;153、进气孔。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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。
如附图1-7所示的一种油田洗井罐车清洁罐过滤除杂设备,包括底座1、旋流式除砂器2、处理池3、连通管4,旋流式除砂器2、处理池3固定安装于底座1的表面,旋流式除砂器2、处理池3通过连通管4相连通,处理池3内部固定安装有隔板,隔板将处理池3分割成电解凝絮腔5、曝气刮油腔6、过滤分离腔7,电解凝絮腔5、曝气刮油腔6之间隔板的底部固定安装有隔网通管8,曝气刮油腔6、过滤分离腔7的隔板底部开设通孔并固定安装有增压水泵9,增压水泵9的输出端固定连接有MBR模组10,电解凝絮腔5的内壁两侧贴有电极板11,电极板11的端部电性连接有电解装置,电解凝絮腔5的顶面固定安装有搅拌装置12,搅拌装置12的输出端伸入电解凝絮腔5的液面下方,曝气刮油腔6的顶面固定安装有油水分离器14,油水分离器14的输入端固定连接有吸油装置13,油水分离器14的输出端固定连接有管道并延伸至曝气刮油腔6的外侧,曝气刮油腔6内壁的两侧固定安装有曝气装置15,曝气装置15的输入端固定连接有气泵,MBR模组10固定安装于过滤分离腔7的内部,MBR模组10的一侧开设有出水口16。
实施方式具体为:通过除砂、电解、曝气刮油、过滤分离等步骤,对洗井液中的固体杂质以及油污进行逐步处理,处理后的水质能达到油田回注水标准,供洗井罐车进行循环利用,不仅提高了洗井质量和效率,而且节省拉运成本,更加环保节省水资源;另外,本发明通过采用化学法和物理法相结合的净化处理工艺,通过加入定量的浮选剂,依据“聚并”理论,使洗井液中可溶解悬浮物类物质失去相对稳定性,经过搅拌使其相互碰撞融合,达到混凝、絮体增大,液体中的可溶解悬浮物类物质直接桥联,部分泥砂下沉,絮体通过悬浮漂浮到水体表面,达到更好的净化效果。
其中,旋流式除砂器2包括外筒体201,外筒体201呈空心锥形结构,外筒体201表面固定安装有压力表,外筒体201内腔的两端固定安装有固定座203,固定座203之间固定安装有液固分离筒202,固定座203的内部转动安装有螺旋叶片204,螺旋叶片204位于液固分离筒202的内部,液固分离筒202表面开设有若干通孔并均匀分布,外筒体201的底端开设有通孔并固定连接有沉砂阀205,沉砂阀205的另一端固定连接有集砂盒206,集砂盒206的一侧开设有排砂口207,利用无需驱动装置的旋流式除砂器2,洗井液带动螺旋叶片204旋转一方面给洗井液提供离心力,使得油液中固体杂质洗井液分离,利用洗井液泵入的流动力驱动锥形螺旋叶片204旋转可以节省能源消耗。
其中,MBR模组10包括模组支架101,模组支架101的内部卡接有若干MBR膜片102,MBR膜片102的底端分别连接有若干分流管103,模组支架101的底面固定安装有主流管104,分流管103的端部并联并与主流管104相连通,主流管104的的端部与增压水泵9的输出端固定连接,能高效地进行固液分离,将废水中的悬浮物质、胶体物质与已净化的水分开,分离工艺简单,占地面积小,出水水质好,一般不须经三级处理即可回用。
其中,吸油装置13包括浮球131、连接杆132、卡簧134,浮球131固定安装于连接杆132的两端,连接杆132的中间通过卡簧134活动安装有收油管135,收油管135的底端固定安装有吸油罩136,收油管135的顶端固定连接有导流管133,导流管133的另一端与油水分离器14的输入端固定连接,结构简单,可轻松实现洗井液中油物的分离。
其中,曝气装置15包括整流座151、曝气膜152,整流座151的内部设有整流槽,曝气膜152的边缘于整流座151的顶面固定连接,整流座151、曝气膜152形成一个密闭腔室,整流座151的一侧开设有进气孔153,进气孔153与气泵的输出端固定连接,由曝气装置15向水中输送大量的微小气泡,使非水溶性微小油珠附着在微小气泡上,增大微小油珠的浮力,使其迅速上浮,从而使液体中的乳化油及分散油的大部分变为浮油,便于吸收。
其中,旋流式除砂器2的左右两端分别开设有进液口与出液口,旋流式除砂器2的出液口与连通管4的一端固定连接,连通管4的端部延伸至电解凝絮腔5内液面的下方,实现旋流式除砂器2管路与电解凝絮腔5连通。
其中,隔网通管8的内部设有过滤网筛,过滤网筛孔为40~80目,增压水泵9的输入端与隔网通管8的结构相同,防止池底泥沙杂质进入二级滤池,另外增压水泵9的输入端的隔网可防止固体泥沙进入水泵中导致水泵损坏。
其中,吸油装置13位于曝气刮油腔6的内部,吸油罩136的底端与曝气刮油腔6的液面位于同一水平面,收油管135活动安装于卡簧134的内部,卡簧134的一侧与连接杆132固定连接,使得吸油装置13能够浮在液面上对浮起的油液进行收集。
本发明工作原理:
开始阶段:将该装置安装于洗井车托板上,在井口安装水泵,水泵的输出端与旋流式除砂器2的进液口固定连接,在电解凝絮腔5内部加入定量的浮选剂,将增压水泵9、电极板11、搅拌装置12、油水分离器14电源与洗井车的供电装置接通。
工作阶段:首先废水从井口泵入后旋流式除砂器2,由旋流式除砂器2对废水中砂粒等固体进行初步的去除处理,在离心力的作用下固体杂质与废水分离进入集砂盒206中被收集,初步净化的水流通过连通管4进入电解凝絮腔5中与浮选剂混合,通过电极板11的电解使洗井液中可溶解悬浮物类物质失去相对稳定性,经过搅拌装置12搅拌使其相互碰撞融合,达到混凝、絮体增大,液体中的可溶解悬浮物类物质直接桥联,部分泥砂下沉,絮体通过悬浮漂浮到水体表面,底部净化的水流进隔网通管8过筛后流入曝气刮油腔6中,由曝气装置15向水中输送大量的微小气泡,使非水溶性微小油珠附着在微小气泡上,增大微小油珠的浮力,使其迅速上浮,从而使液体中的乳化油及分散油的大部分变为浮油,再通过吸油装置13将其捕集进入油水分离器14中进行油液分离,底部水体经增压水泵9泵入MBR模组10,通过MBR模组10净化后从其表面溢出至过滤分离腔7内部。
结束阶段:净化后的洗井液达到油田回注水标准后经出水口16流出进入油田洗井罐车清洁罐进行循环利用,不仅提高了洗井质量和效率,而且节省拉运成本,更加环保节省水资源。
最后应说明的几点是:首先,在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,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,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变,则相对位置关系可能发生改变;
其次:本发明公开实施例附图中,只涉及到与本公开实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计,在不冲突情况下,本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合;
最后:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种油田洗井罐车清洁罐过滤除杂设备,包括底座(1)、旋流式除砂器(2)、处理池(3)、连通管(4),其特征在于:所述旋流式除砂器(2)、处理池(3)固定安装于底座(1)的表面,所述旋流式除砂器(2)、处理池(3)通过连通管(4)相连通,所述处理池(3)内部固定安装有隔板,所述隔板将处理池(3)分割成电解凝絮腔(5)、曝气刮油腔(6)、过滤分离腔(7),所述电解凝絮腔(5)、曝气刮油腔(6)之间隔板的底部固定安装有隔网通管(8),所述曝气刮油腔(6)、过滤分离腔(7)的隔板底部开设通孔并固定安装有增压水泵(9),所述增压水泵(9)的输出端固定连接有MBR模组(10),所述电解凝絮腔(5)的内壁两侧贴有电极板(11),所述电极板(11)的端部电性连接有电解装置,所述电解凝絮腔(5)的顶面固定安装有搅拌装置(12),所述搅拌装置(12)的输出端伸入电解凝絮腔(5)的液面下方,所述曝气刮油腔(6)的顶面固定安装有油水分离器(14),所述油水分离器(14)的输入端固定连接有吸油装置(13),所述油水分离器(14)的输出端固定连接有管道并延伸至曝气刮油腔(6)的外侧,所述曝气刮油腔(6)内壁的两侧固定安装有曝气装置(15),所述曝气装置(15)的输入端固定连接有气泵,所述MBR模组(10)固定安装于过滤分离腔(7)的内部,所述MBR模组(10)的一侧开设有出水口(16)。
2.根据权利要求1所述的一种油田洗井罐车清洁罐过滤除杂设备,其特征在于:所述旋流式除砂器(2)包括外筒体(201),所述外筒体(201)呈空心锥形结构,所述外筒体(201)表面固定安装有压力表,所述外筒体(201)内腔的两端固定安装有固定座(203),所述固定座(203)之间固定安装有液固分离筒(202),所述固定座(203)的内部转动安装有螺旋叶片(204),所述螺旋叶片(204)位于液固分离筒(202)的内部,所述液固分离筒(202)表面开设有若干通孔并均匀分布,所述外筒体(201)的底端开设有通孔并固定连接有沉砂阀(205),所述沉砂阀(205)的另一端固定连接有集砂盒(206),所述集砂盒(206)的一侧开设有排砂口(207)。
3.根据权利要求1所述的一种油田洗井罐车清洁罐过滤除杂设备,其特征在于:所述MBR模组(10)包括模组支架(101),所述模组支架(101)的内部卡接有若干MBR膜片(102),所述MBR膜片(102)的底端分别连接有若干分流管(103),所述模组支架(101)的底面固定安装有主流管(104),所述分流管(103)的端部并联并与主流管(104)相连通,所述主流管(104)的的端部与增压水泵(9)的输出端固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种油田洗井罐车清洁罐过滤除杂设备,其特征在于:所述吸油装置(13)包括浮球(131)、连接杆(132)、卡簧(134),所述浮球(131)固定安装于连接杆(132)的两端,所述连接杆(132)的中间通过卡簧(134)活动安装有收油管(135),所述收油管(135)的底端固定安装有吸油罩(136),所述收油管(135)的顶端固定连接有导流管(133),所述导流管(133)的另一端与油水分离器(14)的输入端固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种油田洗井罐车清洁罐过滤除杂设备,其特征在于:所述曝气装置(15)包括整流座(151)、曝气膜(152),所述整流座(151)的内部设有整流槽,所述曝气膜(152)的边缘于整流座(151)的顶面固定连接,所述整流座(151)、曝气膜(152)形成一个密闭腔室,所述整流座(151)的一侧开设有进气孔(153),所述进气孔(153)与气泵的输出端固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种油田洗井罐车清洁罐过滤除杂设备,其特征在于:所述旋流式除砂器(2)的左右两端分别开设有进液口与出液口,所述旋流式除砂器(2)的出液口与连通管(4)的一端固定连接,所述连通管(4)的端部延伸至电解凝絮腔(5)内液面的下方。
7.根据权利要求1所述的一种油田洗井罐车清洁罐过滤除杂设备,其特征在于:所述隔网通管(8)的内部设有过滤网筛,所述过滤网筛孔为40~80目,所述增压水泵(9)的输入端与隔网通管(8)的结构相同。
8.根据权利要求1、4所述的一种油田洗井罐车清洁罐过滤除杂设备,其特征在于:所述吸油装置(13)位于曝气刮油腔(6)的内部,所述吸油罩(136)的底端与曝气刮油腔(6)的液面位于同一水平面,所述收油管(135)活动安装于卡簧(134)的内部,所述卡簧(134)的一侧与连接杆(132)固定连接 。
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