海上小邊際油田汙水回注處理系統的製作方法

2023-09-21 23:25:15

本實用新型涉及汙水處理系統，尤其涉及一種海上小邊際油田汙水回注處理系統，屬於環保技術領域。

背景技術：

目前，我國能源戰略正逐步轉向海洋，海洋石油工業蓬勃發展，隨著勘探的不斷深入，有相當數量的小邊際油田陸續被發現，這類油田地質儲量小，經濟性開發難度大，所以，需要儘量壓縮工程規模、降低建設投資。海上小邊際油田汙水處理如果採用傳統的混凝-沉降-過濾技術，則工藝流程長、處理系統佔地面積大，油田開發成本上升，很難達到降低投資費用及運行維護費用、提高油田開發經濟效益的效果。

技術實現要素：

本實用新型的主要目的在於克服現有技術存在的上述缺點，而提供一種海上小邊際油田汙水回注處理系統，其不僅能夠高效地處理汙水，解決了海上小邊際油田汙水處理流程長、投資費用高的問題；而且，大大提高了海上小邊際油田汙水的處理效率，降低了海上小邊際油田汙水的處理成本；同時，將海上小邊際油田汙水處理達標後的水回注地層，實現了汙水零排放，保護了海洋環境。

本實用新型的目的是由以下技術方案實現的：

一種海上小邊際油田汙水回注處理系統，其特徵在於：包括旋流浮選器、通過管線依次與旋流浮選器串聯連接的提升泵、多介質過濾器、注水緩衝罐和注水泵，其中，旋流浮選器、多介質過濾器和注水緩衝罐均設有排油管，且排油管與閉式排放罐入口相連通，將分離出的油氣由油田已有的閉式排放罐收集。

所述旋流浮選器至上而下通過隔板縱向分隔成數個旋流氣浮腔室，該旋流浮選器的每級旋流氣浮腔室內均勻地設有數根布水管，且數根布水管方向水平，並延伸至距離罐內壁0.1米處，出口為彎頭，朝向為切向，與安裝在罐內壁上的環形導流板相對應，使汙水產生一定強度的旋流運動。

所述旋流浮選器設有多孔板，且多孔板位於旋流浮選器上封頭的連接處。

所述多介質過濾器內置核桃殼、石英砂和磁鐵礦三種濾料，以形成不同密度的層狀濾料。

所述注水緩衝罐的中上部沿罐內壁設有環形收油槽，該環形收油槽外接排油管，環形收油槽定期收集注水緩衝罐液面的浮油。

本實用新型的有益效果：本實用新型由於採用上述技術方案，其不僅能夠高效地處理汙水，解決了海上小邊際油田汙水處理流程長、投資費用高的問題；而且，大大提高了海上小邊際油田汙水的處理效率，降低了海上小邊際油田汙水的處理成本；同時，將海上小邊際油田汙水處理達標後的水回注地層，實現了汙水零排放，保護了海洋環境。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

圖2為本實用新型旋流浮選器的結構示意圖。

圖中主要標號說明：

101.旋流浮選器；102.提升泵；103.多介質過濾器；104.注水緩衝罐；105.注水泵；201.進水管；202.進氣管；203.布水管；204.導流板；205.緩流板；206.隔板；207.排油氣管；208.多孔板；209.進氣管；210.排油氣管；211.出水管。

具體實施方式

如圖1，圖2所示，本實用新型包括旋流浮選器101、通過管線依次與旋流浮選器101串聯連接的提升泵102、多介質過濾器103、注水緩衝罐104和注水泵105，其中，旋流浮選器101、多介質過濾器103和注水緩衝罐104均設有排油管，且排油管與閉式排放罐入口相連通，將分離出的油氣由油田已有的閉式排放罐收集，無需再設置汙油罐。

上述旋流浮選器101至上而下通過隔板206分隔成數個旋流氣浮腔室(本實施例為四個旋流氣浮腔室)，並採用縱向四級處理的方式處理汙水，大大減小了設備佔地面積。

上述旋流浮選器101的每級旋流氣浮腔室內均設有數根布水管203(本實施例為四根布水管203)，均勻分布，方向水平，且延伸至距離罐內壁0.1米處，出口為彎頭，朝向為切向，與安裝在罐內壁上的環形導流板204相對應，使汙水產生一定強度的旋流運動。

上述旋流浮選器101設有多孔板208，且多孔板圓孔均勻分布，並位於旋流浮選器101上封頭的連接處。上浮至旋流浮選器101上封頭的有些包裹油滴及懸浮顆粒的氣泡未破滅，這些氣泡可通過與多孔板208碰撞被破除，防止包裹油滴及懸浮顆粒的氣泡被排出。

上述多介質過濾器103內置核桃殼、石英砂和磁鐵礦三種濾料，以形成不同密度的層狀濾料。三種濾料經過合理的濾料級配及濾床高度搭配，明顯改善了過濾效果，提高了處理能力，為設備小型化創造了條件。

上述注水緩衝罐104的中上部沿罐內壁設有環形收油槽，環形收油槽外接排油管，收油槽作為備用，可以定期收集注水緩衝罐104液面的浮油，提高注水水質。注水緩衝罐104主要用來緩存注水，通過其較大的容積來實現調節功能，以保證注水泵105供液平穩，為注水泵105的平穩運行創造良好條件。

本實施例的工作過程：

汙水由進水管201進入旋流浮選器101，在汙水進入前，氣浮氣由兩根均勻布置的進氣管202與汙水充分混合，溶氣後的汙水通過罐中心管進入罐頂部空間，即第一級旋流氣浮腔室進行第一級旋流氣浮：汙水經四根均勻布置的布水管203水平流出後，順勢流在罐內壁上的環形導流板204上，使汙水產生一定強度的旋流運動，旋流引起的離心力場驅使氣泡與部分油滴及懸浮顆粒高效粘附,以氣泡為載體攜帶油滴及懸浮顆粒上浮，實現了油滴及懸浮顆與水的分離，最後，油氣由罐頂部的排油氣管207排出，而處理後的水經緩流板205緩流擋油後，由隔板206與罐中心管之間的環形空間進入第二級旋流氣浮腔室。第一級旋流氣浮分離出的汙油量相當於汙水進水總含油量的30％，而排出的液量小於汙水進水量的0.5％。第一級旋流氣浮處理後的水在進入第二級旋流氣浮腔室前，氣浮氣通過兩根均勻布置的進氣管209溶入，實施第二級旋流氣浮，進一步地去除油和懸浮物，收集的油氣由排油氣管210排出，第三級旋流氣浮和第四級旋流氣浮重複以上過程，最後，經過第四級旋流氣浮處理後的水經緩流擋油後，由出水管211被連續排放；汙水經提升泵102增壓後進入多介質過濾器103，依次流經核桃殼、石英砂和磁鐵礦三層濾料，通過潤溼聚結和碰撞聚結作用，進一步地去除油滴和懸浮物，使汙水水質達到注水水質指標；注水由注水緩衝罐104緩存，然後，由注水泵105增壓後回注地層。

本實施例中，旋流浮選器101主要參數：處理能力60m3/h，操作壓力200kPa；提升泵102主要參數：排量60m3/h，出口壓力550kPa；多介質過濾器103主要參數：處理能力60m3/h，操作壓力500kPa，核桃殼濾料粒徑0.8mm～1.2mm，石英砂濾料粒徑0.5mm～0.8mm，磁鐵礦濾料粒徑0.25mm～0.5mm，過濾速度12.2m/h；注水緩衝罐104主要參數：容積15m3，操作壓力0～50kPa；注水泵105主要參數：排量60m3/h，出口壓力14400kPa；汙水原水主要參數：溫度65℃，流量50m3/h，油含量＜2800mg/L，懸浮物含量＜300mg/L，懸浮物粒徑中值＜20μm。本實施例的實施效果：汙水經處理後，油含量7.0～9.2mg/L，懸浮物含量2.7～3.3mg/L和粒徑中值1.2～1.7μm，油去除率和懸浮物去除率均在95％以上，處理後的水滿足汙水含油量﹤15.0mg/L、懸浮物含量﹤5.0mg/L和粒徑中值﹤2.0mg/L的海上油田碎屑巖油藏注水水質指標A2級標準，汙水全部回注地層，實現了汙水零排放，解決了系統流程長、投資費用及運行維護費用高的問題，既能節能減排、保護環境，又能改善油田注水開發效果，保障油田可持續發展，社會效益和經濟效益顯著。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。