CN213680253U - 一种具有破乳功能的气旋浮油田采出水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有破乳功能的气旋浮油田采出水处理装置，包括筒体、进污管、文丘里喷射器和电场破乳器，油田采出水从进污管经由文丘里喷射器进入筒体，电场破乳器设置在筒体内形成气旋浮空间，筒体上端的封头上分别设置排气管和出油管，筒体侧壁设置出水管，筒体底部设置排污管，排气管与一进气管共同经管道连接至文丘里喷射器，该管道上依次设置有循环气流量计和循环气调节阀。本实用新型能够精确控制气泡大小及数量，使旋流和气浮效果更加稳定，减少了人为失误造成的流程波动，又结合电场破乳器将乳化严重的采出水破乳并实现了高精度、高效率的油水分离及减少化学药剂使用的目的。

Description

一种具有破乳功能的气旋浮油田采出水处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种含油污水处理装置，尤其涉及一种具有破乳功能的气旋浮油田采出水处理装置。

背景技术

我国大部分油田的开发已经进入到中、后期，即高含水期，采出液量的逐年提升及采出液中含水量的逐渐升高，使得地面原油集输***的运转负荷越来越大，流程越来越长。同时，为了提高采出液的含油率，越来越多的油田开采应用了聚合物驱油的工艺，该工艺虽然能提高采油率，但是伴生的含油污水处理难度也相应大幅度增加，破乳也成了含油污水处理中的一个问题。在采出液进行初步的油水分离之后，常见的含油污水处理工艺有斜板聚结除油工艺、水力旋流工艺、气浮工艺等，以及耦合了气浮工艺与旋流工艺的气旋浮工艺，气旋浮工艺作为新技术，虽然较传统的分离技术具有投资少、占地面积小、分离效率高、不用添加药剂、没有二次污染等诸多优势，但面对乳化严重的采出水，气旋浮工艺不能很好的实现油水分离，仍需要添加化学药剂，而添加化学药剂会产生大量的浮渣，产生二次污染，且药剂费用高，增加使用成本。

采用水力旋流工艺的含油污水处理装置具有结构简单、分离速度快、占地面积小、无需投加化学试剂等一系列优点，但是其旋流场内不断增大的流速对油滴的剪切乳化作用又会给高精度分离带来严重的负面影响，这也成为该技术在油田推广应用的制约因素，且其适应性非常有限。

气浮技术为了强化油水分离的效果，通常会在气浮选之前向含油废水中投加浮选剂，而浮选剂的投加不但会增加水处理的成本，又会增加水质成份的复杂性，容易产生二次污染。

油水分离过程中还涉及到油包水及水包油状态乳化液处理，常用的方法为化学药剂破乳，但是药剂会影响下游炼厂生产且增加成本，

综上所述，破乳也迅速成为含油污水处理中的一个问题，但现有气旋浮技术不能实现物理方法破乳，仍需添加药剂，因此需要改进气旋浮工艺，使其能够破乳，并有效的处理含聚合物或乳化严重的采出水，从而实现对采出水的高精度与高效率的分离破乳处理。

实用新型内容

为解决常规气旋浮工艺不能破乳等问题，本实用新型提供了一种具有破乳功能的气旋浮油田采出水处理装置，该装置油水分离效果好，处理成本低，污泥产生量低，且能够有效处理含聚合物或乳化严重的采出水，解决了常规气旋浮工艺不能破乳的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种具有破乳功能的气旋浮油田采出水处理装置，其特征在于，包括筒体、进污管、文丘里喷射器和电场破乳器，油田采出水从进污管经由文丘里喷射器进入筒体，所述电场破乳器设置在筒体内形成气旋浮空间，所述筒体的上端设置封头，所述封头上分别设置排气管和出油管，所述筒体侧壁设置出水管，所述筒体底部设置排污管，所述排气管与一进气管共同经管道连接至文丘里喷射器，所述管道上依次设置有循环气流量计和循环气调节阀。

优选地，所述电场破乳器包括共同构成电场的阳极隔筒和阴极防涡管，所述阳极隔筒为纵截面为梯形且上下两端贯通的圆筒，且与设置在所述筒体侧壁上的支撑圈相连，所述阳极隔筒形成气旋浮空间；所述阴极防涡管穿过阳极隔筒并竖直设置在所述筒体中部。

优选地，所述阴极防涡管底部和顶部均设置有固定部件，所述固定部件包括金属支架和绝缘塑料圆管，所述阴极防涡管底部设置的绝缘塑料圆管内具有螺纹，所述阴极防涡管从顶部绝缘塑料圆管中穿过，并与底部带内螺纹的绝缘塑料圆管通过螺纹固定。

优选地，所述阳极隔筒底部圆口直径与筒体的直径相等且与其直接相接，阳极隔筒顶部圆口直径为筒体直径的1/3-1/2。

优选地，所述筒体侧壁还设置阳极接线端口和阴极接线端口，所述阳极接线端口与所述阳极隔筒相连，所述阴极接线端口与所述阴极防涡管相连。

优选地，所述排气管、进气管以及共同连接的管道上均设置有开关阀。

优选地，所述出水管设置于筒体侧壁的下端。

优选地，所述阳极隔筒与所述支撑圈之间装有绝缘垫片。

优选地，所述排污管采用虹吸式排污结构。

优选地，所述阳极接线端口和阴极接线端口为电源接口。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型所涉及的具有破乳功能的气旋浮油田采出水处理装置，设置筒体、进污管、文丘里喷射器和电场破乳器，通过设计形状及规格合理的筒体并结合电场破乳器，保证了介质的离心加速度稳定在合理区间，增大了设备处理量，使得旋流气浮区域与油水沉降分离区域分开，有效地规避了产水二次污染，使设备出水水质更加稳定；并且在筒体内设置垂直交叉的阳极隔筒和阴极防涡管构成电场，电场能有效进行乳化液破乳，提高分离效果，减少化学药剂使用，另外在筒体外设置文丘里喷射器、循环气流量计和循环气调节阀，油田采出水在进入文丘里喷射器后形成负压吸入气体生成溶气水并进入筒体内，形成合力的流速分布，压力降低，气溶水中的气体形成气泡。水相携带油相及气体做旋流运动，微气泡与小油滴充分接触并形成附着，低密度油气混合物更容易上浮并与水分离，从设备上部出油口排出。固体杂质沉积到设备底部，经排污管排出设备。乳化态液体经过电场破乳后形成油滴及水滴，在旋流及气浮作用下实现油水分离。处理后的水从出水管排出设备，达到油水分离及减少化学药剂使用的目的。通过循环气流量计和文丘里喷射器的配合实现了气泡定量控制，在实际操作中能够精确控制气泡大小及数量，使气浮效果更加稳定，油水分离效率得到持续的保证，减少了人为失误造成的流程波动，优选设置的虹吸式排污管线，可以有效的避免堵塞并降低因间歇性排渣造成的管段被重机杂积满失去排放功能的发生概率。

本实用新型通过物理法实现含聚合物或严重乳化采出水的油水分离，减少药剂用量，减少生产污泥量，降低处理成本，提高采出水处理效率，能将乳化严重的采出水破乳并实现高精度、高效率的油水分离，还可根据具体工况灵活调整运行参数及结构参数，抗冲击能力强，能够大范围内推广使用。

附图说明

图1为本实用新型一种具有破乳功能的气旋浮油田采出水处理装置的结构示意图。

图2为本实用新型阴极防涡管顶部固定部件的结构图。

图3为本实用新型阴极防涡管底部固定部件的结构图。

图中各标号列示如下：

1-进污管，2-文丘里喷射器，3-出水管，4-排污管，5-排气管，6出油管，7-封头，8-筒体，9-阳极隔筒，10-阴极防涡管，11-进气管，12-循环气流量计，13-循环气调节阀，14-阴极接线端口，15-阳极接线端口，16-绝缘垫片，17-筒体支撑圈，18-金属支架，19-绝缘塑料圆管，20-电场破乳器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行说明。

本实用新型涉及一种具有破乳功能的气旋浮油田采出水处理装置，如图1所示结构，用于对含油且乳化的污水进行破乳和油水分离处理，该气旋浮油田采出水处理装置包括筒体8进污管1、文丘里喷射器2和电场破乳器20，进污管1、文丘里喷射器2和筒体8依次连接，油田采出水从进污管1经由文丘里喷射器2进入筒体8，电场破乳器20设置在筒体8内形成气旋浮空间，筒体8的上端设置封头7，封头7上分别连接有循环气出口的排气管5和将污油及低密度杂质排出设备的出油管6，筒体8侧壁设置有用于将处理过的水排出的出水管3，优选设置在筒体8侧壁的下端，筒体8底部设置有用于排出***内沉淀的污泥的排污管4，排气管5与一进气管11共同经管道连接至文丘里喷射器2，且管道上依次设置可监控进入***气量的循环气流量计12和控制进入***气量的循环气调节阀13，循环气流量计12在气泡控制方面有定量的数据参考，在现场实际操作时，在气泡大小及数量上的控制会更为精确、稳定，使油水分离效率方得以持续保证，减少了人为失误造成的流程波动。

进一步地，电场破乳器20用于对乳化液进行电场破乳处理，形成小油滴及水滴，实现油水分离，优选地，电场破乳器20包括阳极隔筒9和阴极防涡管10，阳极隔筒9与阴极防涡管10构成电场，实现破乳，同时作为气旋浮空间，实现油与水的旋流分离及气浮分离，阳极隔筒9为纵截面为梯形且上下两端贯通的圆筒，且与设置在筒体8侧壁上的筒体支撑圈17相连，阳极隔筒9形成气旋浮空间，阳极隔筒9与筒体支撑圈17之间还装有绝缘垫片16，阴极防涡管10穿过阳极隔筒9并竖直设置在筒体8中部，阴极防涡管10与阳极隔筒9不连通，进一步优选地，如图2和图3所示，阴极防涡管10底部和顶部均设置有固定部件，固定部件包括金属支架18和绝缘塑料圆管19，阴极防涡管10底部设置的绝缘塑料圆管19内具有螺纹，阴极防涡管10从顶部绝缘塑料圆管中穿过，并与底部带内螺纹的绝缘塑料圆管19通过螺纹固定。

优选地，筒体8侧壁还设置作为电源接口的阳极接线端口15和阴极接线端口14，阳极接线端口15与阳极隔筒9相连，阴极接线端口14与阴极防涡管10相连，进一步优选地，阳极隔筒9底部圆口直径与筒体8的直径相等且与其直接相接，阳极隔筒9顶部圆口直径为筒体8直径的1/3-1/2，本实用新型通过合理的计算设计使介质的离心加速度稳定在合理区间，保证了油水分离时，向下的水相介质尽量不携带小气泡。

优选地，如图1所示，排气管5、进气管11以及共同连接的管道上均设置有开关阀，使得气体可以通过排气管5和/或进气管11进入文丘里喷射器2，也就是说，筒体8的气体通过排气管11排出后还可以通过循环气管线至文丘里喷射器2。

本实用新型的文丘里喷射器2和循环气流量计12的结构结合电场破乳器20电场破乳的工作原理完整实现了气泡定量控制、气、油、水三相混合流体分离及减少化学药剂使用的目的，具体地，油田采出水在进入文丘里喷射器2后形成负压吸入来自进气管11的气体并混合，并由循环气流量计12和循环气调节阀13监控并控制进入***的气泡大小及数量，混合后的油田采出水经一个或多个文丘里喷射器2进入到筒体8内，形成合理的流速分布并在筒体8内沿筒壁运动，在重力作用下大密度固体杂质集中到筒体8底部，并通过排污管4排出设备，优选地，排污管4采用虹吸式排污结构，有效的避免堵塞并降低因间歇性排渣造成的管段被重机杂积满失去排放功能的发生概率，电场破乳器20将乳化严重的采出水进行电场破乳处理，形成小油滴及水滴，在运动过程中气泡与油滴附着，形成低密度复合物，小油滴聚结成大油滴，上浮至设备顶部(封头7)，经出油管6排出设备，气体经筒体8顶部排气管5排出，水相从设备出水管3排出。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种具有破乳功能的气旋浮油田采出水处理装置，其特征在于，包括筒体、进污管、文丘里喷射器和电场破乳器，油田采出水从进污管经由文丘里喷射器进入筒体，所述电场破乳器设置在筒体内形成气旋浮空间，所述筒体的上端设置封头，所述封头上分别设置排气管和出油管，所述筒体侧壁设置出水管，所述筒体底部设置排污管，所述排气管与一进气管共同经管道连接至文丘里喷射器，所述管道上依次设置有循环气流量计和循环气调节阀。

2.根据权利要求1所述的气旋浮油田采出水处理装置，其特征在于，所述电场破乳器包括共同构成电场的阳极隔筒和阴极防涡管，所述阳极隔筒为纵截面为梯形且上下两端贯通的圆筒，且与设置在所述筒体侧壁上的支撑圈相连，所述阳极隔筒形成气旋浮空间；所述阴极防涡管穿过阳极隔筒并竖直设置在所述筒体中部。

3.根据权利要求2所述的气旋浮油田采出水处理装置，其特征在于，所述阴极防涡管底部和顶部均设置有固定部件，所述固定部件包括金属支架和绝缘塑料圆管，所述阴极防涡管底部设置的绝缘塑料圆管内具有螺纹，所述阴极防涡管从顶部绝缘塑料圆管中穿过，并与底部带内螺纹的绝缘塑料圆管通过螺纹固定。

4.根据权利要求2所述的气旋浮油田采出水处理装置，其特征在于，所述阳极隔筒底部圆口直径与筒体的直径相等且与其直接相接，阳极隔筒顶部圆口直径为筒体直径的1/3-1/2。

5.根据权利要求2所述的气旋浮油田采出水处理装置，其特征在于，所述筒体侧壁还设置阳极接线端口和阴极接线端口，所述阳极接线端口与所述阳极隔筒相连，所述阴极接线端口与所述阴极防涡管相连。

6.根据权利要求1所述的气旋浮油田采出水处理装置，其特征在于，所述排气管、进气管以及共同连接的管道上均设置有开关阀。

7.根据权利要求1所述的气旋浮油田采出水处理装置，其特征在于，所述出水管设置于筒体侧壁的下端。

8.根据权利要求2所述的气旋浮油田采出水处理装置，其特征在于，所述阳极隔筒与所述支撑圈之间装有绝缘垫片。

9.根据权利要求1所述的气旋浮油田采出水处理装置，其特征在于，所述排污管采用虹吸式排污结构。

10.根据权利要求5所述的气旋浮油田采出水处理装置，其特征在于，所述阳极接线端口和阴极接线端口为电源接口。

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