CN204675930U - 一种处理油田压裂水的斜板电絮凝撬装设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种处理油田压裂水的斜板电絮凝撬装设备，包括电絮凝设备，电絮凝设备的壳体外部左右两侧分别安装有进水管和出水管，进水管上靠近进水口处安装有上料泵，上料泵还与加药装置相连接，电絮凝设备壳体的顶部外侧安装有气浮刮渣机，壳体内安装进水管的一侧设置有配水布水槽，壳体内部设置有斜板电极，出水管的出水口依次与增压泵、自清洗过滤器、精密过滤器以及集水箱相连，增压泵的进口端还与臭氧发生器的出口端相连。本实用新型在一台设备中将斜板沉淀工艺、电絮凝气浮工艺、水质预处理以及后续多个处理工序结合为一体，有效解决了现有技术中各个工序分别在独立的设备中进行，因此设备占用空间较大的问题。

Description

一种处理油田压裂水的斜板电絮凝撬装设备

技术领域

本实用新型属于水处理设备技术领域，具体涉及一种处理油田压裂水的斜板电絮凝撬装设备。

背景技术

在石油开采前期，为了提高原油产量，将加入一定量助凝剂、胍胶等化学物质的水混合液注入到井下，挤压地下岩层中的原油，以提高产量。在此生产条件下，生产出的原油中不仅含有大量水、泥沙等一般杂质，还夹杂注入前加入水中的胍胶等复杂化学成分，经处理后分离出原油和压裂水。原油压裂水成分复杂，含有原油、泥沙、胍胶、助凝剂等多种化学物质的混合物、土地及岩石中的溶出物等，需经过处理才能达到回注水的水质要求，即悬浮物颗粒＜1μm，悬浮物含量＜1mg/L，含油量＜1mg/L。

由于开采地点的变化，压裂水产生及贮放的地点也是变化的，因而要求相应的压裂水处理设备也要可以随着原水产生地移动。为满足移动方便、出水水质及处理能力达到要求的需要，应尽可能减少设备的占用空间及自身重量，还需考虑设备操作、维修、保养空间等因素，因此对处理的工艺流程要求比较高，工艺流程不能太长，以免增加设备布局空间，同时还需考虑造价、运营成本、运行可靠性等。目前采用的设备各工序为独立撬装形式，移动时需要拆解，到新的场所需要重新组装，花费时间较多，设备运行的稳定性也会受到影响。

传统压裂水处理工艺过程中的预处理设备通常是斜板澄清器，原水预处理后进入主要设备——电絮凝气浮处理装置。电絮凝气浮工艺有以下优点：(1)设备简单，占地面积少，设备维护简单；(2)电絮凝过程中不需要添加任何化学药剂，产生的污泥量少，且污泥的含水率低，易于处理；(3)操作简单，只需要改变电场的外加电压就能控制运行条件的改变，很容易实现自动化控制。现有的预处理设备斜板沉淀池和电絮凝是分开的两台设备，并且后续各处理工序也分别独立，因此组装后占用空间较大。为缩小设备体积，便于设备移动，同时满足处理水质的要求，结合斜板沉淀技术和电絮凝气浮技术的原理和工作特征，集两种处理工艺于一体，同时将水质预处理以及后续多个处理工序全部集中在一台设备上。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种处理油田压裂水的斜板电絮凝撬装设备，集斜板沉淀工艺与电絮凝气浮工艺于一体，同时将水质预处理以及后续多个处理工序全部集中在一台设备上，解决了现有技术中各个工序分别在独立的设备中进行，因此设备占用空间较大的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种处理油田压裂水的斜板电絮凝撬装设备，包括电絮凝设备，电絮凝设备的壳体外部左右两侧分别安装有进水管和出水管，进水管上靠近进水口处安装有上料泵，上料泵还与加药装置相连接，电絮凝设备壳体的顶部外侧安装有气浮刮渣机，壳体内安装进水管的一侧设置有用于改变水流方向的配水布水槽，壳体内部设置有用于电解和沉淀杂质的斜板电极，出水管的出水口依次与增压泵、自清洗过滤器、精密过滤器以及集水箱相连，增压泵的进口端还与臭氧发生器的出口端相连。

本实用新型的特点还在于：

斜板电极为两个或两个以上设置在所述壳体内部前后两侧壁上的电极板，电极板之间相互平行并与水平方向呈55°-60°的夹角。

斜板电极为金属平板，斜板电极采用高频脉冲电源供电。

进水管为蛇形管。

上料泵为离心泵。

加药装置包括药箱，药箱上安装有计量泵，计量泵的进口管插在药箱容器内，计量泵的出口管连接到所述上料泵的入口段管道上。

壳体的外侧位于出水管上方处设置有油渍收集器。

自清洗过滤器为超声波全自动自清洗过滤器。

精密过滤器为明流上出液的精密过滤器。

臭氧发生器为高压放电式臭氧发生器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种处理油田压裂水的斜板电絮凝撬装设备，在一台设备中将斜板沉淀工艺、电絮凝气浮工艺、水质预处理以及后续多个处理工序结合为一体，有效解决了现有技术中各个工序分别在独立的设备中进行，因此设备占用空间较大的问题。

附图说明

图1为本实用新型一种处理油田压裂水的斜板电絮凝撬装设备的结构示意图；

图2为图1中电絮凝设备的主视透视图。

图中，1.上料泵，2.配水布水槽，3.穿孔排泥管，4.斜板电极，5.气浮刮渣机，6.加药装置，7.增压泵，8.自清洗过滤器，9.精密过滤器，10.臭氧发生器，11.集水箱，12.进水管，13.油渍收集器，14.电絮凝设备。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

本实用新型的一种处理油田压裂水的斜板电絮凝撬装设备，如图1所示，包括电絮凝设备14，电絮凝设备14的壳体外部左右两侧分别安装有蛇形进水管12和出水管，进水管12上靠近进水口处安装有上料泵1，上料泵1为离心泵。上料泵1还与加药装置6相连接，加药装置6包括药箱，药箱上安装有计量泵，计量泵的进口管插在药箱容器内，计量泵的出口管连接到上料泵1的入口段管道上。电絮凝设备14壳体的顶部外侧安装有气浮刮渣机5，壳体的外侧位于出水管上方处设置有油渍收集器13，壳体内安装进水管12的一侧设置有配水布水槽2。壳体内部设置有斜板电极4，如图2所示，斜板电极4为两个或两个以上设置在所述壳体内部前后两侧壁上的电极板，所述电极板之间相互平行并与水平方向呈55°-60°的夹角。斜板电极4采用高频脉冲电源供电，斜板电极4为金属平板。出水管的出水口依次与增压泵7、自清洗过滤器8、精密过滤器9以及集水箱11相连，增压泵7的进口端还与臭氧发生器10的出口端相连，其中，自清洗过滤器8为超声波全自动自清洗过滤器，精密过滤器9采用明流上出液的精密过滤器，臭氧发生器10为高压放电式臭氧发生器。壳体内部分为沉淀区和清水区，斜板电极4下部的空间为沉淀区，斜板电极4上部的空间为清水区。

本实用新型的工作过程具体如下：通过上料泵1将原水从原来的储藏罐中吸入进水管12，并且根据原水水质条件和工艺要求，在原水进入处理设备之前，通过加药装置6给进水管12中加注助凝剂、絮凝剂、破乳剂等药剂，并通过蛇形的进水管12使原水和药剂充分混合均匀，使原水达到处理设备的进水要求，原水经过进水管12后注入到配水布水槽2中，配水布水槽2是在进水管12的管口对面垂直焊接在壳体内顶面的钢板围成的槽，可使水平进入该电絮凝设备的水流方向改变90度，变为向下的方向，然后再从壳体底部流向斜板电极4，如此变向可以有效减小水流直接进入时的冲击。出水时水流变为水平方向进入斜板电极4下部的空间，经配水布水槽2两次变向可以减小水流对沉淀区沉淀物的冲击，同时有助于进水中加注药剂的均匀化。沉淀区水满后，水流向上通过斜板电极4，经过斜板电极4时，极板电解产生微小的H2等微小气泡，推动絮凝产生的悬浮物及油渍等浮向到清水区水面，该设备上部装有气浮刮渣机5，浮油及浮渣等悬浮物经气浮刮渣机5收集到油渍收集器13中。电解产生的Ca²⁺、Mg²⁺等离子与OH^-,CO₃ ^2-结合生成沉淀物，沉淀物和泥沙等沉入沉淀区，经穿孔排泥管3由排污泵排到污泥回收设备。斜板电级4上部有600mm以上高度的清水区，清水经集水槽后流至后续处理设备。

在后续处理设备中，由于从电絮凝设备14出水管流出的水为自然溢出，水压不大，而自清洗过滤器8只有当进水压力大于出水压力时才能正常运行，因此需要在电絮凝设备14与自清洗过滤器8之间安装增压泵7以提高进入自清洗过滤器8中水的压力，保证自清洗过滤器8的正常工作。

自清洗过滤器8采用超声波全自动自清洗过滤器，设备工作过程中可自动反冲洗，可进行自动化控制。超声波全自动过滤器具有自动检索功能，并通过检索到的各种数据自动实现超声波清洗杀菌和高压反冲洗功能，可应对不稳定的水质波动，全自动运行，无需人工干预。设备在反冲洗的同时不中断正常产水，连续运行，稳定可靠。设备整体结构设计紧凑合理。

精密过滤器9采用明流上出液的精密过滤器，成型滤材。在压力作用下，原液通过滤材，滤渣留在管壁上，滤液透过滤材流出，从而达到过滤的目的。主要结构：罐体、法兰、滤布、滤网、滤片、烧结滤管、线绕滤芯、熔喷滤芯等。精密过滤是介于砂滤(粗滤)与超滤之间的一种过滤，过滤孔径一般在0.5～120μm范围。精密过滤可去除水中的悬浮物、某些胶体物质和小颗粒物。

臭氧发生器10采用高压放电式臭氧发生器，该类臭氧发生器使用一定频率的高压电流制造高压电晕电场，使电场内或电场周围的氧分子发生电化学反应，从而制造臭氧，产生出来的臭氧在经过增压泵7时，在增压泵7的搅拌作用下，可以更好地与水中污染物进行反应。

本实用新型中的电絮凝设备14结合了电絮凝和斜板沉淀两种工艺的优点，电絮凝阴极极板电解产生的Fe²⁺铁离子最终和水中电解的OH^-离子结合成难溶于水的Fe(OH)₃，增加水中沉淀物密度，会增强加斜板的沉淀效果，电解产生的微气泡有助于絮凝产生的悬浮物及油污的上浮速度，提高处理效率。本实用新型同时结合两种设备，将大大减小处理设备占用空间，节约设备造价及移动时的运输成本等。并且本实用新型将水质预处理以及后续多个处理工序结合为一体，有效解决了现有技术中各个工序分别在独立的设备中进行，因此设备占用空间较大的问题。

Claims (10)

1.一种处理油田压裂水的斜板电絮凝撬装设备，其特征在于，包括电絮凝设备(14)，电絮凝设备(14)的壳体外部左右两侧分别安装有进水管(12)和出水管，进水管(12)上靠近进水口处安装有上料泵(1)，上料泵(1)还与加药装置(6)相连接，电絮凝设备(14)壳体的顶部外侧安装有气浮刮渣机(5)，壳体内安装进水管(12)的一侧设置有用于改变水流方向的配水布水槽(2)，壳体内部设置有用于电解和沉淀杂质的斜板电极(4)，所述出水管的出水口依次与增压泵(7)、自清洗过滤器(8)、精密过滤器(9)以及集水箱(11)相连，增压泵(7)的进口端还与臭氧发生器(10)的出口端相连。

2.根据权利要求1所述的一种处理油田压裂水的斜板电絮凝撬装设备，其特征在于，所述斜板电极(4)为两个或两个以上设置在所述壳体内部前后两侧壁上的电极板，所述电极板之间相互平行并与水平方向呈55°-60°的夹角。

3.根据权利要求1所述的一种处理油田压裂水的斜板电絮凝撬装设备，其特征在于，所述斜板电极(4)为金属平板，斜板电极(4)采用高频脉冲电源供电。

4.根据权利要求1所述的一种处理油田压裂水的斜板电絮凝撬装设备，其特征在于，所述进水管(12)为蛇形管。

5.根据权利要求1所述的一种处理油田压裂水的斜板电絮凝撬装设备，其特征在于，所述上料泵(1)为离心泵。

6.根据权利要求1所述的一种处理油田压裂水的斜板电絮凝撬装 设备，其特征在于，所述加药装置(6)包括药箱，药箱上安装有计量泵，计量泵的进口管插在药箱容器内，计量泵的出口管连接到所述上料泵(1)的入口段管道上。

7.根据权利要求1所述的一种处理油田压裂水的斜板电絮凝撬装设备，其特征在于，所述壳体的外侧位于出水管上方处设置有油渍收集器(13)。

8.根据权利要求1所述的一种处理油田压裂水的斜板电絮凝撬装设备，其特征在于，所述自清洗过滤器(8)为超声波全自动自清洗过滤器。

9.根据权利要求1所述的一种处理油田压裂水的斜板电絮凝撬装设备，其特征在于，所述精密过滤器(9)为明流上出液的精密过滤器。

10.根据权利要求1所述的一种处理油田压裂水的斜板电絮凝撬装设备，其特征在于，所述臭氧发生器(10)为高压放电式臭氧发生器。