CN212293153U - 超稠油含盐采出水纳滤膜处理回用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油田采出水处理技术领域，是一种超稠油含盐采出水纳滤膜处理回用装置，其包括包括重力除油罐、旋流反应器、沉降罐、一级双滤料过滤器、二级纤维球过滤过滤器、换热器、生物活性炭过滤器、超滤给水箱、超滤膜处理器、纳滤给水箱、纳滤膜处理器。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其综合采用了生物质活性炭、超滤、纳滤设备进行处理超稠油含盐采出水，能够达到回用热采锅炉的水质标准并长期稳定运行，实现了节约水资源和保护环境的目标，具有显著的经济、社会效益及环保效应，具有安全、省力、简便、高效的特点。

Description

超稠油含盐采出水纳滤膜处理回用装置

技术领域

本实用新型涉及油田采出水处理技术领域，是一种超稠油含盐采出水纳滤膜处理回用装置。

背景技术

超稠油采出水是蒸汽驱采超稠油过程中对粘度大、流动性差的超稠油区油层注入高温蒸汽以降低其粘度，由地面超稠油设备采出的油水混合物即采出液，然后对采出液进行油水分离后得到的废水。超稠油因其在地层条件下高粘度、低流动性的特殊属性，在热力开采过程中需要持续补充高温高压蒸汽降低开采区原有粘度以满足需要，因此需要消耗大量的热力和淡水资源。超稠油采出水具有高水温，高含油量、高矿化度，高悬浮物含量以及高污染物负荷等特点，超稠油蒸汽驱采的能耗是普通原油的两至三倍，每开采1m3超稠油伴随着4m3超稠油采出污水。如果污水未经有效处理被直接回注至开采区，会对地下水层造成严重的污染。由于超稠油开发过程中需要大量的蒸汽，油田普遍采用过热蒸汽锅炉和燃煤流化床锅炉，锅炉用水使用净化后的油田采出水，由于锅炉用水对进水水质的矿化度要求较高（过热蒸汽锅炉和燃煤流化床锅炉总溶解固体在2000mg/L以下），为了保证水质，运行过程中会排放10%至20%的高温含盐水，矿化度在4000mg/L至60000mg/L左右。

现阶段，膜分离技术已在节能减排、清洁生产、资源回收等方面展现了明显的技术优势，相对于蒸发技术来说，膜分离技术是一种低成本、低能耗的废水深度处理技术，水处理过程中常用的膜技术包括微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，微滤可去除悬浮物和细菌，超滤可分离大分子和病毒，纳滤可去除部分硬度、重金属和有机物，反渗透技术几乎可以去除各种杂质。因此膜处理技术逐渐成为水处理与回用的主要技术，也是当前和未来水质净化处理的发展方向和必然趋势。

国内外超稠油采出水普遍采用重力除油+混凝气浮+过滤+软化的处理流程出水回用锅炉。常规开发超稠油采出水（总溶解固体在3000mg/L以下）净化后回用注汽锅炉已基本实现，但随着SAGD超超稠油开发及过热注汽锅炉和燃煤流化床锅炉的推广使用，采出液呈现粘度高、携砂量大，硬度（在3000mg/L以下）和矿化度（10000 mg/L至50000 mg/L）普遍较高的特点，采用净化+树脂软化已经不能达到锅炉进水指标的要求。

发明内容

本实用新型提供了一种超稠油含盐采出水纳滤膜处理回用装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有超稠油含盐采出水净化处理时存在采出液粘度高、携砂量大、硬度和矿化度普遍较高的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种超稠油含盐采出水纳滤膜处理回用装置，包括重力除油罐、旋流反应器、沉降罐、一级双滤料过滤器、二级纤维球过滤过滤器、换热器、生物活性炭过滤器、超滤给水箱、超滤膜处理器、纳滤给水箱、纳滤膜处理器，重力除油罐进液口固定连通有第一进液管线，重力除油罐出油口固定连通有排油管线，重力除油罐出液口与旋流反应器进液口之间固定连通有第二进液管线，旋流反应器第一出液口固定连通有第一溢流管线，旋流反应器第二出液口与沉降罐进液口之间固定连通有第三进液管线，沉降罐出油口固定连通有第二溢流管线，沉降罐出液口与一级双滤料过滤器进液口之间固定连通第四进液管线，一级双滤料过滤器出油口固定连通有第三溢流管线，一级双滤料过滤器出液口与二级纤维球过滤过滤器进液口之间固定连通有第五进液管线，二级纤维球过滤过滤器出液口与换热器下部进水口之间固定连通有出水管线，换热器上部出液口固定连通有冷却液出液管线，换热器下部进液口固定连通有冷却液进液管线，换热器上部出水口与生物活性炭过滤器进水口之间固定连通有第一水管线，生物活性炭过滤器出水口与超滤给水箱顶部第一进水口之间固定连通有第二水管线，超滤给水箱下部出水口与超滤膜处理器底部进水口之间固定连通有第三水管线，超滤膜处理器顶部出水口与纳滤给水箱顶部第一进水口之间固定连通有第四水管线，纳滤给水箱下部出水口与纳滤膜处理器上部进水口之间固定连通有第五水管线，纳滤膜处理器顶部固定连通有第六水管线。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述第一水管线、第三水管线和第五水管线上均固定安装有低压泵。

上述低压泵出口与超滤膜处理器底部进水口之间的第三水管线与超滤给水箱顶部第二进水口之间固定连通有第一回水管线，纳滤给水箱顶部第二进水口与第六水管线之间固定连通有第二回水管线。

上述超滤给水箱下部出水口与低压泵进口之间的第三水管线与超滤膜处理器下部出液口之间连通有超滤浓缩液回流管线，纳滤给水箱下部出水口与低压泵进口之间的第五水管线与纳滤膜处理器底部出液口之间连通有纳滤浓缩液回流管线。

上述低压泵出口与超滤膜处理器底部进水口之间的第一进液管线、第二进液管线、第三进液管线、第四进液管线、第五进液管线、排油管线、第一溢流管线、第二溢流管线、第三溢流管线、出水管线、第一水管线、第一水管线、第二水管线、第三水管线、第四水管线、第五水管线、第六水管线、第一回水管线、第二回水管线、超滤浓缩液回流管线、纳滤浓缩液回流管线上均串接有阀门。

上述第一进液管线、第二进液管线、第三进液管线、第四进液管线、第五进液管线、出水管线、第一水管线、第一水管线、第二水管线、第三水管线、第四水管线、第五水管线、第六水管线上均设置有压力表和流量计。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其综合采用了生物质活性炭、超滤、纳滤设备进行处理超稠油含盐采出水，能够达到回用热采锅炉的水质标准并长期稳定运行，实现了节约水资源和保护环境的目标，具有显著的经济、社会效益及环保效应，具有安全、省力、简便、高效的特点。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的工艺流程示意图。

附图中的编码分别为：1为换热器，2为生物活性炭过滤器，3为超滤给水箱，4为超滤膜处理器，5为纳滤给水箱，6为纳滤膜处理器，7为第五进液管线，8为第一水管线，9为第二水管线，10为第三水管线，11为第四水管线，12为第五水管线，13为第六水管线,14为第一回水管线，15为第二回水管线，16为低压泵，17为出水管线，18为冷却液出液管线，19为冷却液进液管线，20为超滤浓缩液回流管线，21为纳滤浓缩液回流管线，22为重力除油罐，23为旋流反应器，24为沉降罐，25为一级双滤料过滤器，26为二级纤维球过滤过滤器，27为第一进液管线，28为排油管线，29为第二进液管线，30为第一溢流管线，31为第三进液管线，32为第二溢流管线，33为第四进液管线，34为第三溢流管线。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1所示，该超稠油含盐采出水纳滤膜处理回用装置，包括重力除油罐22、旋流反应器23、沉降罐24、一级双滤料过滤器25、二级纤维球过滤过滤器26、换热器1、生物活性炭过滤器2、超滤给水箱3、超滤膜处理器4、纳滤给水箱5、纳滤膜处理器6，重力除油罐22进液口固定连通有第一进液管线27，重力除油罐22出油口固定连通有排油管线28，重力除油罐22出液口与旋流反应器23进液口之间固定连通有第二进液管线29，旋流反应器23第一出液口固定连通有第一溢流管线30，旋流反应器23第二出液口与沉降罐24进液口之间固定连通有第三进液管线31，沉降罐24出油口固定连通有第二溢流管线32，沉降罐24出液口与一级双滤料过滤器25进液口之间固定连通第四进液管线33，一级双滤料过滤器25出油口固定连通有第三溢流管线34，一级双滤料过滤器25出液口与二级纤维球过滤过滤器26进液口之间固定连通有第五进液管线7，二级纤维球过滤过滤器26出液口与换热器1下部进水口之间固定连通有出水管线17，换热器1上部出液口固定连通有冷却液出液管线18，换热器1下部进液口固定连通有冷却液进液管线，换热器1上部出水口与生物活性炭过滤器2进水口之间固定连通有第一水管线8，生物活性炭过滤器2出水口与超滤给水箱3顶部第一进水口之间固定连通有第二水管线9，超滤给水箱3下部出水口与超滤膜处理器4底部进水口之间固定连通有第三水管线10，超滤膜处理器4顶部出水口与纳滤给水箱5顶部第一进水口之间固定连通有第四水管线11，纳滤给水箱5下部出水口与纳滤膜处理器6上部进水口之间固定连通有第五水管线12，纳滤膜处理器6顶部固定连通有第六水管线13。

本实用新型通过生物质活性炭过滤器、超滤膜处理器4、纳滤膜处理器6综合利于处理超稠油含盐采出水，而且本发明中纳滤膜处理器6的纳滤膜可以实现再生，从而实现各类油气田采出水中高浓度废水资源化处理利用、达到节能、环保的目的。

纳滤膜处理器6包括一级纳滤膜处理器6和二级纳滤膜处理器6，当超稠油含盐采出水中钙离子含量低于2000mg/L、溶解性固体总量低于 30000 mg/L时，采用一级纳滤膜处理器6处理超稠油含盐采出水；当超稠油含盐采出水中钙离子含量高于2000mg/L、溶解性固体总量高于30000mg/L时，采用二级纳滤膜处理器6处理超稠油含盐采出水。

超滤膜处理器46运行工作压力为0.5MPa，能够除去超稠油含盐采出水中尺寸在0.01μm的悬浮物、胶体硅以及大部分有机物。纳滤膜处理器66可选用现有商售的陶氏NF90和NF270。

可根据实际需要，对上述超稠油含盐采出水纳滤膜处理回用装置作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，第一水管线8、第三水管线10和第五水管线12上均固定安装有低压泵16。

如附图1所示，低压泵16出口与超滤膜处理器4底部进水口之间的第三水管线10与超滤给水箱3顶部第二进水口之间固定连通有第一回水管线14，纳滤给水箱5顶部第二进水口与第六水管线13之间固定连通有第二回水管线15。

如附图1所示，超滤给水箱3下部出水口与低压泵16进口之间的第三水管线10与超滤膜处理器4下部出液口之间连通有超滤浓缩液回流管线20，纳滤给水箱5下部出水口与低压泵16进口之间的第五水管线12与纳滤膜处理器6底部出液口之间连通有纳滤浓缩液回流管线21。

如附图1所示，低压泵16出口与超滤膜处理器4底部进水口之间的第一进液管线27、第二进液管线29、第三进液管线31、第四进液管线33、第五进液管线7、排油管线28、第一溢流管线30、第二溢流管线32、第三溢流管线34、出水管线17、第一水管线7、第一水管线8、第二水管线9、第三水管线10、第四水管线11、第五水管线12、第六水管线13、第一回水管线14、第二回水管线15、超滤浓缩液回流管线20、纳滤浓缩液回流管线21上均串接有阀门。

如附图1所示，第一进液管线27、第二进液管线29、第三进液管线31、第四进液管线33、第五进液管线7、出水管线17、第一水管线7、第一水管线8、第二水管线9、第三水管线10、第四水管线11、第五水管线12、第六水管线13上均设置有压力表和流量计。

根据需要，各级水处理装置之间输水管路上设有压力表、流量计、阀门和水泵等结构，便于生产操作和控制。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本实用新型最佳实施例的使用过程：将超稠油含盐采出水经重力除油罐22除大量油后，原油由排油管线28排出，含少量油的采出水进入旋流反应器23内，经离心沉降后，油相经第一溢流管线30排出，水相进入沉降罐24内，经沉降分离后，油进入集油箱经第二溢流管线排出，含油污水进入一级双滤料过滤器25内，经一级过滤处理后，污水进入二级纤维球过滤过滤器26捏进行净化预处理，得到的水质较好采出水送入换热器1内冷却降低温度，再进入生物活性炭过滤器2，过滤去除超稠油含盐采出水中的有机物及部分悬浮物后，得到一次产水；一次产水经超滤进水管路送入超滤膜处理器4内，经过滤后截留一次产水中的悬浮物、胶体硅和有机物后，得到超滤出水和超滤浓缩液；超滤浓缩液回流至净化水管路，超滤出水经纳滤进水管路送入纳滤膜处理器6，经过纳滤膜处理器6的膜处理后，得到纳滤浓缩液和超稠油含盐采出净化水，纳滤浓缩液回流至进水管路，超稠油含盐采出净化水回用于热采锅炉用水。

Claims (7)

1.一种超稠油含盐采出水纳滤膜处理回用装置，其特征在于包括重力除油罐、旋流反应器、沉降罐、一级双滤料过滤器、二级纤维球过滤器、换热器、生物活性炭过滤器、超滤给水箱、超滤膜处理器、纳滤给水箱、纳滤膜处理器，重力除油罐进液口固定连通有第一进液管线，重力除油罐出油口固定连通有排油管线，重力除油罐出液口与旋流反应器进液口之间固定连通有第二进液管线，旋流反应器第一出液口固定连通有第一溢流管线，旋流反应器第二出液口与沉降罐进液口之间固定连通有第三进液管线，沉降罐出油口固定连通有第二溢流管线，沉降罐出液口与一级双滤料过滤器进液口之间固定连通第四进液管线，一级双滤料过滤器出油口固定连通有第三溢流管线，一级双滤料过滤器出液口与二级纤维球过滤器进液口之间固定连通有第五进液管线，二级纤维球过滤器出液口与换热器下部进水口之间固定连通有出水管线，换热器上部出液口固定连通有冷却液出液管线，换热器下部进液口固定连通有冷却液进液管线，换热器上部出水口与生物活性炭过滤器进水口之间固定连通有第一水管线，生物活性炭过滤器出水口与超滤给水箱顶部第一进水口之间固定连通有第二水管线，超滤给水箱下部出水口与超滤膜处理器底部进水口之间固定连通有第三水管线，超滤膜处理器顶部出水口与纳滤给水箱顶部第一进水口之间固定连通有第四水管线，纳滤给水箱下部出水口与纳滤膜处理器上部进水口之间固定连通有第五水管线，纳滤膜处理器顶部固定连通有第六水管线。

2.根据权利要求1所述的超稠油含盐采出水纳滤膜处理回用装置，其特征在于第一水管线、第三水管线和第五水管线上均固定安装有低压泵。

3.根据权利要求2所述的超稠油含盐采出水纳滤膜处理回用装置，其特征在于低压泵出口与超滤膜处理器底部进水口之间的第三水管线与超滤给水箱顶部第二进水口之间固定连通有第一回水管线，纳滤给水箱顶部第二进水口与第六水管线之间固定连通有第二回水管线。

4.根据权利要求2或3所述的超稠油含盐采出水纳滤膜处理回用装置，其特征在于超滤给水箱下部出水口与低压泵进口之间的第三水管线与超滤膜处理器下部出液口之间连通有超滤浓缩液回流管线，纳滤给水箱下部出水口与低压泵进口之间的第五水管线与纳滤膜处理器底部出液口之间连通有纳滤浓缩液回流管线。

5.根据权利要求4所述的超稠油含盐采出水纳滤膜处理回用装置，其特征在于低压泵出口与超滤膜处理器底部进水口之间的第一进液管线、第二进液管线、第三进液管线、第四进液管线、第五进液管线、排油管线、第一溢流管线、第二溢流管线、第三溢流管线、出水管线、第一水管线、第二水管线、第三水管线、第四水管线、第五水管线、第六水管线、第一回水管线、第二回水管线、超滤浓缩液回流管线、纳滤浓缩液回流管线上均串接有阀门。

6.根据权利要求1或2或3或5所述的超稠油含盐采出水纳滤膜处理回用装置，其特征在于第一进液管线、第二进液管线、第三进液管线、第四进液管线、第五进液管线、出水管线、第一水管线、第二水管线、第三水管线、第四水管线、第五水管线、第六水管线上均设置有压力表和流量计。

7.根据权利要求4所述的超稠油含盐采出水纳滤膜处理回用装置，其特征在于第一进液管线、第二进液管线、第三进液管线、第四进液管线、第五进液管线、出水管线、第一水管线、第二水管线、第三水管线、第四水管线、第五水管线、第六水管线上均设置有压力表和流量计。

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