一种海上油田高含油生产水分级净化的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种海上油田高含油生产水分级净化的装置和方法，所述装置包括依次连接的生产分离器、T型分岔油水分离管、保安精滤器和紧凑高效聚结器，高含油生产水依次经所述设备，通过生产分离器排气并在重力沉降作用下初步油水分离，通过所述T型分岔油水分离管去除粒径20μm以上的游离油、分散油和悬浮油；通过所述保安精滤器除去悬浮物；通过所述紧凑高效聚结器去除粒径20μm以下的乳化油，得到分级净化后的生产水。所述装置和方法对生产水中不同存在形态的油滴采用不同的方法处理，不仅降低了海上平台高含油生产水的除油成本，而且使得整套装置的除油效率大幅度提升，具有稳定高效、结构紧凑、能耗低的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种海上油田高含油生产水分级净化的装置和方法
本专利技术属于含油污水处理
，具体涉及一种海上油田高含油生产水分级净化的装置和方法。
技术介绍
随着世界经济的快速发展，陆地石油资源逐步枯竭，但由于海洋石油资源丰富，近年来世界各国加大了对海洋石油的勘探开发力度。但是随着海上油田开采进入中后期，采出液含水率逐步上升，在海洋石油的勘探开发过程中产生了大量的高含油生产水，若对于这些高含油生产水不能进行合理的处理及回注，将会对海洋生态环境造成严重危害。海上油田生产水主要是指从高含水原油分离出来的含油污水，主要包含石油类物质及悬浮物。常见的海上油田生产水处理方法主要有旋流分离技术、气浮处理技术、萃取技术、过滤技术、生物处理和氧化技术。上述处理方法中，或设备复杂、处理成本高，或不能长周期稳定运行。如CN204737813U公开的一种海上油田生产水处理系统，虽然该系统除油效果好、抗冲击能力强、易操作，但是该系统运行维护费用高，不利于大规模推广应用。因此，开发一种结构紧凑、稳定高效、节约成本的海上油田生产水净化的方法意义重大。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种海上油田高含油生产水分级净化的装置和方法，通过T型分岔油水分离管和紧凑高效聚结器将高含油生产水中的油水两相深度分离，分别去除大粒径的游离油、分散油、悬浮油和小粒径的乳化油，以实现对高含油生产水的高效除油。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种海上油田高含油生产水分级净化的装置，所述装置包括依次连接的生产分离器、T型分岔油水分离管、保安精滤器和紧凑高效聚结器，其中：所述生产分离器包括分离器壳体，所述分离器壳体上端的两侧分别设有采出液入口和排气口，下端设有排水口和排油口，其中所述排水口与所述采出液入口更接近；所述T型分岔油水分离管包括平行的上分离管、下分离管和连通所述上、下分离管的若干个平行的分离立管，所述下分离管的一端为分离管入口，与所述生产分离器的排水口通过管道连通，所述下分离管的另一端为水相出口，所述上分离管的一端与所述分离立管连通，另一端为油相出口；所述保安精滤器的底端设有精滤器入口，顶端设有精滤器出口，所述精滤器入口通过管道与所述T型分岔油水分离管的水相出口连通；所述紧凑高效聚结器包括聚结器壳体，所述聚结器壳体上端的两侧分别设有聚结器入口和油包，所述聚结器入口与所述精滤器出口通过管道连通，所述油包顶端为第二油相出口，所述聚结器壳体下端与所述油包同一侧设有第二水相出口；所述聚结器壳体内沿所述聚结器入口依次设有整流器和一级或若干级聚结组件，所述聚结组件包括依次排列的油滴粗粒化聚结模块、油水快速分离模块和纳米改性深度分离模块。本专利技术进一步设置为，所述装置还包括污油罐，所述污油罐设有污油入口，所述排油口、油相出口和第二油相出口均与所述污油入口通过管道连通。本专利技术进一步设置为，所述紧凑高效聚结器的整流器为均匀开设有圆形孔或方形孔的圆盘，其开孔率为40％-80％。本专利技术进一步设置为，所述油滴粗粒化聚结模块由亲油纤维编织而成，所述油水快速分离模块由亲油纤维和亲水纤维通过Ω型编织方法混合编织而成，其中所述亲油纤维的混合比例为60％-80％，所述纳米改性深度分离模块由改性亲油纤维和改性亲水纤维通过X型编织方法混合编织而成。本专利技术进一步设置为，所述亲油纤维材料选自特氟龙、聚丙烯或尼龙，所述亲水纤维材料选自金属或陶瓷。本专利技术进一步设置为，所述生产分离器的分离器壳体内自所述采出液入口端依次设有脱气芯管、整流均布器和油水聚结模块，所述油水聚结模块由金属骨架纤维制成；所述排水口和排油口间设有可调油水隔离堰板；所述排气口的下端设有除沫器。本专利技术进一步设置为，所述T型分岔油水分离管的分离管入口内安装螺旋叶片，利用螺旋叶片产生的离心力场初步分离生产水中大粒径的游离油、分散油和悬浮油。本专利技术进一步设置为，所述生产分离器、紧凑高效聚结器为卧式结构，所述保安精滤器为立式结构，所述T型分岔油水分离管的分离立管垂直于地面。本专利技术还提供了一种利用所述装置分级净化高含油生产水的方法，所述方法包括以下步骤：(1)高含油生产水经所述采出液入口进入所述生产分离器中进行重力沉降分离，生产水中溶解的气体从排气口排出，油滴从排油口排出，生产水从排水口排出后进入T型分岔油水分离管；(2)所述T型分岔油水分离管去除粒径20μm以上的游离油、分散油和悬浮油，分离后的油滴从油相出口排出，生产水从水相出口排出进入所述保安精滤器；(3)生产水经所述保安精滤器除去悬浮物后，从精滤器出口排出进入所述紧凑高效聚结器；(4)所述紧凑高效聚结器去除粒径20μm以下的乳化油，分离后的油滴从第二油相出口排出，生产水从第二水相出口排出得到净化后的生产水。本专利技术进一步设置为，所述聚结器入口的生产水中油含量高于6000mg/L时，所述聚结组件采用两级形式；所述聚结器入口的生产水中油含量低于6000mg/L时，所述聚结组件采用一级形式。本专利技术的有益效果在于：本专利技术结合管式分离技术和聚结除油技术用于处理高含油生产水，采用管式分离技术将高含油生产水中20μm以上的游离油、分散油和悬浮油去除，采用聚结除油技术将生产水中20μm以下的乳化油深度去除。对于生产水中不同存在形态的油滴采用不同的方法处理，不仅降低了海上平台高含油生产水的除油成本，而且使得整套装置的除油效率大幅度提升，所述装置和方法具有稳定高效、结构紧凑、能耗低的优势。附图说明图1为本专利技术所涉及的海上油田高含油生产水分级净化的装置的示意图；图2为本专利技术所涉及的生产分离器的示意图；图3为本专利技术所涉及的T型分岔油水分离管的示意图；图4为本专利技术所涉及的紧凑高效聚结器的示意图。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。应理解，以下实施例仅用于对本专利技术作进一步说明，不应理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据本专利技术的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。实施例1图1显示了本专利技术的一种海上油田高含油生产水分级净化的装置的示意图。由图1所示，所述装置包括依次连接的生产分离器1、T型分岔油水分离管3、保安精滤器4和紧凑高效聚结器5，其中：结合图2所示，所述生产分离器1包括分离器壳体11，所述分离器壳体11上端的两侧分别设有采出液入口110和排气口18，下端设有排水口15和排油口17，其中所述排水口15相比所述排油口17与所述采出液入口110更近。结合图3所示，所述T型分岔油水分离管3包括平行的上分离管31、下分离管32和连通所述上、下分离管的若干个平行的分离立管33；所述下分离管32的一端为分离管入口34，与所述生产分离器1的排水口15通过管道连通，所述下分离管32的另一端为水相出口35，所述上分离管32的一端与所述分离立管33连通，另一端为油相出口36。所述保安精滤器4的底端设有精滤器入口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海上油田高含油生产水分级净化的装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的生产分离器、T型分岔油水分离管、保安精滤器和紧凑高效聚结器，其中：/n所述生产分离器包括分离器壳体，所述分离器壳体上端的两侧分别设有采出液入口和排气口，下端设有排水口和排油口，其中所述排水口与所述采出液入口更接近；/n所述T型分岔油水分离管包括平行的上分离管、下分离管和连通所述上、下分离管的若干个平行的分离立管，所述下分离管的一端为分离管入口，与所述生产分离器的排水口通过管道连通，所述下分离管的另一端为水相出口，所述上分离管的一端与所述分离立管连通，另一端为油相出口；/n所述保安精滤器的底端设有精滤器入口，顶端设有精滤器出口，所述精滤器入口通过管道与所述T型分岔油水分离管的水相出口连通；/n所述紧凑高效聚结器包括聚结器壳体，所述聚结器壳体上端的两侧分别设有聚结器入口和油包，所述聚结器入口与所述精滤器出口通过管道连通，所述油包顶端为第二油相出口，所述聚结器壳体下端与所述油包同一侧设有第二水相出口；所述聚结器壳体内沿所述聚结器入口依次设有整流器和一级或若干级聚结组件，所述聚结组件包括依次排列的油滴粗粒化聚结模块、油水快速分离模块和纳米改性深度分离模块。/n...

【技术特征摘要】
1.一种海上油田高含油生产水分级净化的装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的生产分离器、T型分岔油水分离管、保安精滤器和紧凑高效聚结器，其中：
所述生产分离器包括分离器壳体，所述分离器壳体上端的两侧分别设有采出液入口和排气口，下端设有排水口和排油口，其中所述排水口与所述采出液入口更接近；
所述T型分岔油水分离管包括平行的上分离管、下分离管和连通所述上、下分离管的若干个平行的分离立管，所述下分离管的一端为分离管入口，与所述生产分离器的排水口通过管道连通，所述下分离管的另一端为水相出口，所述上分离管的一端与所述分离立管连通，另一端为油相出口；
所述保安精滤器的底端设有精滤器入口，顶端设有精滤器出口，所述精滤器入口通过管道与所述T型分岔油水分离管的水相出口连通；
所述紧凑高效聚结器包括聚结器壳体，所述聚结器壳体上端的两侧分别设有聚结器入口和油包，所述聚结器入口与所述精滤器出口通过管道连通，所述油包顶端为第二油相出口，所述聚结器壳体下端与所述油包同一侧设有第二水相出口；所述聚结器壳体内沿所述聚结器入口依次设有整流器和一级或若干级聚结组件，所述聚结组件包括依次排列的油滴粗粒化聚结模块、油水快速分离模块和纳米改性深度分离模块。


2.根据权利要求1所述的生产水分级净化的装置，其特征在于，所述装置还包括污油罐，所述污油罐设有污油入口，所述排油口、油相出口和第二油相出口均与所述污油入口通过管道连通。


3.根据权利要求1所述的生产水分级净化的装置，其特征在于，所述紧凑高效聚结器的整流器为均匀开设有圆形孔或方形孔的圆盘，其开孔率为40％-80％。


4.根据权利要求1所述的生产水分级净化的装置，其特征在于，所述油滴粗粒化聚结模块由亲油纤维编织而成，所述油水快速分离模块由亲油纤维和亲水纤维通过Ω型编织方法混合编织而成，其中所述亲油纤维的混合比例为60％-80％，所述纳米改性深度分离模块由改性亲油纤维和改性亲水纤维通过X型编织方法混合编织而成。

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【专利技术属性】
技术研发人员：杨强，孟敏，刘懿谦，卢浩，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31