CN216191191U - 蒸发浓缩油气田卤水的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种蒸发浓缩油气田卤水的方法及装置，涉及油气田开采领域，目的在于降低油气田卤水的含水率，提高通过罐车运输的经济性，采用的技术方案是：蒸发浓缩油气田卤水的方法，先将原始卤水与高温气体直接热交换，产生高温卤水和水蒸气；然后蒸发，得到高浓度卤水；再进行热交换和蒸发，进一步浓缩；最后，重复热交换和蒸发，直至得到目标浓度的卤水。蒸发浓缩油气田卤水的装置，包括两套加热装置和两台蒸发塔，加热装置包括卤水泵、喷射器和燃烧机，卤水泵出液管与喷射器相连，燃烧机尾气出口与喷射器相连；第一套加热装置的喷射器接入第一蒸发塔，第二套加热装置的卤水泵进液管位于蒸发池，第二套加热装置的喷射器接入第二蒸发塔。
Description
技术领域
本实用新型涉及油气田开采领域，具体是一种对油气田卤水进行蒸发浓缩的方法及装置。
背景技术
油气田卤水往往与油气相伴相生，并与石油天然气一同来到地面。油气田卤水是一种资源，主要成分为氯化镁(MgCl2)、硫酸钙(CaSO4)、氯化钙(CaCl2)及氯化钠(NaCl)等多种盐类物质，有些油气田卤水中还含有硼、锂、溴、钡、锶、碘等微量元素。综合开发利用油气田卤水具有战略性的价值。
目前，油气田卤水直接通过罐车运输至工厂进行处理，以实现综合利用。由于油气田卤水中含水率高，因此直接通过罐车进行运输并不经济。
实用新型内容
本实用新型首先提供一种对油气田卤水进行蒸发浓缩的方法，目的在于降低油气田卤水的含水率，提高通过罐车进行运输的经济性。
本实用新型采用的技术方案是：蒸发浓缩油气田卤水的方法，包括以下步骤：
S1.将原始卤水与高温气体于密闭环境直接进行热交换，产生高温卤水和水蒸气；
S2.将高温卤水和水蒸气进行蒸发，使水蒸气外排，得到高浓度卤水；
S3.将高浓度卤水与高温气体于密闭环境直接进行热交换，产生高温卤水和水蒸气，再进行蒸发，使水蒸气外排，得到进一步浓缩的高浓度卤水；
S4.重复S3，直至得到目标浓度的高浓度卤水。
具体的：S1和S3中的高温气体为燃烧尾气，喷射器形成热交换的密闭环境，S1和S3中的高温卤水和水蒸气的温度为80℃～100℃。
进一步的是：喷射器的出口处设有拉瓦尔喷管腔。
具体的：S2和S3中，高温卤水和水蒸气通过喷淋的方式进入蒸发塔内进行蒸发。
本实用新型蒸发浓缩油气田卤水的方法的有益效果是：原始卤水通过高温气体进行加热，然后进行蒸发，分离出水蒸气，再通过二次蒸发，使盐类物质和微量元素留存于高浓度卤水内。目标浓度的高浓度卤水的量较原始卤水的量显著减少，提高了通过罐车运输油气田卤水的经济性。蒸发浓缩油气田卤水的方法工艺简单环保，成本低廉。卤水与高温气体在喷射器内能充分地进行热交换，不仅结构简单，安装方便，而且热能利用率高，提高了蒸发效率。
本实用新型还提供一种蒸发浓缩油气田卤水的装置，用于实施上述方法，目的同样在于降低油气田卤水的含水率，提高通过罐车进行运输的经济性，采用的技术方案是：蒸发浓缩油气田卤水的装置，包括两套加热装置和两台蒸发塔，两台蒸发塔分别为第一蒸发塔和第二蒸发塔，第一蒸发塔和第二蒸发塔均安装于同一个蒸发池内，两台蒸发塔的顶部分别设置排风扇；
加热装置包括卤水泵、喷射器和燃烧机，卤水泵连接进液管和出液管，喷射器设置液体入口、气体入口和出口，卤水泵的出液管与喷射器的液体入口相连，燃烧机的尾气出口与喷射器的气体入口相连；
第一套加热装置的喷射器的出口接入第一蒸发塔，第二套加热装置的卤水泵的进液管位于蒸发池内，第二套加热装置的喷射器的出口接入第二蒸发塔。
进一步的是：至少一台蒸发塔的内部设置喷淋装置，喷射器的出口与喷淋装置相连。
具体的：喷射器的出口处设有拉瓦尔喷管腔。
进一步的是：蒸发浓缩油气田卤水的装置还包括控制器，控制器用于控制卤水泵、燃烧机和蒸发塔的运行，喷射器的出口与蒸发塔之间设置测温器和测压器，测温器和测压器分别与控制器电连接。
更进一步的是：蒸发池内还设置浓度监测器，浓度监测器与控制器电连接。
本实用新型蒸发浓缩油气田卤水的装置的有益效果是：两套加热装置通过燃烧后的高温气体对卤水进行加热，其中一套直接对原始的常温的卤水进行加热，另一套用于二次加热并可用于循环加热，能快速、高效地进行蒸发，能很好地实现降低油气田卤水的含水率的目的。
蒸发塔的内部设置喷淋装置，使进入蒸发塔的卤水更高程度地雾化，提高蒸发率。喷射器的出口处设置拉瓦尔喷管腔，同样利于提高卤水雾化程度，从而提高蒸发率。
附图说明
图1是本实用新型蒸发浓缩油气田卤水的装置的示意图。
附图标记：第一蒸发塔1、第二蒸发塔2、蒸发池3、排风扇4、卤水泵5、喷射器6、燃烧机7、喷淋装置8。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
参考图1，本实用新型蒸发浓缩油气田卤水的方法，用于蒸发卤水中的水分，包括以下步骤：
S1.将原始卤水与高温气体于密闭环境直接进行热交换，产生高温卤水和水蒸气。高温气体由燃烧产生，例如可由天然气、液化气等燃烧产生。原始卤水为常温状态，具有较高的含水率，原始卤水与高温气体直接接触并进行热交换，热交换在密闭环境中进行，例如在喷射器6内进行热交换，热交换后产生高温卤水和水蒸气。本步骤为油气田卤水的第一次加热，产生的高温卤水和水蒸气的温度一般为80℃～100℃。
S2.将高温卤水和水蒸气进行蒸发，使水蒸气分离并外排，得到高浓度卤水。本步骤通过现有设备或工艺将水蒸气进行分离，分离后的水蒸气可直接外排至大气中。例如，高温卤水通过蒸发塔进行蒸发。为了提高蒸发效率，高温卤水和水蒸气通过喷淋的方式进入蒸发塔内进行蒸发；此外，通过喷射器6内进行热交换后，喷射器6的出口处还可以设置拉瓦尔喷管腔，使高温卤水进入蒸发塔后能尽量雾化，以利于蒸发。本步骤是对卤水进行第一次蒸发，第一次蒸发后得到高浓度卤水。所谓高浓度卤水，只是浓度较原始卤水的浓度有所提高而已，并不具有具体浓度要求。
S3.将高浓度卤水与高温气体于密闭环境直接进行热交换，产生高温卤水和水蒸气，再进行蒸发，使水蒸气外排，得到进一步浓缩的高浓度卤水。油气田卤水经过一次蒸发后仍然含有大量的水分，因此进行第二次加热和蒸发。第二次加热和蒸发的方式与上述第一次加热和蒸发一致。
S4.重复S3，直至得到目标浓度的高浓度卤水。第二次加热和蒸发可以根据实际循环多次，直至达到目标含水率的卤水。
本实用新型的第二个主题是蒸发浓缩油气田卤水的装置，用于实施上述方法，目的同样在于降低油气田卤水的含水率，提高通过罐车进行运输的经济性。如图1所示，蒸发浓缩油气田卤水的装置，包括两套加热装置和两台蒸发塔，两台蒸发塔分别为第一蒸发塔1和第二蒸发塔2，第一蒸发塔1和第二蒸发塔2均安装于同一个蒸发池3内，两台蒸发塔的顶部分别设置排风扇4，排风扇4用于排出水蒸气。
两套加热装置相同，以一套为例进行说明。加热装置包括卤水泵5、喷射器6和燃烧机7。卤水泵5连接进液管和出液管，卤水泵5用于将卤水泵入喷射器6，例如卤水泵5的功率为4kw、额定电压380伏、流量25m3/h、扬程32m。喷射器6设置液体入口、气体入口和出口，喷射器6的出口为气液介质的共同出口，喷射器6的出口可为普通圆形管腔，也可以是拉瓦尔喷管腔。燃烧机7用于燃烧并产生高温尾气，例如燃烧机7以城镇燃气为燃料。卤水泵5的出液管与喷射器6的液体入口相连，燃烧机7的尾气出口与喷射器6的气体入口相连。
第一套加热装置的卤水泵5用于将原始卤水泵入喷射器6，喷射器6的出口接入第一蒸发塔1。第二套加热装置的卤水泵5的进液管位于蒸发池3内，第二套加热装置的喷射器6的出口接入第二蒸发塔2。为了提高蒸发塔的蒸发效率，至少一台蒸发塔的内部设置喷淋装置8，喷射器6的出口与喷淋装置8相连，例如，第一蒸发塔1和第二蒸发塔2的内部均设置喷淋装置8。
为了便于监控生产状况，蒸发浓缩油气田卤水的装置还包括控制器，控制器用于控制卤水泵5、燃烧机7和蒸发塔的运行，喷射器6的出口与蒸发塔之间设置测温器和测压器，测温器和测压器分别与控制器电连接。第二次加热和蒸发的循环次数由蒸发池3内的卤水浓度决定，因此蒸发池3内还可以设置浓度监测器，浓度监测器与控制器电连接，从而控制第二套加热装置和第二蒸发塔2的运行。
Claims (5)
1.蒸发浓缩油气田卤水的装置，其特征在于：包括两套加热装置和两台蒸发塔，两台蒸发塔分别为第一蒸发塔(1)和第二蒸发塔(2)，第一蒸发塔(1)和第二蒸发塔(2)均安装于同一个蒸发池(3)内，两台蒸发塔的顶部分别设置排风扇(4)；
加热装置包括卤水泵(5)、喷射器(6)和燃烧机(7)，卤水泵(5)连接进液管和出液管，喷射器(6)设置液体入口、气体入口和出口，卤水泵(5)的出液管与喷射器(6)的液体入口相连，燃烧机(7)的尾气出口与喷射器(6)的气体入口相连；
第一套加热装置的喷射器(6)的出口接入第一蒸发塔(1)，第二套加热装置的卤水泵(5)的进液管位于蒸发池(3)内，第二套加热装置的喷射器(6)的出口接入第二蒸发塔(2)。
2.如权利要求1所述的蒸发浓缩油气田卤水的装置，其特征在于：至少一台蒸发塔的内部设置喷淋装置(8)，喷射器(6)的出口与喷淋装置(8)相连。
3.如权利要求1所述的蒸发浓缩油气田卤水的装置，其特征在于：喷射器(6)的出口处设有拉瓦尔喷管腔。
4.如权利要求1、2或3所述的蒸发浓缩油气田卤水的装置，其特征在于：蒸发浓缩油气田卤水的装置还包括控制器，控制器用于控制卤水泵(5)、燃烧机(7)和蒸发塔的运行，喷射器(6)的出口与蒸发塔之间设置测温器和测压器，测温器和测压器分别与控制器电连接。
5.如权利要求4所述的蒸发浓缩油气田卤水的装置，其特征在于：蒸发池(3)内还设置浓度监测器，浓度监测器与控制器电连接。
Priority Applications (1)
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| CN202122479968.5U CN216191191U (zh) | 2021-10-14 | 2021-10-14 | 蒸发浓缩油气田卤水的装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN113880169A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-01-04 | 南充西南石油大学设计研究院有限责任公司 | 蒸发浓缩油气田卤水的方法及装置 |
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2021
- 2021-10-14 CN CN202122479968.5U patent/CN216191191U/zh active Active
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| CN113880169A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-01-04 | 南充西南石油大学设计研究院有限责任公司 | 蒸发浓缩油气田卤水的方法及装置 |
| CN113880169B (zh) * | 2021-10-14 | 2024-05-28 | 南充西南石油大学设计研究院有限责任公司 | 蒸发浓缩油气田卤水的方法及装置 |
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