净化采出水的处理系统及其处理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种净化采出水的处理系统及其处理方法，属于油气开采领域。所述处理系统包括：膜分离设备、细小悬浮物分离设备、第一管道、第二管道、第一管道混合器、第二管道混合器、第三管道与第四管道；细小悬浮物分离设备的内部由下至上依次设置有陶瓷吸附层、石英砂过滤层、活性炭吸附层；第一管道、第二管道均用于输送净化采出水，且第一管道与细小悬浮物分离设备底部进口连通，第二管道两端分别与细小悬浮物分离设备顶部出口、膜分离设备顶部进口连通；第一管道混合器、第二管道混合器沿水流方向依次设置在第一管道上；第三管道与第一管道混合器侧壁连通，用于输送第一药剂；第四管道与第二管道混合器侧壁连通，用于输送第二药剂。

【技术实现步骤摘要】
净化采出水的处理系统及其处理方法
本专利技术涉及油气开采领域，特别涉及一种净化采出水的处理系统及其处理方法。
技术介绍
在油田生产过程中，通常对含有大量原油、悬浮物、矿物质、细菌等污染物的油田采出水进行去污处理，以得到含油浓度小于或等于5mg/L、悬浮物浓度小于或等于5mg/L的净化采出水，进而用于油田注水。目前，由于水资源紧缺，也对上述净化采出水进行进一步的精细处理及除盐处理，使净化采出水中的含油浓度小于或等于2mg/L、悬浮物浓度小于或等于2mg/L、矿物质浓度小于或等于1000mg/L，以满足对高品质水资源的需求。因此，有必要提供一种净化采出水的处理系统。现有技术提供了一种膜分离设备，以作为净化采出水的处理系统，可去除净化采出水中的原油、悬浮物、矿物质。专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：由于净化采出水中的微小悬浮物易堵塞膜分离设备的分离膜，导致膜分离设备无法连续正常运行，并且净化采出水的再生效果差。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种净化采出水的处理系统及其处理方法，可以解决上述问题。所述技术方案如下：一方面，提供了一种净化采出水的处理系统，包括膜分离设备，，所述处理系统还包括：细小悬浮物分离设备、第一管道、第二管道、第一管道混合器、第二管道混合器、第三管道与第四管道；所述细小悬浮物分离设备的内部由下至上依次设置有陶瓷吸附层、石英砂过滤层、活性炭吸附层，且所述陶瓷吸附层的陶瓷粒径、所述石英砂过滤层的石英砂粒径、所述活性炭吸附层的活性炭粒径依次减小；所述第一管道、所述第二管道均用于输送净化采出水，且所述第一管道与所述细小悬浮物分离设备的底部进口连通，所述第二管道的两端分别与所述细小悬浮物分离设备的顶部出口、所述膜分离设备的顶部进口连通；所述第一管道混合器、所述第二管道混合器沿水流方向依次设置在所述第一管道上；所述第三管道与所述第一管道混合器的侧壁连通，用于输送第一药剂；所述第四管道与所述第二管道混合器的侧壁连通，用于输送第二药剂。在一种可能的设计中，所述陶瓷吸附层的厚度为390mm～410mm，密度为4.0g/cm3～4.5g/cm3，陶瓷粒径为0.5mm～0.8mm；所述石英砂过滤层的厚度为490mm～510mm，密度为2.64g/cm3～2.66g/cm3，石英砂粒径为0.4mm～0.6mm；所述活性炭吸附层的厚度为290mm～310mm，密度为1.29g/cm3～1.31g/cm3，活性炭粒径为0.3mm～0.5mm。在一种可能的设计中，所述处理系统还包括：设置在所述细小悬浮物分离设备内的布水器、集水器；所述布水器位于所述陶瓷吸附层的下方，所述集水器位于所述活性炭吸附层的上方；所述第一管道的端口伸入至所述细小悬浮物分离设备内与所述布水器连通；所述第二管道的端口伸入至所述细小悬浮物分离设备内与所述集水器连通。在一种可能的设计中，所述布水器设置成端口封闭且具有多个通孔的管状结构；所述集水器包括：端口封闭的横管、多个筛管、竖管；所述筛管与所述竖管分别与所述横管连通，且多个所述筛管沿所述横管的轴向间隔分布；所述竖管与所述第二管道连通。在一种可能的设计中，所述筛管的外壁上设置有净化层。在一种可能的设计中，所述净化层由纤维绳构成。在一种可能的设计中，所述纤维绳为涤纶绳。在一种可能的设计中，所述第三管道、第四管道上均设置有流量计。在一种可能的设计中，所述第三管道还设置有第一止回阀、第一球阀；所述第四管道上还设置有第二止回阀、第二球阀。另一方面，还提供了一种净化采出水的处理方法，所述处理方法包括：按照预设流速向第一管道内输送净化采出水，并同时向第三管道内加入第一预设浓度的第一药剂，以破坏所述净化采出水中悬浮物的电荷稳定性，并水解形成细小絮体；待经所述第一药剂处理后的净化采出水进入第二管道混合器时，向第四管道内加入第二预设浓度的第二药剂，以水解形成链状高分子结构；水解后的第一药剂、第二药剂进入至细小悬浮物分离设备内，被吸附至陶瓷吸附层中，形成捕捉层，以捕捉经所述第一药剂处理后的净化采出水中的一级悬浮物；待所述一级悬浮物捕捉之后，所述捕捉层被石英砂过滤层截留，形成絮体滤层，以拦截经所述捕捉层处理后的净化采出水中的二级悬浮物；所述活性炭吸附层去除经所述絮体滤层处理后的净化采出水中的三级悬浮物；利用膜分离设备对去除所述三级悬浮物后的净化采出水进行处理，以获取目标污染系数的净化采出水；其中，所述陶瓷吸附层、所述石英砂过滤层、所述活性炭吸附层由下至上依次设置在所述细小悬浮物分离设备的内部，且所述陶瓷吸附层的陶瓷粒径、所述石英砂过滤层的石英砂粒径、所述活性炭吸附层的活性炭粒径依次减小，以对所述净化采出水中的悬浮物进行分级去除。在一种可能的设计中，所述第一药剂为聚合铁盐或聚合铝盐，所述第二药剂包括：高分子阳离子絮凝剂、聚酰胺类聚合物、聚丙烯酰胺类聚合物。在一种可能的设计中，所述预设流速小于或等于4m/h；所述第一预设浓度为9mg/L～11mg/L，所述第二预设浓度为0.3mg/L～0.5mg/L。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术实施例提供的净化采出水的处理系统通过第三管道、第四管道分别向第一管道混合器、第二管道混合器内输送第一药剂、第二药剂，可有效沉淀出净化采出水中的悬浮物，并通过细小悬浮物分离设备去除净化采出水中的悬浮物，这样可有效避免净化采出水中的悬浮物堵塞膜分离设备中的分离膜，保证膜分离设备连续正常运行，并且提高了净化采出水的再生效果；另外，通过在细小悬浮物分离设备的内部由下至上依次设置有陶瓷吸附层、石英砂过滤层、活性炭吸附层，且陶瓷吸附层的陶瓷粒径、石英砂过滤层的石英砂粒径、活性炭吸附层的活性炭粒径依次减小，可协同第一药剂、第二药剂对净化采出水中的悬浮物进行逐级去除，进而能有效去除净化采出水中的悬浮物。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的净化采出水的处理系统；图2是本专利技术实施例提供的集水器的结构示意图。附图中的各个标号说明如下：1-膜分离设备；2-细小悬浮物分离设备；201a-陶瓷吸附层；201b-石英砂过滤层；201c-活性炭吸附层；202-布水器；203-集水器；203a-横管；203b-筛管；203c-竖管；3-第一管道；4-第二管道；5-第一管道混合器；6-第二管道混合器；7-第三管道；701-第一止回阀；702-第一球阀；8-第四管道；801-第二止回阀；802-第二球阀；9-流量计。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。第一方面，本专利技术实施例提供了一种净化采出水的处理系统，如图1所示，该处理系统包括膜分离设备1。进一步地，该处理系统还包括：细小悬浮物分离设备2、第一管道3、第二管道4、第一管道混合器5、第二管道混合器6、第三管道7与第四管道8；细小悬浮物分离设备2的内部由下至上依次设置有陶瓷吸附层201a、石英砂过滤层201b、活性炭吸附层201c，且陶瓷吸附层201a的陶瓷粒径、石本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种净化采出水的处理系统，包括膜分离设备(1)，其特征在于，所述处理系统还包括：细小悬浮物分离设备(2)、第一管道(3)、第二管道(4)、第一管道混合器(5)、第二管道混合器(6)、第三管道(7)与第四管道(8)；所述细小悬浮物分离设备(2)的内部由下至上依次设置有陶瓷吸附层(201a)、石英砂过滤层(201b)、活性炭吸附层(201c)，且所述陶瓷吸附层(201a)的陶瓷粒径、所述石英砂过滤层(201b)的石英砂粒径、所述活性炭吸附层(201c)的活性炭粒径依次减小；所述第一管道(3)、所述第二管道(4)均用于输送净化采出水，且所述第一管道(3)与所述细小悬浮物分离设备(2)的底部进口连通，所述第二管道(4)的两端分别与所述细小悬浮物分离设备(2)的顶部出口、所述膜分离设备(1)的顶部进口连通；所述第一管道混合器(5)、所述第二管道混合器(6)沿水流方向依次设置在所述第一管道(3)上；所述第三管道(7)与所述第一管道混合器(5)的侧壁连通，用于输送第一药剂；所述第四管道(8)与所述第二管道混合器(6)的侧壁连通，用于输送第二药剂。

【技术特征摘要】
1.一种净化采出水的处理系统，包括膜分离设备(1)，其特征在于，所述处理系统还包括：细小悬浮物分离设备(2)、第一管道(3)、第二管道(4)、第一管道混合器(5)、第二管道混合器(6)、第三管道(7)与第四管道(8)；所述细小悬浮物分离设备(2)的内部由下至上依次设置有陶瓷吸附层(201a)、石英砂过滤层(201b)、活性炭吸附层(201c)，且所述陶瓷吸附层(201a)的陶瓷粒径、所述石英砂过滤层(201b)的石英砂粒径、所述活性炭吸附层(201c)的活性炭粒径依次减小；所述第一管道(3)、所述第二管道(4)均用于输送净化采出水，且所述第一管道(3)与所述细小悬浮物分离设备(2)的底部进口连通，所述第二管道(4)的两端分别与所述细小悬浮物分离设备(2)的顶部出口、所述膜分离设备(1)的顶部进口连通；所述第一管道混合器(5)、所述第二管道混合器(6)沿水流方向依次设置在所述第一管道(3)上；所述第三管道(7)与所述第一管道混合器(5)的侧壁连通，用于输送第一药剂；所述第四管道(8)与所述第二管道混合器(6)的侧壁连通，用于输送第二药剂。2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述陶瓷吸附层(201a)的厚度为390mm～410mm，密度为4.0g/cm3～4.5g/cm3，陶瓷粒径为0.5mm～0.8mm；所述石英砂过滤层(201b)的厚度为490mm～510mm，密度为2.64g/cm3～2.66g/cm3，石英砂粒径为0.4mm～0.6mm；所述活性炭吸附层(201c)的厚度为290mm～310mm，密度为1.29g/cm3～1.31g/cm3，活性炭粒径为0.3mm～0.5mm。3.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括：设置在所述细小悬浮物分离设备(2)内的布水器(202)、集水器(203)；所述布水器(202)位于所述陶瓷吸附层(201a)的下方，所述集水器(203)位于所述活性炭吸附层(201c)的上方；所述第一管道(3)的端口伸入至所述细小悬浮物分离设备(2)内与所述布水器(202)连通；所述第二管道(4)的端口伸入至所述细小悬浮物分离设备(2)内与所述集水器(203)连通。4.根据权利要求3所述的处理系统，其特征在于，所述布水器(202)设置成端口封闭且具有多个通孔的管状结构；所述集水器(203)包括：端口封闭的横管(203a)、多个筛管(203b)、竖管(203c)；所述筛管(203b)与所述竖管(203c)分别与所述横管(203...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨萍萍，郑帅，黄强，刘建超，谢亮，张超，罗运银，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油工程建设有限公司，新疆石油工程设计有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11