用于油田化学驱采出水降粘的臭氧循环罐及降粘装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于油田化学驱采出水降粘的臭氧循环罐及降粘装置，属于水处理技术领域。本实用新型专利技术提供的臭氧循环罐通过合理的内部结构设计，可以有效提高油田化学驱采出水的处理效率。提供的降粘装置使用本实用新型专利技术提供的臭氧循环罐，或将臭氧氧化系统与电催化氧化系统联用，能够对油田化学驱采出水进行高效降粘处理，降低采出水粘度，大幅度提高油、泥、水分离效率。

【技术实现步骤摘要】
用于油田化学驱采出水降粘的臭氧循环罐及降粘装置
本技术属于水处理技术方法领域中的油田化学驱采出水处理
，具体涉及一种用于油田化学驱采出水降粘的臭氧循环罐及使用其的油田化学驱采出水降粘装置，特别涉及一种用于油田化学驱采出水降粘的臭氧循环罐及使用其的基于臭氧氧化的油田化学驱采出水降粘装置和基于臭氧-电催化氧化联用的油田化学驱采出水降粘装置。
技术介绍
大部分油田通过化学驱驱油提高采收率，化学驱驱油是基于在注入液中加入水溶性聚合物，因此聚合物是化学驱驱油的基础，其采出水为化学驱采出水，即利用化学驱油法驱油后产生的油田采出水，包括聚合物驱、表面活性剂-聚合物驱、碱-表面活性剂-聚合物驱，碱-聚合物驱采出水。随着油田化学驱中超高分子量聚合物的注入，使其返出地面后的采出水粘度越来越高，处理难度也越来越大。以聚合物为基础的化学驱驱油对于采出水处理的影响主要体现在：(1)聚合物会使采出水的粘度增加。40℃时水驱或水驱见聚污水的粘度一般为0.7～1.0mPa·s，而含聚污水的粘度随聚合物含量的增加而增加，聚合物浓度返出高峰期时一般为2.0～2.5mPa·s，而三元复合驱采出水的粘度最高能达到9.0mPa·s。水粘度的增加会增大水中胶体颗粒的稳定性，降低油珠的浮升速度和悬浮固体的沉降速度；(2)采出水粘度增加后采出水油珠变小，界面电荷增强，导致采出水中小油珠稳定地存在于水体中，因而增加了处理难度；(3)驱油用的阴离子型聚合物的存在严重削弱了油田采出水处理药剂的使用效果，三元采出水(碱-表面活性剂-聚合物驱)的高碱性环境，也使油田采出水处理药剂使用效果变差，从而显著增加了药剂的用量；(4)由于聚合物较强的吸附性，使得污水中携带的泥沙悬浮物较多、颗粒微小难以上浮或下沉，同时三元采出水中碱-表面活性剂-聚合物的存在使其过滤效率降低；(5)含聚后的高粘度采出水形成乳状液更稳定，其黏弹性使得油水界面膜强度增高，同样增大了采出水油水分离的难度。目前针对油田化学驱采出水处理多采用“沉降+过滤”的处理工艺技术，涉及到的单体设备主要包括“自然沉降罐”、“混凝沉降罐”、“气浮或曝气沉降罐”、“溶气浮选装置”、“粒状滤料过滤罐”等，再通过配合投加浮选剂、絮凝剂等油田化学药剂来实现污水的有效处理。这种工艺技术及采用的设备主要以物理方法为主，通过介质的密度差及油珠碰撞聚结或浅层气浮理论，进行油、水、泥分离，再通过滤料的吸附、截留等措施保障回注水水质达标，对于水质的改性，降低采出水粘度等方面基本没有作用，因而使其现有化学驱采出水处理工艺适应性越来越差，主要表现在：药剂成本高、加药后产渣量大、达标运行负荷率越来越低。水处理高级氧化技术是近20年兴起的新技术，它通过化学或物理化学的方法将污水中的有机污染物直接氧化成无机物，或转化为低分子量的有机物，主要特点是反应时间短，见效快。涉及的高级氧化技术主要包括臭氧氧化技术、光催化氧化技术、电催化氧化技术、超声波氧化技术、Fenton氧化及类Fenton氧化技术等，利用这些高级氧化技术的设备也应运而生。然而，从处理设备上分析，单一的高级氧化设备在处理化学采出水时产生的羟基自由基有限，连续处理能力不足，对于降解的污染物选择性有限、氧化能力单一，难以取得理想效果；从经济性上分析，单一的高级氧化设备对于氧化污染物效率低，成本高、氧化剂消耗量大。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题的一个或多个，本技术的一个方面提供一种用于油田化学驱采出水降粘的臭氧循环罐，包括：罐体(6)，其包括循环水进口(61)、循环水出口(62)、来水进口(63)和降粘水出口(64)，所述来水进口(63)用于与采出水源连接；来水中心柱(611)，其竖直设置在所述罐体(6)内的中心上部，所述来水中心柱(611)的底部与所述来水进口(63)连接；配水系统(613)，其设置在所述罐体(6)内的顶部，并与所述来水中心柱(611)连接；导流部件(614)，其设置在所述配水系统(613)的下方，并环绕所述来水中心柱(611)设置在所述罐体(6)内；出水中心柱(612)，其竖直设置在所述来水中心柱(611)的下方，底部分别与所述循环水出口(62)和降粘水出口(64)连接；循环旋流板(617)，其设置在所述导流部件(614)的下方，并环绕所述出水中心柱(612)的上部或环绕所述来水中心柱(611)的下部设置在所述罐体(6)内；和集水系统(618)，其设置在所述循环旋流板(617)的下方，并与所述出水中心柱(612)连接。上述配水系统(613)包括多个配水喇叭口(6131)和将所述多个配水喇叭口(6131)与所述来水中心柱(611)连接的配水导管(6132)；和所述集水系统(618)包括多个集水喇叭口(6181)和将所述多个集水喇叭口(6181)与所述出水中心柱(612)连接的集水导管(6182)。上述导流部件(614)包括固定连接的第一上层导流板(6141)、第一斜板填料(6142)和第一下层导流板(6143)。本技术的另一方面提供一种基于臭氧氧化的油田化学驱采出水降粘装置，包括：臭氧发生器(1)，其用于产生臭氧；气液强力混合腔(3)，其与所述臭氧发生器(1)连接；第一臭氧反应器(4)，其包括第一进水口(41)和第一出水口(42)，其中所述第一进水口(41)与所述气液强力混合腔(3)连接；上述的臭氧循环罐，其中所述循环水进口(61)与所述第一出水口(42)连接；和循环泵(2)，其一端与所述臭氧循环罐的循环水出口(62)连接，另一端与所述气液强力混合腔(3)连接。上述基于臭氧氧化的油田化学驱采出水降粘装置，还包括：第二臭氧反应器(5)，其设置在所述第一臭氧反应器(4)和臭氧循环罐之间，在所述第二臭氧反应器(5)上设置有第二进水口(51)和第二出水口(52)，其中所述第二进水口(51)与所述第一出水口(42)连接，所述第二出水口(52)与所述臭氧循环罐的循环水进口(61)连接。上述第一臭氧反应器(4)和第二臭氧反应器(5)内均设置有3～4层错流穿孔板。本技术的又一方面还提供一种基于臭氧-电催化氧化联用的油田化学驱采出水降粘装置，包括：上述的基于臭氧氧化的油田化学驱采出水降粘装置；和电催化箱体(7)，其包括第三进水口(71)，所述第三进水口(71)与所述臭氧循环罐的降粘水出口(64)连接。上述第三进水口(71)与所述臭氧循环罐的降粘水出口(64)通过一倒U型管道连接，在所述倒U型管道上设置有一破虹吸管(620)。上述电催化箱体(7)还包括电催化接触区(711)、电催化分离区(713)和出水区(715)；其中：所述电催化接触区(711)的底部与所述第三进水口(71)连接，其内设置有电解池(712)；所述电催化分离区(713)的上部与所述电催化接触区(711)的上部连接，其内设置有第二斜板填料(714)、第二上层导流板(7141)和第二下层导流板(7142)；所述出水区(715)的底部与所述电催化分离区(713)的底部连接；其中所述电催化接触区(711)的底部设置有第一积泥区(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于油田化学驱采出水降粘的臭氧循环罐，其特征在于，包括：/n罐体(6)，其内设置有循环水进口(61)、循环水出口(62)、来水进口(63)和降粘水出口(64)，所述来水进口(63)用于与采出水源连接；/n来水中心柱(611)，其竖直设置在所述罐体(6)内的中心上部，所述来水中心柱(611)的底部与所述来水进口(63)连接；/n配水系统(613)，其设置在所述罐体(6)内的顶部，并与所述来水中心柱(611)连接；/n导流部件(614)，其设置在所述配水系统(613)的下方，并环绕所述来水中心柱(611)设置在所述罐体(6)内；/n出水中心柱(612)，其竖直设置在所述来水中心柱(611)的下方，底部分别与所述循环水出口(62)和降粘水出口(64)连接；/n循环旋流板(617)，其设置在所述导流部件(614)的下方，并环绕所述出水中心柱(612)的上部或环绕所述来水中心柱(611)的下部设置在所述罐体(6)内；和/n集水系统(618)，其设置在所述循环旋流板(617)的下方，并与所述出水中心柱(612)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于油田化学驱采出水降粘的臭氧循环罐，其特征在于，包括：
罐体(6)，其内设置有循环水进口(61)、循环水出口(62)、来水进口(63)和降粘水出口(64)，所述来水进口(63)用于与采出水源连接；
来水中心柱(611)，其竖直设置在所述罐体(6)内的中心上部，所述来水中心柱(611)的底部与所述来水进口(63)连接；
配水系统(613)，其设置在所述罐体(6)内的顶部，并与所述来水中心柱(611)连接；
导流部件(614)，其设置在所述配水系统(613)的下方，并环绕所述来水中心柱(611)设置在所述罐体(6)内；
出水中心柱(612)，其竖直设置在所述来水中心柱(611)的下方，底部分别与所述循环水出口(62)和降粘水出口(64)连接；
循环旋流板(617)，其设置在所述导流部件(614)的下方，并环绕所述出水中心柱(612)的上部或环绕所述来水中心柱(611)的下部设置在所述罐体(6)内；和
集水系统(618)，其设置在所述循环旋流板(617)的下方，并与所述出水中心柱(612)连接。


2.根据权利要求1所述的臭氧循环罐，其特征在于，所述配水系统(613)包括多个配水喇叭口(6131)和将所述多个配水喇叭口(6131)与所述来水中心柱(611)连接的配水导管(6132)；和
所述集水系统(618)包括多个集水喇叭口(6181)和将所述多个集水喇叭口(6181)与所述出水中心柱(612)连接的集水导管(6182)；
所述导流部件(614)包括固定连接的第一上层导流板(6141)、第一斜板填料(6142)和第一下层导流板(6143)。


3.一种基于臭氧氧化的油田化学驱采出水降粘装置，其特征在于，包括：
臭氧发生器(1)，其用于产生臭氧；
气液强力混合腔(3)，其与所述臭氧发生器(1)连接；
第一臭氧反应器(4)，其包括第一进水口(41)和第一出水口(42)，其中所述第一进水口(41)与所述气液强力混合腔(3)连接；
权利要求1或2所述的臭氧循环罐，其中所述循环水进口(61)与所述第一出水口(42)连接；和
循环泵(2)，其一端与所述臭氧循环罐的循环水出口(62)连接，另一端与所述气液强力混合腔(3)连接。


4.根据权利要求3所述的基于臭氧氧化的油田化学驱采出水降粘装置，其特征在于，还包括：
第二臭氧反应器(5)，其设置在所述第一臭氧反应器(4)和臭氧循环罐之间，在所述第二臭氧反应器(5)上设置有第二进水口(51)和第二出水口...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵秋实，曹振锟，陈忠喜，古文革，舒志明，徐忠凯，单红曼，
申请(专利权)人：大庆油田有限责任公司，大庆油田工程有限公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23