CN111871210B - 稠油蒸汽驱采中热水的管式膜回收利用系统、方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用系统及锅炉应用，通过设置“集装箱式”的高温采出水处理系统，取代现有技术中水罐的管路连接方式，能够大大的降低维护成本和安装成本，且方便安装；由于各个模块之间紧密连接容易做保温处理，防止热量散失，本系统输出的净化水温度在70度以上，同时也大大的减小了占地面积；通过将耐高温管式膜过滤装置安装到油田采出水的处理系统中，利用耐高温管式微滤膜的性能进行油田采出水的及时处理，在不经过冷却的情况下进行处理，净化处理出高温度的可循环利用的水，通过耐高温管式过滤装置能够将采出水中硅酸盐进行过滤，从而避免了回收水对锅炉的损害。

Description

稠油蒸汽驱采中热水的管式膜回收利用系统、方法及应用

技术领域

本发明涉及利用蒸汽驱开采稠油技术中采出高温水的循环回收技术领域，特别涉及一种稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用系统、方法及在油田的蒸汽锅炉上的应用。

背景技术

从20世纪60年代以来，国内外稠油油藏采用的各种技术开发实践证明，往稠油油层中注入蒸汽的开采方法是最有效的，且成为了如今最为主要的开采方法之一，但在进行稠油蒸汽驱采过程中，会产生大量的高温采出水，其中含有泥沙、油、悬浮物、有机质、金属离子、硅酸盐等杂质，需要去除后再进一步软化，才能进蒸汽锅炉循环回用。

目前油田针对上述采出水的传统处理工艺包括破乳、气浮隔油、加药沉淀、各类多介质过滤器过滤等过程，装置连接复杂，管道容易被腐蚀损坏，维修成本较高，占地面积较大，处理成本居高不下，出水水质容易产生较大波动，且很难充分去除水中的硅酸盐。在蒸汽锅炉用水采用循环利用的方式时，金属离子、硅酸盐、残留化学药剂等的富集，会导致锅炉管线、注汽管线结垢现象十分普遍，降低锅炉传热效率，增大了生产成本，还可能产生巨大的安全隐患，已严重影响到油田生产的正常进行。另外，传统工艺水处理的过程中存在的最大问题是，不能够将高温采出水的能源重复利用，一般都是将采出的高温水冷却回收利用，输送到锅炉中重新加热，导致能源浪费。

因此，如何解决稠油蒸汽驱采过程中的采出水处理以及降低能源浪费成为了目前需要解决的问题。

发明内容

本发明提供一种稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用系统及锅炉应用，通过设置“集装箱式”的高温采出水处理系统，取代现有技术中水罐的管路连接方式，能够大大的降低维护成本和安装成本，且方便安装；由于各个模块之间紧密连接容易做保温处理，防止热量散失，本系统输出的净化水温度在70度以上，同时也大大的减小了占地面积；通过将耐高温管式膜过滤装置安装到油田采出水的处理系统中，利用耐高温管式微滤膜的性能进行油田采出水的及时处理，在不经过冷却的情况下进行处理，净化处理出高温度的可循环利用的水，通过耐高温管式过滤装置能够将采出水中硅酸盐进行过滤，从而避免了回收水对锅炉的损害。

本发明技术方案设计了一种稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用系统，包括一体设置的稠油过滤池、软化沉淀池、排污腔和高温管式膜过滤装置，所述排污腔设置在所述稠油过滤池和所述软化沉淀池的底部，所述稠油过滤池和所述软化沉淀池之间、所述软化沉淀池和高温管式膜的输水池之间分别通过挡水板设置成的输水通道相连接；所述稠油过滤池、所述软化沉淀池和所述高温管式膜过滤装置分别在其各自与外部相接触的侧面上设置有保温装置。

本发明技术方案的进一步优化，所述稠油过滤池内设置有锥台状的粗过滤筛，且所述排污腔的入口设置在所述粗过滤筛的中心上；所述稠油过滤池的污水入水口设置在所述粗过滤筛的上部，且出水方向与所述粗过滤筛的切线方向相平行；所述稠油过滤池与所述软化沉淀池之间的输水通道分别有下部开口的第一挡板、上部开口的第二挡板和下部开口的第三挡板组成，所述稠油过滤池的侧壁上开设有排油孔。

本发明技术方案的进一步优化，所述软化沉淀池包括浓缩加药池、稳定池和细过滤池，所述浓缩加药池和所述稳定池的个数均可以设置成一个或者多个；所述浓缩加药池设置在所述稠油过滤池和所述稳定池之间或所述浓缩加药池和所述稠油过滤池并联后与所述稳定池相连通，且两两之间均通过挡水板设置的输水通道相连通；所述稳定池的下游与所述细过滤池通过抽水泵相连通，上游分别与稠油过滤池和所述浓缩加药池相连通。

本发明技术方案的进一步优化，所述细过滤池内设置有圆柱状的细过滤筛，且排污腔的入口设置在所述细过滤筛的中心上；所述抽水泵的出水口设置在所述细过滤筛内且位于其上部，出水方向与所述细过滤筛的切线方向相平行。

本发明技术方案的进一步优化，还包括悬浮物过滤池，所述悬浮物过滤池设置在稠油过滤池和软化沉淀池之间，或\和设置在软化沉淀池和高温管式膜过滤装置之间，优选的如图2所示仅在后者设置；所述悬浮物过滤池通过输水通道与上游水池相连通，且两者之间的输水通道依次有上部开口的第四挡板、下部开口的第五挡板和上部开口的第六挡板组成，在所述输水通道内设置有过滤毛刷；所述悬浮物过滤池内设置有过滤棉，且过滤水出口位于下游挡板的中下部，通过在输水通道中的过滤毛刷可以将采出水中残余的絮状物和悬浮物进行过滤，然后再在过滤棉中过滤残余的小颗粒沉淀及固体物质，这样经过上述至少三次的过滤保证在高温管式膜中过滤中不会受固体、悬浮物以及油污的影响，更高效率的对硅酸盐及金属离子进行过滤，通过高温管式微滤膜的过滤排出的水达到饮用标准。

本发明技术方案的进一步优化，所述高温管式膜过滤装置设置在所述悬浮物过滤池的下游，且与所述悬浮物过滤池之间设置有增压泵；所述高温管式膜过滤装置至少设置有一组，所述管式膜过滤装置包括净水输出管道和浓缩水循环管道，所述浓缩水回收管道与所述浓缩加药池相连通。

本发明技术方案的进一步优化，单组所述高温管式膜过滤装置包括分压主管道和管式膜过滤单元，所述分压主管道的横截面呈锥形，且在分压主管道的左右两侧以及出水端分别设置有若干个管式膜过滤单元；在分压主管道中部和前部内壁上设置有水流分压板，所述水流分压板设置在相邻的两个管式膜过滤单元之间，用以均衡各个管式膜过滤单元入水口的水压。

本发明技术方案的进一步优化，所述管式膜过滤单元由至少2个耐高温管式微滤膜制成，且所有的所述高温管式微滤膜之间呈回字形连接；在单个耐高温管式微滤膜的前段设置有防护垫，所述防护垫用以防止管膜脱壳漏油。

一种利用上述稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用系统进行稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用的方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤1，将油田采出高温蒸气水通过水泵通入到稠油过滤池的过滤筛内进行大颗粒物质的物理分离，粗过滤筛的过滤目数为不大于6目，同时通过伺服电机控制油田采出水的输入量，使稠油过滤池内水位液面高度始终与排油孔中心高度平齐，以确保上部油层的排出；

步骤2，将步骤1中经过粗过滤后的油田采出水通入到浓缩加药池内，并同时根据试剂成分在多个浓缩加药池内分别加入化学试剂，进行搅拌充分化学反应，然后将搅拌后的液体通入到稳定池内沉淀；

步骤3，将步骤2中加药后的油田采出水通过抽水泵通入到细过滤池的过滤筛内，进行细过滤，细过滤筛的目数不大于30目，水流速度不大于3m/s；

步骤4，将步骤3中细过滤后的油田采出水通过输水通道通入悬浮物过滤池进一步过滤，然后通过增压泵输送到高温管式膜过滤装置内，使单个管式膜过滤单元内的水压保持在0.22-0.31mpa，并同时监控的单个管式膜过滤单元净水产水量，使平均产水量在1.2-2.7m³/h，当低于1.2m³/h时，在步骤2中的浓缩加药池内进行加药，当持续10min以上高于2.7m³/h时，停止设备进行管式膜检修；

步骤5，将步骤4中高温管式膜过滤装置的废水通入到浓缩加药池内循环处理，并同时定期排放排污腔内的固体废物，进行集中处理。

一种利用上述稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用系统在稠油蒸汽驱采蒸汽锅炉中的应用。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。

图1是本发明实施例中稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用系统的简易流程示意图。

图2是本发明中稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用系统的俯视结构示意图。

图3是本发明图2中严A-A’线横切的切面结构示意图。

图4是本发明高温管式膜过滤装置的结构示意图。

图5是本发明中单个管式膜过滤单元的局部结构示意图。

图6是本发明图5中防护垫的侧视结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

标号说明：1-稠油过滤池；11-粗过滤筛；12-排油孔；2-软化沉淀池；21-浓缩加药池；22-稳定池；23-细过滤筛；3-高温管式膜过滤装置；31-分压主管道；311-水流分压板；32-增压泵；33-管式膜过滤单元；331-耐高温管式微滤膜；332-通道管；333-防护垫；334-通孔；335-保护管；34-净化水汇集输出管道；35-浓缩水汇集管道；4-排污腔；41-排污入口；42-排污阀；5-悬浮物过滤池；51-过滤棉；52-过滤水出口；6-输水通道；61-第一挡板；62-第二挡板；63-第三挡板；64-第四挡板；65-第五挡板；66-第六挡板；67-过滤毛刷；7-污水进水口；8-搅拌器；9-净水排出口。

具体实施方式

下面将结合附图1-6对本发明作进一步说明。

第一实施例

如图1所示，本发明设计了一种稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用系统，针对稠油蒸汽驱开采中排出的蒸汽冷凝水，其是在油井中导入的蒸汽凝结后形成，在排出时温度正常在80-90度之间，为了达到资源最大化的重复利用，本发明技术方案除了对采出水净化回收之外，保证不冷却的情况下，将净化的水输入到蒸汽锅炉中，该系统具体的包括一体设置的稠油过滤池1、软化沉淀池2、排污腔4和高温管式膜过滤装置3，排污腔4设置在稠油过滤池1和软化沉淀池2的底部，稠油过滤池1和软化沉淀池2之间、软化沉淀池2和高温管式膜的输水池之间分别通过挡水板设置成的输水通道6相连接，本发明用挡水板的输水通道6，配合“集装箱式”的一体化废水回收利用系统，安装简单方便运输，省去了管路连接，大大的降低了维修成本，另外通过一体设置加上挡水板的输水通道6，使该技术方案的水净化系统使用更加的灵活，不会受标准生产件的限制，可以根据净化水量以及场地的大小进行现场搭建，本发明中水净化系统可以用玻璃钢、不锈钢或者建筑墙体(配合防水措施)进行安装、制作或搭建；通过将各个处理环节紧密设置，在增加本身保温性，降低对外界热船体的同时，也方便对稠油过滤池1、软化沉淀池2和高温管式膜过滤装置3的装置等各个模块中与外部相接触的侧面上设置保温装置，使整个系统达到更好的保温效果，优选的保温装置用保温棉，或者建筑用和水管保温用的保温材料。

由于刚从油井中抽出的蒸汽水中还有大量的杂质，尤其是泥沙、有机质、悬浮物和硅酸盐等物质，所以在净化之前需要先将大颗粒物质进行过滤，本发明在入口端设置了稠油过滤池1，其内设置有锥台状的粗过滤筛11，且排污腔4的入口设置在粗过滤筛11的中心上，配合稠油过滤池1的污水入水口设置在粗过滤筛11的上部，且出水方向与粗过滤筛11的切线方向相平行，这样在输入采出水的时候会在粗过滤筛11内形成“过滤漩涡”，水分会穿过粗过滤筛11进入下一个环节，而大颗粒物质会被阻挡在锥台的过滤筛内，在“过滤漩涡”自身离心原理的作用下，未通过筛网的杂质会逐步聚集在“过滤漩涡”的中心，配合排污腔4的负压作用，将粗过滤筛11设置成锥台状，在过滤的过程中，上部被过滤的杂质在粗过滤筛11侧壁的引导下会向下“压”，从而固定杂质将会自动通过中心的排污入口41聚集到排污腔4内，然后进行排出做集中处理；针对于采出水中的油污，通过将稠油过滤池1与软化沉淀池2之间的输水通道6设置成分别有下部开口的第一挡板、上部开口的第二挡板和下部开口的第三挡板组成，结合稠油过滤池1的侧壁上开设有排油孔12，采出水经过稠油过滤池1之后由下方进入下一个环节，漂浮在稠油过滤池1上方的油污将不会进入软化沉淀池2，并从稠油过滤池1两侧壁上方的排油孔12进行集中排出收集。本发明技术方案中针对稠油过滤池1也可以采用专利号为CN201610140908.1的污水处理装置，将外部的罐体改成本技术方案中水池结构，配合设置保温层。

针对本发明中的油田采出水净化系统，由于采用管式膜过滤系统，能够将硅酸盐、有机质等进行过滤，再通过软化沉淀池2进行富集集中处理，在较高温度的环境下具有更好的处理效果。软化沉淀池2包括浓缩加药池、稳定池22和细过滤池，浓缩加药池和稳定池22的个数均可以设置成一个或者多个，浓缩加药池根据加入的不同化学试剂进行分别加入，在搅拌机的作用下进行充分处理，稳定池22可以作为沉淀池，在稳定池22的底部设置沉淀排污口，并设置与其匹配的排污腔4，可以定期将沉淀物排出。本技术方案中可以如图2所示的将浓缩加药池设置在稠油过滤池1和稳定池22之间，且均通过挡水板设置的输水通道6相连通；稳定池22的下游与细过滤池通过抽水泵相连通，上游分别与稠油过滤池1和浓缩加药池相连通，且针对稳定池22的入水口均设置在挡板的上部，配合上部的水泵抽水，降低稳定池22内沉淀物的上浮。也可以将稠油过滤池1直接与稳定池22连接，浓缩加药池与稳定池22连接，这样可以集中把浓缩后的采出水进行处理。

同样和粗过滤筛11原理相同，在细过滤池内设置有圆柱状的细过滤筛23，且排污腔4的入口设置在细过滤筛23的中心上；抽水泵的出水口设置在细过滤筛23内且位于其上部，出水方向与细过滤筛23的切线方向相平行，针对油田采出水中经过加药处理后以及稠油过滤池1在传输的过程中的小颗粒沉淀以及悬浮物进行进一步过滤。

为了提高管式膜过滤装置的过滤效率，在软化沉淀池2和高温过滤装置之间还设置有悬浮物过滤池，悬浮物过滤池设置在稠油过滤池1和软化沉淀池2之间，或\和设置在软化沉淀池2和高温管式膜过滤装置3之间，优选的如图2所示仅在后者设置；所述悬浮物过滤池通过输水通道6与上游水池相连通，且两者之间的输水通道6依次有上部开口的第四挡板、下部开口的第五挡板和上部开口的第六挡板组成，在所述输水通道6内设置有过滤毛刷67；所述悬浮物过滤池内设置有过滤棉51，且过滤水出口52位于下游挡板的中下部，通过在输水通道6中的过滤毛刷67可以将采出水中残余的絮状物和悬浮物进行过滤，然后再在过滤棉51中过滤残余的小颗粒沉淀及固体物质，这样经过上述至少三次的过滤保证在高温管式膜中过滤中不会受固体、悬浮物以及油污的影响，更高效率的对硅酸盐及金属离子进行过滤，通过高温管式微滤膜的过滤排出的水达到饮用标准级，从而输送到蒸汽锅炉中重复利用不会产生不利的影响。

高温管式膜过滤装置3设置在悬浮物过滤池的下游，且与悬浮物过滤池之间设置有增压泵32，增压泵32能够微调高温管式膜的过滤效率；高温管式膜过滤装置3至少设置有一组，可以根据过滤水量的要求进行增加或减少，管式膜过滤装置包括净水输出管道和浓缩水循环管道，浓缩水回收管道与浓缩加药池相连通。单组高温管式膜过滤装置3包括分压主管道31和管式膜过滤单元33，分压主管道31的横截面呈锥形，且在分压主管道31的左右两侧以及出水端分别设置有若干个管式膜过滤单元33，通过锥形设置能够使均衡各个管式膜过滤单元33的水流冲击压力，避免局部管式膜过滤装置内压力过大导致膜体的损坏，通过实验证明在设置主管道两侧设置的管式膜过滤单元33一侧大于4个小于10个时的倾斜角为3-5度最佳；进一步在分压主管道31中部和前部内壁上设置有水流分压板311，水流分压板311设置在相邻的两个管式膜过滤单元33之间，用以均衡各个管式膜过滤单元33入水口的水压。

管式膜过滤单元33由至少2个耐高温管式微滤膜331制成，且所有的高温管式微滤膜之间呈回字形连接，这样能够使进入单个管式膜过滤单元33的采出水得到充分的过滤，本发明技术方案的管式膜过滤管优选通过专利申请号为CN201610836315.9的技术生产出的膜或者是天津海普尔膜科技有限公司生产的大型管式膜组件；在单个耐高温管式微滤膜331的前段设置有如图4和图5所示的防护垫333，防护垫333用以防止管膜脱壳漏油。

一种利用上述稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用系统进行稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用的方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤1，将油田采出高温蒸气水通过水泵通入到稠油过滤池1的过滤筛内进行大颗粒物质的物理分离，粗过滤筛11的过滤目数为不大于6目，同时通过伺服电机控制油田采出水的输入量，使稠油过滤池1内水位液面高度始终与排油孔12中心高度平齐，以确保上部油层的排出；

步骤2，将步骤1中经过粗过滤后的油田采出水通入到浓缩加药池内，并同时根据试剂成分在多个浓缩加药池内分别加入化学试剂，进行搅拌充分化学反应，然后将搅拌后的液体通入到稳定池22内沉淀；

步骤3，将步骤2中加药后的油田采出水通过抽水泵通入到细过滤池的过滤筛内，进行细过滤，细过滤筛23的目数不大于30目，水流速度不大于3m/s；

步骤4，将步骤3中细过滤后的油田采出水通过输水通道6通入悬浮物过滤池进一步过滤，然后通过增压泵32输送到高温管式膜过滤装置3内，使单个管式膜过滤单元33内的水压保持在0.22-0.31mpa，并同时监控的单个管式膜过滤单元33净水产水量，使平均产水量在1.2-2.7m³/h，当低于1.2m³/h时，在步骤2中的浓缩加药池内进行加药，当持续10min以上高于2.7m³/h时，停止设备进行管式膜检修；所有的管式膜过滤单元的过滤水通过净化水汇集输出管道34输送到净水净水排出口9进行重复利用；所有的未过滤的采出水通过浓缩水汇集管道35会收到到软化沉淀池的浓缩加药池21内，处理重新过滤。

步骤5，将步骤4中高温管式膜过滤装置3的废水通入到浓缩加药池内循环处理，并同时定期排放排污腔4内的固体废物，进行集中处理。

一种利用上述稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用系统在稠油蒸汽驱采蒸汽锅炉中的应用。

第二实施例

如图1所示，本发明的稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用系统，包括通过输送管道依次相连接的粗过滤装置、软化沉淀池2、抽液泵和耐高温管式膜过滤装置3；且耐高温管式膜过滤装置3的污水出口通过回流管与软化沉淀池2相连接，可以将没有通过过滤的油田采出水输送到软化沉淀池2中进行下一次的过滤；耐高温管式膜过滤装置3的净水出口与储水罐相连接，将过滤的净水直接输送到储水罐进行下一步的重复利用，在粗过滤装置和软化沉淀池2内分别设置有搅拌器8。

还包括控制装置、排污池和清洗装置，粗过滤装置和软化沉淀池2分别通过排污管与排污池相连接，未通过粗过滤装置的大颗粒杂质会直接排放到排污池内进行进一步的处理，由于过整个过滤的过程中软化沉淀池2和高温管式膜过滤装置3之间是循环过滤的，软化沉淀池2中的油、悬浮物、有机质、金属离子、硅酸盐等杂质的浓度达到一定值之后(可以通过过滤膜的净水出口中的出水了来间接判断软化沉淀池2中的溶液浓度)，将会对软化沉淀池2内的杂质进行清理排出到排除池中用以集中处理；清洗装置通过三通阀与抽液泵和耐高温管式膜过滤装置3之间的输送管道相连接，清洗装置的入水口与净水出口相连接，当耐高温管式膜过滤装置3的净水出口的出水速度低于一定值的时候，将会暂停软化沉淀池2内的水过滤，打开清洗装置的输送通道对耐高温管式膜过滤装置3进行清洗。

本发明技术方案的水循环利用系统，主要是用在稠油开采领域，且是对刚采出的油田水进行处理，因为由于之前往地下注入的蒸汽，开采时的油水及其他杂质的混合物的温度会达到90度左右的问题，对该温度的采出水进行直接处理，能够净化出高温水，将高温水可以直接输送到锅炉中使用，从而大大的降低了再次加热的能源损耗，为了在过滤过程中最小限度的降低热能损耗，本发明在输送管道、回流管道、过滤装置、软化沉淀池2、高温管式膜过滤装置3和储水罐上均设置有保温装置，具体的可以用保温海绵，通过实验证明在采用保温装置在整个过滤过程中能够降低3-5％的热能损耗。

本发明技术方案中优选的，为了更好的对高温管式膜过滤装置3进行清洗，清洗装置设置成了相互并联的药洗罐和冲洗罐，在使用的过程中一般采用三步冲洗法，一是用净水冲洗罐冲洗一遍管式膜，将粘在支撑架和膜上的固体颗粒物质冲洗掉；二是关闭冲洗罐，打开药洗罐，冲洗管式膜上的油污、有机物质和金属离子等；药洗罐中可以盛放化学药物、洗涤剂等清洗物质。

在进行油田采出水循环过滤的过程中为了更好的把控过滤过程中各环节的参数，达到安全保质的过滤效果，在软化沉淀池2内设置有温度计和液位计；耐高温管式膜过滤装置3的净水出口处设置有流量计，温度计、液位计和流量计分别与控制装置电链接，根据软化沉淀池2内的液位计数值，可以及时向软化沉淀池2内注入新的采出水，而且当温度出现下降等变化时及时排查系统问题，另外通过在管式膜净水出口处设置流量计，能够实时监控高温管式膜过滤装置3的过滤速率，及时对过滤膜进行清洗和间接监测软化沉淀池2内采出水的浓度。

由于油田采出水中含有大量的烃类和烯类物质，对硅胶等有很大的腐蚀作用，所以在管路结构以及管式膜垫中使用硅胶垫容易被腐蚀，而最终出现胶皮脱落导致整个系统发生堵塞，所以本法明在输送管道与各装置以及输送管道之间的连接接口处的密封圈均为四氟垫圈或者氟橡胶，这样能够大大降低维护成本，提高水的过滤效率。

经过本技术方案的实施试验验证，在过滤状态时，耐高温管式膜过滤装置3入水口处的压力为0.22-0.31mpa，当压力大于0.31mpa时，膜容易被损坏，从而需要在控制装置的控制下将抽液泵关闭；当压力小于0.22mpa时，抽液泵启动，继续从软化沉淀池2内抽出采出水进行过滤。

在具体实施的过程中，净水出口处的产水流量为1.2-2.7m3/h，当净水出口处的产量小于1.2m3/h时，可以说明两种情况：一是软化沉淀池2内采出水的浓度过高，需要排污或者注入新的油田采出水，二是管式膜发生了堵塞或者油污粘附较为严重，需要进行清洗，所以此时需要关闭抽液泵，启动清洗装置或或者结合液位计的数值进行油田采出水的注入，或者进行排污后再注入新的油田采出水。

在本发明的稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用系统中主要是采用两次过滤，第一步粗过滤是过滤掉油田采水中的大颗粒物质，然后再在软化沉淀池2内进行循环过滤，具体的粗过滤装置的过滤精度为不大于0.3mm，优选的0.2mm和0.28mm；耐高温管式膜过滤装置3的过滤精度为20-30nm，本发明技术方案中采用的过滤膜为通过技术CN201610836315.9生产出的膜或者是天津海普尔膜科技有限公司生产的大型管式膜组件，耐高温管式膜过滤装置3由耐高温管式微滤膜331制成。

本发明技术方案结合油田中实际实验操作的问题，还对上述高温管式膜过滤装置3中的管式膜做了改进，具体的在且在单个管式膜1的前段设置有防护垫333，防护垫333用以防止管膜脱壳漏油，防护垫333可以为不锈钢材料或者铜材料制成，该防护垫333包括本体，本体上开设有与管式膜1中通道管332相匹配的通孔334，且每个通孔334在与管式膜相接触的一侧延伸有0.5-2mm的保护管335，该设计主要是保护管335式膜支撑架的端部，防止膜管脱壳事情的发生，在使用该系统进行油田采出水循环过滤的过程中由于产水量过大，超出预期，管式膜出水侧不能及时排出，产生背压，从而常使膜管脱壳，浓水倒流入产水侧，通过盖设计能够防止倒流，同时本发明技术方案还将耐高温管式膜过滤装置3中的单个管式膜净水出的口进行了扩大，具体的为净水口出口的直径不小于那个管式膜直径的2/3。

本发明技术方案主要是应用在油田蒸汽锅炉的水回收利用上，因为在稠油蒸汽驱开采的过程中需要大量的蒸汽灌入到地下，然后将地层深处的油融化之后一起输出，在此过程中需要大量的水进行加热，需要水资源的同时还需要大量的燃料，所以通过该系统能够直接将油井内采出水的高温水过滤重复利用，大大节约了燃料，该系统中输入的采出水温度在80-90度之间，输出的水温在75度左右，将输出的净水直接输送到锅炉中将会节约加入燃料，同时也提高了蒸汽的输出效率。

具体的本发明技术方案的在油田稠油蒸汽驱开采过程中具体实施流程为：将油田采出的高温油水混合物先通过粗过滤装置内的搅拌器8进行搅拌(采出之后的油提取过程由于是现有技术再次不做赘述)，然后通过粗过滤装置通入到软化沉淀池2内，在粗过滤装置上设置有排污口，能够通过控制法随时将粗过滤的大颗粒杂质排放到排污池内，软化沉淀池2内的采出水通过抽液泵输送到高温管式膜过滤装置3进行过滤，同时通过监控高温管式膜过滤装置3处的水压来控制抽液泵抽水的速率，使高温管式膜过滤装置3处的水压保持在0.22-0.31mpa，在高温管式膜过滤装置3中过滤的净化水会通过净水口排出到储水罐中或者直接输送到锅炉中，同时一部分水可以输送到冲洗罐中，未通过过滤膜的采出水会重新输送到软化沉淀池2内，通过搅拌之后再重新过滤；在此过程中会不断的监控软化沉淀池2内的采出水含量和液体浓度，当达到一定浓度时进行排污，同时也会定期的抽检净水出口中过滤水的水质，以监控过滤效果以及过滤装置中有无故障发生；当软化沉淀池2内水的浓度在正常范围内时，如果净水出口的净水过滤量较低时，启动清洗装置(这个周期一般为13-15天)，采用三步法进行对耐高温管式膜过滤装置3进行清洗。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (6)

1.一种稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用系统，其特征在于，包括一体设置的稠油过滤池、软化沉淀池、排污腔和高温管式膜过滤装置，所述排污腔设置在所述稠油过滤池和所述软化沉淀池的底部，所述稠油过滤池和所述软化沉淀池之间、所述软化沉淀池和高温管式膜的输水池之间分别通过挡水板设置成的输水通道相连接；所述稠油过滤池、所述软化沉淀池和所述高温管式膜过滤装置分别在其各自与外部相接触的侧面上设置有保温装置；所述稠油过滤池内设置有锥台状的粗过滤筛，且所述排污腔的入口设置在所述粗过滤筛的中心上；所述稠油过滤池的污水入水口设置在所述粗过滤筛的上部，且出水方向与所述粗过滤筛的切线方向相平行；所述稠油过滤池与所述软化沉淀池之间的输水通道分别有下部开口的第一挡板、上部开口的第二挡板和下部开口的第三挡板组成，所述稠油过滤池的侧壁上开设有排油孔；所述软化沉淀池包括浓缩加药池、稳定池和细过滤池，所述浓缩加药池和所述稳定池的个数均可以设置成一个或者多个；所述浓缩加药池设置在所述稠油过滤池和所述稳定池之间或所述浓缩加药池和所述稠油过滤池并联后与所述稳定池相连通，且两两之间均通过挡水板设置的输水通道相连通；所述稳定池的下游与所述细过滤池通过抽水泵相连通，上游分别与稠油过滤池和所述浓缩加药池相连通；单组高温管式膜过滤装置包括分压主管道和管式膜过滤单元，所述分压主管道的横截面呈锥形，且在分压主管道的左右两侧以及出水端分别设置有若干个管式膜过滤单元；在分压主管道中部和前部内壁上设置有水流分压板，所述水流分压板设置在相邻的两个管式膜过滤单元之间，用以均衡各个管式膜过滤单元入水口的水压；管式膜过滤单元由至少2个耐高温管式微滤膜制成，且所有的所述高温管式微滤膜之间呈回字形连接；在单个耐高温管式微滤膜的前段设置有防护垫，防护垫包括本体，本体上开设有与管式膜中通道管相匹配的通孔，且每个通孔在与管式膜相接触的一侧延伸有0.5-2mm的保护管，所述防护垫用以防止管膜脱壳漏油；稠油过滤池、软化沉淀池、排污腔和高温管式膜过滤装置的侧壁以及相邻装置之间的输水通道由不锈钢或者玻璃钢材料制成。

2.根据权利要求1所述的稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用系统，其特征在于，所述细过滤池内设置有圆柱状的细过滤筛，且排污腔的入口设置在所述细过滤筛的中心上；所述抽水泵的出水口设置在所述细过滤筛内且位于其上部，出水方向与所述细过滤筛的切线方向相平行。

3.根据权利要求2所述的稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用系统，其特征在于，还包括悬浮物过滤池，所述悬浮物过滤池设置稠油过滤池和软化沉淀池之间，或\和设置在软化沉淀池和高温管式膜过滤装置之间；所述悬浮物过滤池通过输水通道与上游水池相连通，且两者之间的输水通道依次有上部开口的第四挡板、下部开口的第五挡板和上部开口的第六挡板组成，在所述输水通道内设置有过滤毛刷；所述悬浮物过滤池内设置有过滤棉，且过滤水出口位于下游挡板的中下部。

4.根据权利要求3所述的稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用系统，其特征在于，所述高温管式膜过滤装置设置在所述悬浮物过滤池的下游，且与所述悬浮物过滤池之间设置有增压泵；所述高温管式膜过滤装置至少设置有一组，所述管式膜过滤装置包括净水输出管道和浓缩水循环管道，所述浓缩水回收管道与所述浓缩加药池相连通。

5.一种利用权利要求1-4中任意一项所述稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用系统进行稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用的方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤1，将油田采出高温蒸气水通过水泵通入到稠油过滤池的过滤筛内进行大颗粒物质的物理分离，粗过滤筛的过滤目数为不大于6目，同时通过伺服电机控制油田采出水的输入量，使稠油过滤池内水位液面高度始终与排油孔中心高度平齐，以确保上部油层的排出；

步骤2，将步骤1中经过粗过滤后的油田采出水通入到浓缩加药池内，并同时根据试剂成分在多个浓缩加药池内分别加入化学试剂，进行搅拌充分化学反应，然后将搅拌后的液体通入到稳定池内沉淀；

步骤3，将步骤2中加药后的油田采出水通过抽水泵通入到细过滤池的过滤筛内，进行细过滤，细过滤筛的目数不大于30目，水流速度不大于3m/s；

步骤4，将步骤3中细过滤后的油田采出水通过输水通道通入悬浮物过滤池进一步过滤，然后通过增压泵输送到高温管式膜过滤装置内，使单个管式膜过滤单元内的水压保持在0.22-0.31mpa，并同时监控的单个管式膜过滤单元净水产水量，使平均产水量在1.2-2.7m³/h，当低于1.2m³/h时，在步骤2中的浓缩加药池内进行加药，当持续10min以上高于2.7m³/h时，停止设备进行管式膜检修；

步骤5，将步骤4中高温管式膜过滤装置的废水通入到浓缩加药池内循环处理，并同时定期排放排污腔内的固体废物，进行集中处理。

6.一种利用权利要求1-4中任意一项所述稠油蒸汽驱采中高温水的回收利用系统在稠油蒸汽驱采蒸汽锅炉中的应用。

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