一种压裂返排液及油田采出水固液分离系统技术方案

本实用新型专利技术具体涉及一种压裂返排液及油田采出水固液分离系统，该系统包括加药混合单元、溶气水单元、混合反应单元和旋流气浮单元，加药混合单元和溶气水单元的出水端均与混合反应单元的进水端连通，混合反应单元的出水端与旋流气浮单元的进水端连通，旋流气浮单元包括筒体、上盖体和设置在筒体内部的旋流气浮组件，筒体和上盖体可拆卸连接，旋流气浮组件包括排油管、倒锥形壳、第一圆柱壳、第二圆柱壳、锥形壳、排杂管、第一进水管、第二进水管和V形下挡板。本实用新型专利技术的压裂返排液及油田采出水固液分离系统能够提高油和悬浮物的去除效率，适应油田现场废水水质水量不稳定的状态使用。

A solid-liquid separation system for fracturing flowback fluid and oilfield produced water

【技术实现步骤摘要】
一种压裂返排液及油田采出水固液分离系统
本技术属于工业废水处理领域，具体涉及一种压裂返排液及油田采出水固液分离系统。
技术介绍
目前我国大部分油田都已进入石油开采的中期和后期，即油田采出水处理的第二和第三阶段，采出的原油含水率已达到70%~80%，有的油田高达90%。随着油田原油含水率的逐年提高，伴生的油田采出水水量也不断增加，出于环境保护和节约资源考虑，对油田废水处理后达标回注，是石化行业节能减排以及清洁生产的主要方向。针对油田废水来源以及组成的不同，采出水处理工艺也不同，主要处理方法有：物理法、化学法、物理化学法等。物理处理方法：重力分离方法对油田采出水中的浮油、分散油处理效果好，出水稳定且运行费用较低，缺点是设备占地面积大、基建费用较高，对乳化油和溶解油的处理效果不理想。离心分离法是利用高速旋转产生的离心力场将质量不同的相分离的一种方法。在油田采出水中，因水与油的密度不同，因此在离心力场所受到的力不同，从而达到分离的目的，缺点是处理能力有限，运行不稳定。粗粒化法的优点是设备操作简单、投资建设费用小，但是有聚结材料易堵的缺点。过滤法具有出水水质稳定，投资较少等优点，但是缺点是对反洗操作要求较高。膜分离法具有操作简单、易于实现自动化、分离效果好等优点，但缺点是膜材料易于污染、清洗困难、运行费用较高。化学处理方法：混凝沉淀法具有出水效果好、工艺成熟等优点，但是其设备占地面积大、需要投加大量药剂、产生的污泥难以处理的缺点。化学氧化法是利用氧化物质将采出水中有机物分解转化为小分子有机物或无机物，一般分为氧化剂法、电解氧化法和光化学催化氧化法。物理化学处理方法：吸附法具有水质稳定、出水效果好、占地面积小等优点，但是其具有吸附剂再生困难、投资费用高等缺点。气浮法具有工艺成熟、出水效果好等优点，但是其具有占地面积大、气浮药剂较贵等缺点。通过油田废水处理现场调研，发现油田采出水、压裂返排液的处理过程中还存在以下问题：1）一般工艺的预处理设备只能单一解决油或者悬浮物的去除，若要达到油和悬浮物的同时去除，设备工艺复杂，流程长、体积大、造价高；2）设备对水中溶解油、乳化油的去除率低，不能满足后端处理设备对含油量的进水要求；3）当进水水量波动比较大时，一般旋流设备的处理效果往往达不到设计时的指标，导致整体工艺出水水质恶化，尤其是进水水量较小时，无法满足旋流的进水条件；4）未能贯彻“适度富裕，双套流程”的思路，在进水水质极度恶化时，油或者悬浮物严重超过进水指标时，不能实现快速处理，不具备应急处理能力；5）在油田对低渗透和超低渗透油藏的注水要求下，没有能满足要求的预处理或一级处理设备，尤其是对油的分离去除。综上所述，单一的方法难以实现对悬浮物和原油的有效去除，一般采用多种方法的联合处理。但随着油田污水产生量不断增加，水质复杂程度不断增加，尤其是水中油的含量不断增加，给后端水处理设备造成了很大的冲击，增加了投资、运行维护成本。面对油田废水处理的需求，无论是处理后回注，还是达标外排。对处理设备的一体化、多功能化的需求刻不容缓。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种压裂返排液及油田采出水固液分离系统，该固液分离系统不仅能够提高油和悬浮物的去除效率，而且能够适应油田现场废水水质水量不稳定的状态，保证设备稳定运行的多功能旋流气浮分离系统。本技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：一种压裂返排液及油田采出水固液分离系统，包括加药混合单元、溶气水单元、混合反应单元和旋流气浮单元，所述加药混合单元和溶气水单元的出水端均与混合反应单元的进水端连通，所述混合反应单元的出水端与旋流气浮单元的进水端连通。进一步地，上述旋流气浮单元包括筒体、上盖体和设置在筒体内部的旋流气浮组件，所述筒体和上盖体可拆卸连接；所述旋流气浮组件包括排油管、倒锥形壳、第一圆柱壳、第二圆柱壳、锥形壳、排杂管、第一进水管、第二进水管和V形下挡板；所述倒锥形壳的顶部与排油管的底部固定且相通，所述倒锥形壳的底部与第一圆柱壳固定连接，所述锥形壳的顶部与第二圆柱壳固定连接，所述锥形壳的底部与排杂管的顶部固定且相通，且所述第一圆柱壳套设在第二圆柱壳的外侧；所述第一进水管和第二进水管均横向穿过第一圆柱壳和第二圆柱壳，所述第一进水管和第二进水管的端部均为螺旋线型结构；所述V形下挡板的底部设置有排渣口，所述V形下挡板的侧面设置有集泥斗，所述排杂管的底部穿过排渣口进行排杂质；所述排油管的顶部穿过上盖体的顶部进行排油，所述上盖体上设置有排水口。进一步地，上述第一圆柱壳的外部固定有环形支撑架，所述环形支撑架上固定有由筛网制成的环形状筛壳，所述筛壳内填充有滤料。进一步地，上述筛壳的外径与内径差等于筒体内壁与第一圆柱壳外壁的距离。进一步地，上述筛壳上设置有进料口和出料口，且所述进料口和出料口贯穿筒体的侧壁。进一步地，上述第一圆柱壳的外部固定有用于隔离细小杂质的隔板。进一步地，上述排油管的顶部与减压阀连通。进一步地，上述上盖体和筒体通过螺钉固定连接。本技术的有益效果：本技术的压裂返排液及油田采出水固液分离系统，包括加药混合单元、溶气水单元和旋流气浮单元，污水经过加药混合，引入溶气水之后，再进入旋流气浮单元实现破乳、旋流、分离、过滤及沉淀，最终实现油、渣、水的分离；该固液分离系统不仅能够提高油和悬浮物的去除效率，而且能够适应油田现场废水水质水量不稳定的状态，保证设备稳定运行的多功能旋流气浮分离系统。以下将结合附图及实施例对本技术做进一步详细说明。附图说明图1是本实施例固液分离系统的示意图。图2是本实施例旋流气浮单元结构示意图。图3是本实施例旋流气浮单元结构的仰视图。图中：1、旋流气浮单元；21、排油管；22、倒锥形壳；23、第一圆柱壳；24、第二圆柱壳；25、锥形壳；26、排杂管；27、第一进水管；28、第二进水管；29、V形下挡板；210、排渣口；212、筛壳；213、滤料；214、进料口；215、出料口；3、上盖体；31、排水口；4、筒体；5、减压阀；6、螺钉；7、加药混合单元；8、溶气水单元；9、混合反应单元。具体实施方式为进一步阐述本技术达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本技术的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压裂返排液及油田采出水固液分离系统，其特征在于：包括加药混合单元（7）、溶气水单元（8）、混合反应单元（9）和旋流气浮单元（1），所述加药混合单元（7）和溶气水单元（8）的出水端均与混合反应单元（9）的进水端连通，所述混合反应单元（9）的出水端与旋流气浮单元（1）的进水端连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种压裂返排液及油田采出水固液分离系统，其特征在于：包括加药混合单元（7）、溶气水单元（8）、混合反应单元（9）和旋流气浮单元（1），所述加药混合单元（7）和溶气水单元（8）的出水端均与混合反应单元（9）的进水端连通，所述混合反应单元（9）的出水端与旋流气浮单元（1）的进水端连通。


2.根据权利要求1所述的压裂返排液及油田采出水固液分离系统，其特征在于，所述旋流气浮单元（1）包括筒体（4）、上盖体（3）和设置在筒体（4）内部的旋流气浮组件，所述筒体（4）和上盖体（3）可拆卸连接；
所述旋流气浮组件包括排油管（21）、倒锥形壳（22）、第一圆柱壳（23）、第二圆柱壳（24）、锥形壳（25）、排杂管（26）、第一进水管（27）、第二进水管（28）和V形下挡板（29）；
所述倒锥形壳（22）的顶部与排油管（21）的底部固定且相通，所述倒锥形壳（22）的底部与第一圆柱壳（23）固定连接，所述锥形壳（25）的顶部与第二圆柱壳（24）固定连接，所述锥形壳（25）的底部与排杂管（26）的顶部固定且相通，且所述第一圆柱壳（23）套设在第二圆柱壳（24）的外侧；
所述第一进水管（27）和第二进水管（28）均横向穿过第一圆柱壳（23）和第二圆柱壳（24），所述第一进水管（27）和第二进水管（28）的端部均为螺旋线型结构；
所述V形下挡板（29）的底部设置有排渣口（210），所述排杂管（26）的底部穿...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳自恒，赵勇，廖乐军，王克强，赵凯，
申请(专利权)人：陕西海默油田服务有限公司，咸阳川庆鑫源工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61