CN112479452B - 一种超声聚结含聚采出水油水分离组合装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超声聚结含聚采出水油水分离组合装置。主要解决了现有油田开发后期采出水水质特性发生变化致使采出水油、水、固体杂质分离困难的问题。其特征在于：所述粗分离室(5)上部联通精分离室（6）；粗分离室一侧置有与其联通的超声波聚结区（4），超声波聚结区轴向中心装有超声波换能器（3）；超声波聚结区（4）底部连接有进水管，超声波换能器连接超声波发射机（2）；所述精分离室分为下部出水缓冲区（8）、上部污油区（9）；出水缓冲区内装若干有网状聚结元件(7)；所述精分离室（6）底部设置出水管；粗分离室、精分离室顶部分别有排油管。该装置处理后的水能够有效实现油、水、固体杂质的分离，达到下一级过滤要求的进水水质标准。
Description
技术领域
本发明涉及油田含聚采出水油水分离技术领域，特别涉及一种超声聚结含聚采出水油水分离组合装置。
背景技术
目前大部分油田进入高含水开发后期，因实施注水和化学驱油的开发方式，致使部分区块采出含油污水中普遍含有聚合物，导致采出水水质特性发生了变化，主要表现在污水粘度增加，乳化程度增高油珠难以聚并分离，悬浮固体颗粒变细小，现有重力式沉降罐出现不适应，沉降分离效果差和处理效率降低，仅靠重力作用很难实现油、水、固体杂质的分离。目前大部分油田采用立式沉降罐处理方式,但是采用立式沉降罐的处理效率低、设备体积大，占地面积大，从而导致处理工艺复杂和工程投资增加，难以经济且有效地处理含聚采出水。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服背景技术中存在的现有油田开发后期采出水水质特性发生变化致使采出水油、水、固体杂质分离困难的问题，而提供一种超声聚结含聚采出水油水分离组合装置，该处理装置处理后的水能够有效实现油、水、固体杂质的分离，达到进入下一级过滤要求的进水水质标准 。
本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该超声聚结含聚采出水油水分离组合装置，包括粗分离室、精分离室，所述粗分离室上部联通精分离室；粗分离室一侧置有与其联通的超声波聚结区，超声波聚结区轴向中心装有超声波换能器；超声波聚结区底部连接有进水管，超声波换能器连接超声波发射机；所述精分离室分为下部出水缓冲区、上部污油区；出水缓冲区内装若干有聚结元件；所述精分离室底部设置出水管；粗分离室、精分离室顶部分别设置有排油管。
本发明针对目前含聚后采出水的水质特点，从增加油珠之间相互碰撞力、增大颗粒之间相互聚并能力为主体提高分离效果的物理方法的角度，开展相关处理设备的开发。
本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：
首先含聚采出水进入超声波聚结区，超声波发射机和换能器两部分共同把电能转换成声波，换能器安装在管道轴向中心，污水通过其四周，水流方向和声波传送方向垂直，利用声波的粒子性和波动性，增加污水中的分散油和乳化油动能和热运动，改变粒子团的疏密程度和运动方向，增加粒子间的碰撞机会，从而利用相同粒子间的亲合力，加速聚结过程；此外由于超声波可使吸附在粒子团上的气泡核变大，加大了气泡半径，使粒子团上浮速度加快。这两方面的作用，共同加速了油水分离，选取的超声波发生器的波长为20KHz。
然后含聚采出水进入粗分离室，该室采用简单的迷宫形式，由内外两套筒组成。较大油滴一面随水流上升，一面向中间集中，大块的油便脱离水相继续上浮聚集在顶部，而向下流动的水相中尚带有一些细小油滴，到达中心管下端再次转向，又被分掉一部分，最后从中心管下端上升直接进入上方的精分离室。在此分离室较多的分散油得到去除，从而减轻聚结元件的处理负荷，为进一步提高处理的水的效果奠定基础。
最后含聚采出水进入在通过网状聚结元件时，那些没有被去除细小油滴被节流在网状中，经粗粒化后逐渐聚并结成大油滴，直至油滴的浮力大于粘浮力，最后通过聚结元件表面上浮，聚集在精分离室顶部而被去除。这种网状聚结元件是经过物理和化学特殊处理后而制造的对油滴具有聚合并释放的功能。确保最终出水的含油量达到进入下一级过滤的水质指标。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图；
图中：1-进水管；2-超声波发射机；3-超声波换能器；4-超声波聚结区；5-粗分离室；6-精分离室；7-聚结元件；8-出水缓冲区；9-污油区；10-出水管；11-排油管；12-中心管。
具体实施方式：
下面结合附图将对本发明作进一步说明：
如附图1所示，该超声聚结含聚采出水油水分离组合装置，包括粗分离室5、精分离室6，粗分离室5顶部隔板上部置有精分离室6；所述粗分离室5内部设置为迷宫形式，由内外两套筒及中心的中心管12组成；中心管12连接在顶部隔板上, 中心管12对应顶部隔板处开有了孔道；粗分离室5一侧隔板外部置有超声波聚结区4，超声波聚结区4轴向中心装有超声波换能器3；粗分离室5与超声波聚结区4间隔板上部开有孔道；超声波聚结区4底部连接有进水管1，超声波换能器3通过电缆线连接超声波发射机2，电缆用于提供动力电源及输出电信号；所述精分离室6分为下部出水缓冲区8、上部污油区9；出水缓冲区8内装若干有聚结元件7；聚结元件7置于顶部支架上；所述精分离室6底部设置出水管10，排出脱油净化后的含聚采出水；粗分离室5、精分离室6顶部分别设置有排油管11，将各区收集的浮油排除罐体外；所述超声波聚结区4、粗分离室5、精分离室6由带孔道的隔板隔开。
超声波发生器选取的波长为20KHz，有利于加速了油水分离；所述网状聚结元件是聚结不锈钢孔板波纹填料，网状聚结元件是经过物理和化学特殊处理后而制造的对油滴具有聚合并释放的功能，确保最终出水的含油量达到进入下一级过滤的水质指标。
本发明为适应油田需求的超声聚结含聚采出水油水分离组合装置工作过程为：首先含聚采出水进入超声波聚结区，超声波发射机和换能器两部分共同把电能转换成声波，换能器安装在管道轴向中心，污水通过其四周，水流方向和声波传送方向垂直，利用声波的粒子性和波动性，增加污水中的分散油和乳化油动能和热运动，改变粒子团的疏密程度和运动方向，增加粒子间的碰撞机会，从而利用相同粒子间的亲合力加速聚结过程,并且由于超声波可使吸附在粒子团上的气泡核变大，加大了气泡半径，使粒子团上浮速度加快，这两方面的作用加速了油水分离，选取的超声波发生器的波长为20KHz；然后含聚采出水通过隔板上部的孔道开口进入粗分离室，该室采用简单的迷宫形式，由内外两套筒组成，较大油滴一面随水流上升，一面向中间集中，大块的油便脱离水相继续上浮聚集在顶部，而向下流动的水相中尚带有一些细小油滴，到达中心管下端再次转向，又被分掉一部分，最后从中心管下端上升直接进入上方的精分离室，在此分离室较多的分散油得到去除，从而减轻聚结元件的处理负荷，为进一步提高处理的水的效果奠定基础；最后含聚采出水进入在通过网状聚结元件时，那些没有被去除细小油滴被节流在网状中，经粗粒化后逐渐聚并结成大油滴，直至油滴的浮力大于粘浮力，最后通过聚结元件表面上浮，聚集在精分离室顶部而被去除，这种网状聚结元件对油滴具有聚合并释放的功能,确保最终出水的含油量达到进入下一级过滤的水质指标即含油量≤100mg/L。本发明解决了含聚采出水有效油水分离的的瓶颈难点，具有高效、安全可靠和操作简单，满足油田生产的需要。
Claims (5)
1.一种超声聚结含聚采出水油水分离组合装置，包括粗分离室（5）、精分离室（6），其特征在于：所述粗分离室 (5)上部联通精分离室（6）； 粗分离室(5)一侧置有与其联通的超声波聚结区（4），超声波聚结区(4)轴向中心装有超声波换能器（3）；超声波聚结区（4）底部连接有进水管（1），超声波换能器（3）连接超声波发射机（2）；所述精分离室（6）分为下部出水缓冲区（8）、上部污油区（9）；出水缓冲区（8）内装若干有网状聚结元件(7)；所述精分离室（6）底部设置出水管(10)；粗分离室（5）、精分离室（6）顶部分别设置有排油管（11）；所述粗分离室（5）内部设置为迷宫形式，由内外两套筒及中心的中心管（12）组成；中心管（12）连接在顶部隔板上, 中心管(12)对应顶部隔板处开有了孔道。
2.根据权利要求1所述的一种超声聚结含聚采出水油水分离组合装置，其特征在于：所述超声波聚结区（4）、粗分离室（5）、精分离室（6）由带孔道的隔板隔开。
3.根据权利要求1所述的一种超声聚结含聚采出水油水分离组合装置，其特征在于：聚结元件（7）置于顶部支架上 。
4.根据权利要求1所述的一种超声聚结含聚采出水油水分离组合装置，其特征在于：超声波发生器（3）的波长为20KHz 。
5.根据权利要求1所述的一种超声聚结含聚采出水油水分离组合装置，其特征在于：聚结元件(7)是聚结不锈钢孔板波纹填料。
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