CN207016587U - 一种油田产出水预处理沉降系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种油田产出水预处理沉降系统的结构，包括通过管道依次级联的卸水池、一级沉降池、二级沉降池、缓冲水池、常规三级水处理系统，一级沉降池、二级沉降池和缓冲水池的进水口所连管道上均设置有提升泵，并且每个提升泵均与一个加药装置相连。本实用新型的有益效果是，有效解决目前延长油田污水处理技术中存在的难以满足“低渗、特低渗”油层注入水质的要求的问题。本实用新型优点是在原三级过滤系统系统之前新增预处理沉降系统，该系统通过加药装置和沉降池的综合利用，能将产出水中的泥沙、原油、悬浮物和污水较好的分离，是一种简单、高效的预处理沉降系统。
Description
技术领域
本实用新型属于油田产出水的处理和回注技术领域，涉及一种油田产出水预处理沉降系统。
背景技术
目前，各大油田都将含油污水作为注水水源，既解决了环保问题，又能为油田注水提供充足水源。但是如果污水处理未达标就回注，将造成油层堵塞，降低注水效率和原油采收率。
延长油田大部分油藏表现出典型的“三低”特征，对注入水质的要求比常规油田更高。但是，由于地理位置的限制，大部分含油污水产出水无法实现管输，污水采出后先存放在井场的液罐中，然后通过汽车拉运至污水站处理，各环节油田污水会受到黄尘污染和空气氧化污染，加大了水处理的难度，且目前大量使用的撬装式注水站点，水处理规模小，预处理系统不完善，处理后的污水无法满足油田注入水质的要求。现有预处理系统一般为一体式沉降，没有分级，由于污水中的杂质(如泥沙、悬浮物、原油)性质各不相同，沉降或去除条件不同，因此一体式沉降的针对性不强，沉降效率较低；还有些预处理系统没有设置加药装置，导致污水中的杂质与污水不易分离，如悬浮物很难从污水中析出、原油容易与污水形成乳化液从而无法从污水中分离；另外，现有的预处理沉降池，大部分池底是平面，没有倾斜角度，不利于后期的排污清理；因此，需要研究一种成本低廉、简单高效的预处理系统，该系统处理后的污水进入常规水处理系统继续处理，保证处理后的污水达到注入水质标准。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种油田产出水五级处理系统，解决了现有油田产出水预处理沉降系统中存在的一体式沉降所带来的分离效果较差和沉降效率较低的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种油田产出水预处理沉降系统，包括通过管道依次级联的卸水池、一级沉降池、二级沉降池、缓冲水池、常规三级水处理系统，一级沉降池、二级沉降池和缓冲水池均开设有进水口和出水口，一级沉降池、二级沉降池和缓冲水池的进水口所连管道上均设置有提升泵，并且每个提升泵均与一个加药装置相连。
本实用新型的特征还在于，
其中卸水池为立方体结构，在卸水池的两侧分别开设有卸水口和出水口，在出水口处安装有管道，卸水池通过管道与一级沉降池连通，卸水池底面设置有第一挡板和第二挡板。
其中第一挡板和第二挡板的高度为水池深度的1/3～1/2。
其中一级沉降池、二级沉降池和缓冲水池均为直角梯形台结构，一级沉降池、二级沉降池和缓冲水池的底面与水平面成一定夹角θ，一级沉降池、二级沉降池和缓冲水池的进水口和出水口均分别设置在相邻的两个侧壁上，并且一级沉降池、二级沉降池和缓冲水池的出水管均设置有连接管线，一级沉降池、二级沉降池和缓冲水池底部均设置有排污口。
其中夹角θ为15°～30°。
其中一级沉降池出水口的连接管线延伸至一级沉降池的中下部。
其中二级沉降池出水口的连接管线延伸至二级沉降池的中上部。
其中缓冲水池出水口的连接管线的延伸至缓冲水池的中下部。
其中一级沉降池进水口所连管道上的加药装置中的药品为破乳剂；二级沉降池进水口所连管道上的加药装置中的药品为混凝剂和絮凝剂；缓冲水池进水口所连管道上的加药装置中的药品为除氧剂、杀菌剂和缓蚀阻垢剂。
其中破乳剂为带有H+、Fe3+等阳离子的无机物破乳剂。
本实用新型的有益效果是，将进入常规水处理系统之前的油田污水进行高效的预处理，保证处理后的污水达到注入水质标准。本实用新型的优点在于在常规水处理系统之前新增预处理沉降系统，该系统通过加药和充分的物理沉降，能将含油污水中的泥沙、浮油、悬浮物较好的分离去除，同时定期清污工作非常方便。
附图说明
图1是本实用新型一种油田产出水预处理沉降系统的结构示意图；
图2是本实用新型一种油田产出水预处理沉降系统中卸水池的俯视图；
图3是本实用新型一种油田产出水预处理沉降系统中卸水池的结构示意图；
图4是本实用新型一种油田产出水预处理沉降系统中一级沉降池的俯视图；
图5是本实用新型一种油田产出水预处理沉降系统中一级沉降池的结构示意图。
图中，1.卸水池，1-1.一号挡板，1-2.二号挡板，2.一级沉降池，3.二级沉降池，4.缓冲水池，5.常规三级水处理系统。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型实施例中一种油田产出水预处理沉降系统的结构，如图1所示，包括通过管道依次级联的卸水池1、一级沉降池2、二级沉降池3、缓冲水池4、常规三级水处理系统5，一级沉降池2、二级沉降池3和缓冲水池4均开设有进水口和出水口，一级沉降池2、二级沉降池3和缓冲水池4的进水口所连管道上均设置有提升泵，并且每个提升泵均与一个加药装置相连。
本实用新型提供的一种油田产出水预处理沉降系统，污水从卸水口流进卸水池1，然后依次流经第一挡板3-1和第二挡板3-2，到达卸水池1的出水口位置，流动过程中泥沙和黄尘等大颗粒固体因重力作用自然沉降，被挡板阻挡而留在靠近来水方向的一侧，从而将其与污水分离；
经卸水池1沉降处理后的污水从卸水池1的出水口流出，并经提升泵流进一级沉降池2，提升泵入口位置连接加药泵，选择这个位置有两个原因：一是因为提升泵入口水压低，出口压力高，加药泵运行更平稳；二是此处加药，药品与污水能够在提升泵中充分搅拌，混合更均匀，经破乳剂处理，原油和污水在一级沉降池2中因密度差而实现油水分离，原油浮于污水表层，经一级沉降池2处理后的污水从出水口流进二级沉降池3；
经一级沉降池2处理后的污水从出水口经提升泵进入二级沉降池3，提升泵入口位置连接加药泵，选择这个位置有两个原因：一是因为提升泵入口水压低，出口压力高，加药泵运行更平稳；二是此处加药，药品与污水能够在提升泵中充分搅拌，混合更均匀，经混凝剂和絮凝剂处理，污水和悬浮物在二级沉降池中经自然沉降实现分离，悬浮物沉于污水下层，经二级沉降池3处理后的污水从出水口流进缓冲水池4；
经二级沉降池3处理后的污水从出水口经提升泵进入缓冲水池4，提升泵入口位置连接加药泵，选择这个位置有两个原因：一是因为提升泵入口水压低，出口压力高，加药泵运行更平稳；二是此处加药，药品与污水能够在提升泵中充分搅拌，混合更均匀，经除氧剂、杀菌剂和缓蚀阻垢剂处理，缓冲水池4是用以储存预处理后的净化水。此外，当水处理任务过重，二级沉降池3沉降时间不足的情况下，可以在缓冲水池4中进一步沉降处理。缓冲系统4处理时间一般为1-6h。
缓冲系统4中的污水从出水口流进常规三级水处理系统5，进一步进行处理，常规三级水处理系统是本领域技术人员公知的，常见的结构是油水分离器，纤维球过滤器，PE精细过滤器三级，工作过程包括除油、除悬浮物和精细过滤三部分。
其中，本实用新型实施例中卸水池的俯视图和结果示意图，如图2和3所示，卸水池1为立方体结构，在卸水池1的两侧分别开设有卸水口和出水口，在出水口处安装有管道，卸水池1通过管道与一级沉降池2连通，卸水池1底面设置有第一挡板1-1和第二挡板1-2，第一挡板1-1和第二挡板1-2的高度为水池深度的1/3～1/2。
卸水池1为立方体，大小根据水处理系统的规模确定，一般为50-100方，卸水池厚度为20-30cm，深度为2-3m，卸水池1中设置第一挡板1-1和第二挡板1-2，挡板位置一般在水流方向上卸水池的1/3和2/3处，高度为水池深度的1/3～1/2，污水从卸水口流进卸水池1，然后依次流经第一挡板1-1和第二挡板1-2，到达出水口位置，流动过程中泥沙和黄尘等大颗粒固体因重力作用自然沉降，被挡板阻挡而留在靠近来水方向的一侧，从而将其与污水分离。卸水池1中的沉淀物每月定期清理，保证卸水池1的功能不受影响。卸水池1的沉降时间一般为1-2h。卸水池1主要作用是利用挡板阻挡和重力作用分离出泥沙和黄尘等大颗粒固体。
本实用新型实施例中一级沉降池的俯视图和结果示意图，如图4和5所示，二级沉降池和缓冲水池的结构形状相同，一级沉降池2、二级沉降池3和缓冲水池4均为直角梯形台结构，一级沉降池2、二级沉降池3和缓冲水池4的底面与水平面成一定夹角θ，夹角θ为15°～30°，倾角设计，排污口均位于三个处理池的最低处，排污时池中污物可通过重力作用自流至排污口，保证处理池能够清理干净，一级沉降池2、二级沉降池3和缓冲水池4的进水口和出水口均分别设置在相邻的两个侧壁上，并且一级沉降池2、二级沉降池3和缓冲水池4的出水管均设置有连接管线，一级沉降池2、二级沉降池3和缓冲水池4底部均设置有排污口。
其中，一级沉降池2为直角梯形台，梯形台与水平线夹角θ为15°-30°，一级沉降池2的进水口位于直角梯形台一侧壁边沿的中部，进水口连接管线位于直角梯形台上方，一级沉降池2的出水口位于进水口所在侧壁的相邻侧壁的边沿中部，一级沉降池2出水口的连接管线延伸至一级沉降池2的中下部。
经一级沉降池2处理后的污水从出水口流进二级沉降池3，出水口位于一级沉降池侧壁边沿的中部，出水口的连接管线直通一级沉降池2中下部，这样能够避免或尽量减少上层浮油流入管线。一级沉降池2在最底部留有排污口，每月通过排污泵定期清理浮油，保证一级沉降池2的功能不受影响。一级沉降池2沉降时间一般为6-12h。一级沉降池2利用破乳剂实现原油和污水的破乳反应，在一级沉降池2中油水因密度差而实现分离。
其中，二级沉降池3为直角梯形台，梯形台与水平线夹角θ为15°-30°，二级沉降池3的进水口位于直角梯形台一侧侧壁边沿的中部，进水口连接管线位于直角梯形台上方，二级沉降池3的出水口位于进水口所在侧壁的相邻侧壁的边沿中部，二级沉降池3出水口的连接管线延伸至二级沉降池3的中上部。
经二级沉降池3处理后的污水从出水口流进缓冲水池4，出水口位于二级沉降池侧壁边沿的中部，出水口的连接管线直通二级沉降池3中上部，这样能够避免或尽量减少下层悬浮物流入管线。二级沉降池3在最底部留有排污口，每月通过排污泵定期清理沉积的悬浮物，保证二级沉降池3的功能不受影响。二级沉降池3沉降时间一般为6-12h。二级沉降池3利用混凝剂、絮凝剂将污水中悬浮的细小颗粒聚集成大颗粒从污水中析出，在二级沉降池3中实现污水和悬浮物的分离。
其中，缓冲水池4为直角梯形台，梯形台与水平线夹角θ为15°-30°，缓冲水池4的进水口位于直角梯形台一侧侧壁边沿的中部，进水口连接管线位于直角梯形台上方，缓冲水池4的出水口位于进水口所在侧壁的相邻侧壁的边沿中部，缓冲水池4出水口的连接管线延伸至缓冲水池4的中下部。
缓冲水池4中的污水从出水口流进常规三级水处理系统5，出水口位于缓冲水池4侧壁边沿的中部位置，出水口连接管线直通缓冲水池4中下部，这样能够保证后端常规三级水处理系统5的用水量。缓冲水池4在最底部留有排污口，每两个月通过排污泵定期清理沉积物，保证缓冲水池4的功能不受影响。
本实用新型实施例中一级沉降池2进水口所连管道上的加药装置中的药品为破乳剂；
因地表温度低于地层温度，油田产出水属于水包油型乳化液，在常温不加破乳剂的条件下，原油和污水很难分离，选用带有H+、Fe3+等阳离子的无机物作破乳剂，如无机酸、硫酸铁等，加入破乳剂，原油和污水在一级沉降池2-3中因密度差而实现油水分离，原油浮于污水表层，破乳剂能实现原油和污水的破乳分离。
本实用新型实施例中二级沉降池3进水口所连管道上的加药装置中的药品为混凝剂和絮凝剂；
混凝剂和絮凝剂能将污水中悬浮的细小的粘土矿物颗粒聚集成大颗粒，从污水中析出，如果不加入药品，粘土矿物小颗粒不会聚集并从水中析出，加入混凝剂和絮凝剂，污水和悬浮物在二级沉降池3中经自然沉降实现分离，悬浮物沉于污水下层，结合延长油田产出水特点和药剂价格优选了两种混凝剂(硫酸铝和聚合氯化铁)和一种絮凝剂(聚丙烯酰胺)。
本实用新型实施例中缓冲水池4进水口所连管道上的加药装置中的药品为除氧剂、杀菌剂和缓蚀阻垢剂；
除氧剂的作用是除去污水中的溶解氧，杀菌剂的作用是杀死污水中的硫酸盐还原菌、铁细菌和腐生菌，缓蚀阻垢剂能够防止污水中矿物离子在管线壁面结垢，保护铁制管线免受腐蚀。这三种药品配合使用能够起到杀菌、除氧和防止注水系统管线腐蚀的作用，目前我们结合延长油田产出水特点和药剂价格优选了一套加药方案，除氧剂选用亚硫酸盐、杀菌剂选用双季铵盐和缓蚀阻垢剂选用有机磷酸盐。
本实用新型的有益效果是，解决了现有油田污水处理技术中存在的难以满足“低渗、特低渗”油层注入水质的要求的问题。本实用新型优点是在原三级过滤系统之前新增预处理沉降系统，该系统通过加药装置和沉降池的综合利用，能将产出水中的泥沙、原油、悬浮物和污水较好的分离，是一种简单、高效的预处理沉降系统。
Claims (10)
1.一种油田产出水预处理沉降系统，包括通过管道依次级联的卸水池(1)、一级沉降池(2)、二级沉降池(3)、缓冲水池(4)、常规三级水处理系统(5)，所述一级沉降池(2)、所述二级沉降池(3)和所述缓冲水池(4)均开设有进水口和出水口，所述一级沉降池(2)、所述二级沉降池(3)和所述缓冲水池(4)的进水口所连管道上均设置有提升泵，并且每个提升泵均与一个加药装置相连。
2.根据权利要求1所述的一种油田产出水预处理沉降系统，其特征在于，所述卸水池(1)为立方体结构，在所述卸水池(1)的两侧分别开设有卸水口和出水口，在所述出水口处安装有管道，所述卸水池(1)通过管道与所述一级沉降池(2)连通，所述卸水池(1)底面设置有第一挡板(1-1)和第二挡板(1-2)。
3.根据权利要求2所述的一种油田产出水预处理沉降系统，其特征在于，所述第一挡板(1-1)和所述第二挡板(1-2)的高度为水池深度的1/3～1/2。
4.根据权利要求1所述的一种油田产出水预处理沉降系统，其特征在于，所述一级沉降池(2)、所述二级沉降池(3)和所述缓冲水池(4)均为直角梯形台结构，所述一级沉降池(2)、所述二级沉降池(3)和所述缓冲水池(4)的底面与水平面成一定夹角θ，所述一级沉降池(2)、所述二级沉降池(3)和所述缓冲水池(4)的进水口和出水口均分别设置在相邻的两个侧壁上，并且所述一级沉降池(2)、所述二级沉降池(3)和所述缓冲水池(4)的出水管均设置有连接管线，所述一级沉降池(2)、所述二级沉降池(3)和所述缓冲水池(4)底部均设置有排污口。
5.根据权利要求4所述的一种油田产出水预处理沉降系统，其特征在于，所述夹角θ为15°～30°。
6.根据权利要求4所述的一种油田产出水预处理沉降系统，其特征在于，所述一级沉降池(2)出水口的连接管线延伸至一级沉降池(2)的中下部。
7.根据权利要求4所述的一种油田产出水预处理沉降系统，其特征在于，所述二级沉降池(3)出水口的连接管线延伸至二级沉降池(3)的中上部。
8.根据权利要求4所述的一种油田产出水预处理沉降系统，其特征在于，所述缓冲水池(4)出水口的连接管线延伸至缓冲水池(4)的中下部。
9.根据权利要求1所述的一种油田产出水预处理沉降系统，其特征在于，所述一级沉降池(2)进水口所连管道上的加药装置中的药品为破乳剂；所述二级沉降池(3)进水口所连管道上的加药装置中的药品为混凝剂和絮凝剂；所述缓冲水池(4)进水口所连管道上的加药装置中的药品为除氧剂、杀菌剂和缓蚀阻垢剂。
10.根据权利要求9所述的一种油田产出水预处理沉降系统，其特征在于，所述破乳剂为带有H+、Fe3+阳离子的无机物破乳剂。
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