油田水处理系统的制作方法

文档序号:11097743阅读:585来源:国知局
油田水处理系统的制造方法与工艺

本实用新型涉及石油勘探开发技术领域,特别涉及一种油田水处理系统。



背景技术:

在油田注水开发过程中,现场广泛应用联合站经过处理后的回注污水进行注水开发。这种开发方式在油田开采规模较大时较为适用。然而由于回注污水一般机杂含量高、悬浮物颗粒含量高,会影响注水水质或调剖、调驱剂成胶效果,因此,往往在联合站水质出现波动情况或不合格时,会使用井水、地下水等清水作为用水来源的。

而随着我国工业化进程的加快,井水、地下水受到环境污染或多元因素影响,水中铁(Fe2+)、锰(Mn2+)离子储量偏高且非常普遍,因此在使用过程中需要对清水进行处理,以将铁(Fe2+)、锰(Mn2+)离子等杂质去除。

目前,采用的污水处理工艺为:通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后,经过格删或者筛率器,之后进入沉砂池;然后经过砂水分离的污水进入初次沉淀池。初沉池的出水进入生物处理设备进行处理,生物处理设备的出水进入二次沉淀池。二次沉淀池的出水经过消毒排放或者进入三级处理。上述水处理工艺所需要的水处理设备多,成本高,维护运行困难,设备结构非常复杂,并不适用于油田大量水处理,因此,有必要设计一套简单可靠、成本低廉的水处理系统。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种油田水处理系统,能够满足油田大量水处理需求,且简单可靠,成本低廉。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现:

一种油田水处理系统,包括:

用于制备氧气的制氧装置;

用于储水的储水罐,所述储水罐上穿设有导管,所述导管的一端与所述制氧装置相连通,另一端伸入所述储水罐内;

所述储水罐上设置有用于注水的第一开口和用于排水的第二开口;

所述第一开口上设置有第一管线,所述第一管线能与目标水源相连通;在所述第一管线上设置有第一泵。

在优选的实施方式中,所述第一管线上还设置有单流阀。

在优选的实施方式中,所述导管的材料为不锈钢材质,其管壁上开设有多个开孔。

在优选的实施方式中,所述导管沿着所述储水罐的内壁延伸,所述储水罐的内壁上设置有至少一个用于固定所述导管的定位件。

在优选的实施方式中,还包括与所述第二开口连接的第二管线,所述第二管线上设置有控制阀和第二泵。

在优选的实施方式中,还包括控制器,所述第一泵、第二泵及制氧装置与所述控制器电性连接。

在优选的实施方式中,还包括控制按钮,所述第一泵、第二泵及制氧装置与所述控制按钮电性连接。

在优选的实施方式中,还包括设置用于检测所述储水罐内水位的检测件,所述检测件与所述控制器电性连接。

在优选的实施方式中,所述检测件为液位计。

在优选的实施方式中,所述储水罐具有相对的顶壁和底壁,在所述储水罐的顶壁设置有放空阀,在所述储水罐的底壁设置有排污口。

本实用新型的特点和优点是:通过设置用于制备氧气的制氧装置;用于储水的储水罐,所述储水罐内设置有导管,所述导管的一端与所述制氧装置相连通,另一端伸入所述储水罐内;所述储水罐上设置有用于注水的第一开口和用于排水的第二开口;所述第一开口上设置有第一管线,所述第一管线能与目标水源相连通;在所述第一管线上设置有第一泵。当需要进行水处理时,打开所述第一泵和所述制氧装置,所述第一泵将水抽至所述储水罐内,所述制氧装置通过所述导管将制备的氧气注入所述储水罐的水中,水与氧气对冲,充分接触,达到爆氧的目的,从而将Fe2+、Mn2+氧化成不溶于水的Fe3+、MnO2+而除去。整体上,本申请所述的油田水处理系统,结构简单,维护方便,可靠实用,安全环保,成本低廉,故障发生率低,能够为油田大量用水提供供水保障。

附图说明

图1是本申请实施方式中一种油田水处理系统的结构示意图;

图2是本申请实施方式中一种油田水处理系统中导管的局部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式,对本实用新型的技术方案作详细说明,应理解这些实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围,在阅读了本实用新型之后,本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。

需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型提供一种油田水处理系统,能够满足油田大量水处理需求,且简单可靠,成本低廉。

请参阅图1,本申请实施方式中提供的一种油田水处理系统可以包括:用于制备氧气的制氧装置13;用于储水的储水罐14,所述储水罐14上穿设有导管16,所述导管16的一端与所述制氧装置13相连通,另一端伸入所述储水罐14内;所述储水罐14上设置有用于注水的第一开口141和用于排水的第二开口142;所述第一开口141上设置有第一管线,所述第一管线能与目标水源1相连通;在所述第一管线上设置有第一泵3。

在本实施方式中,所述制氧装置13用于制备氧气。一般的,工业制氧装置13的原理是利用空气分离技术,首先将空气以高密度压缩,再利用空气中各成分的冷凝点的不同使之在一定的温度下进行气液脱离,再进一步精馏而得。所述制氧装置13设置有一出气口,用于向外部提供氧气。

在本实施方式中,所述储水罐14用于储水,且当所述制氧装置13相所述储水罐14供氧后,能够将储存的水中的杂质氧化去除。具体的,所述储水罐14可以为预定容器的罐体。具体的,所述储水罐14的容积可以根据实际的需求而定,本申请在此并不作具体的限定。此外,所述储水罐14的形状可以整体呈圆柱型壳体,也可以为其他形状,本申请在此并不作具体的限定。

在本实施方式中,所述储水罐14内设置有导管16,所述导管16用于将所述制氧装置13制备的氧气导入所述储水罐14中。具体的,所述导管16的一端与所述制氧装置13的出气口相连通,另一端伸入所述储水罐14内。由于所述导管16长期浸泡在氧气浓度较高的水中,为了防止所述导管16被氧化,延长其使用寿命,所述导管16的材料可以为不锈钢材质。具体的,该不锈钢可以选用304不锈钢,成本相对较低,且耐腐蚀。

请参阅图2,在一个实施方式中,所述导管16的管壁上可以开设有多个开孔160。当打开所述制氧装置13通过所述导管16向所述储水罐14中的水供氧时,氧气可以通过所述开孔160沿着开孔160方向注入周围的水中,从而能够使得氧气充分地注入水中,与水中的离子接触后,将水中的离子氧化。

具体的,所述开孔160可以均匀分布在所述导管16上,例如所述开孔160的孔径可以为2毫米,孔径可以为3毫米,密布在所述导管16的四周。

进一步的,所述导管16可以沿着所述储水罐14的内壁延伸,所述储水罐14的内壁上设置有至少一个用于固定所述导管16的定位件20。

在本实施方式中,所述导管16可以沿着所述储水罐14的内壁延伸。例如所述储水罐14整体呈圆柱体时,所述导管16可以沿着所述储水罐14的侧壁至底壁延伸。当然,所述导管16的具体形状还可以为其他形式,本申请在此并不作具体的限定。例如,所述导管16可以位于所述储水罐14的中心,其沿着所述储水罐14的轴向延伸。此外,所述导管16的个数,本申请在此也不作具体的限定,可以为一个,也可以为多个。

在本实施方式中,所述导管16在将所述制氧装置13制备的氧气导入所述储水罐14中时,由于该导入的氧气与所述储水罐14中的水的压力不同、本身介质不同,流动方向不同等因素的影响,会对所述储水罐14中的注入产生扰动的同时,其也后受到水的反作用,进而作用在所述导管16上。为了防止所述导管16与所述储水罐14发生碰撞,可以在所述储水罐14的内壁上设置有至少一个用于固定所述导管16的定位件20。所述定位件20的具体形式可以为卡子,其一端固定在所述储水罐14的内部上,另一端卡设在所述导管16的外壁上。所述卡子可以沿着所述导管16的延伸方向设置多个,具体的个数,可以根据实际需要进行调整,本申请在此并不作具体的限定。

在本实施方式中,所述储水罐14上设置有用于注水的第一开口141和用于排水的第二开口142。其中,所述第一开口141上设置有第一管线,所述第一管线能与目标水源1相连通;在所述第一管线上设置有第一泵3。

所述储水罐14可以呈圆柱型,其具有相对的顶壁、底壁和围设在所述顶壁和底壁之间的侧壁。所述第一开口141可以设置在所述顶壁上,用于将外部待处理的水倒入所述储水罐14中。所述第二开口142用于将处理后的水通过其向外供给。具体的,所述第二开口142可以设置在所述储水罐14的侧壁上。

在所述第一开口141上设置有第一管线,所述第一管线用于将所述第一开口141与目标水源1相连通。其中,所述目标水源1可以为需要进行水处理的水源,例如可以为地表水源井,可以为联合站经过处理后的回注污水池等,具体的,本申请在此并不作具体的限定。

在所述第一管线上可以设置有第一泵3,所述第一泵3用于提供将所述目标水源1的水驱动至所述储水罐14的动力。具体的,所述第一泵3可以为水泵等形式。所述第一泵3的工作参数可以根据实际使用需要而定,本申请在此并不作具体的限定。此外,在所述第一管线上,在所述第一泵3至所述目标水源1之间可以设置有井口阀2。该井口阀2用于可以用于控制所述目标水源1是否向所述储水罐14进行供水。当所述井口阀2打开时,所述目标水源1与所述第一泵3之间能相连通;当所述井口阀2关闭时,所述目标水源1与所述第一泵3之间相断开。具体的,所述井口阀2的形式本申请在此并不作具体的限定。

在一个实施方式中,所述第一管线上还可以设置有单流阀5。

在本实施方式中,所述第一管线上,在所述第一泵3与所述第一开口141之间可以设置有单流阀5。所述单流阀5能够实现流体的单向导通。具体的,从目标水源1流动至所述第一管线、第一泵3后能够通过所述单流阀5从所述第一开口141进入所述储水罐14。相反的,当所述储水罐14中的水溢出时,通过所述第一开口141流动至所述单流阀5时,在单流阀5的截断作用下,无法再通过所述第一管线向目标水源1流动。

此外,在所述第一管线上,位于所述单流阀5与所述第一泵3之间还可以进一步设置有截止阀4,用于进一步保证所述储水罐14中的水从所述第一开口141返流。

在一个实施方式中,所述油田水处理系统还可以包括与所述第二开口142连接的第二管线,所述第二管线上设置有控制阀17和第二泵18。

在本实施方式中,所述第二开口142上连接有第二管线。所述第二管线用于将所述储水罐14处理好的水导向目标使用位置。具体的,所述目标使用位置可以为进口,也可以为井口的调剖、调驱及化学驱所用的水罐等,当然还可以为油田其他需要使用水的位置,本申请在此并不作具体的限定。

在所述第二管线上还可以设置有控制阀17和第二泵18。所述控制阀17可以位于所述第二泵18的上游。其中,所述控制阀17用于控制所述第二管线的通断。当所述控制阀17处于打开状态时,所述第二开口142能够与所述第二泵18相连通,当所述控制阀17处于关闭状态时,所述第二开口142不与所述第二泵18相连通,无法向目标使用位置供水。

所述第二泵18可以用于提供将所述储水罐14中的水驱动至目标使用位置的动力。具体的,所述第一泵3可以为水泵等形式。具体的,所述第二泵18的工作参数可以根据实际使用需要而定,本申请在此并不作具体的限定。

在一个实施方式中,所述油田水处理系统还可以包括控制器7,所述第一泵3、第二泵18及制氧装置13与所述控制器7电性连接。

在本实施方式中,所述油田水处理系统还可以设置有控制器7,所述控制器7与所述第一泵3、第二泵18及制氧装置13电性连接,从而可以控制所述第一泵3、第二泵18及制氧装置13的工作状态。

例如,所述控制器7内能够存储有预定的控制模式,以实现对于整个油田水处理系统的控制。具体的,当启动所述油田水处理系统后,可以将所述第一泵3和所述制氧设备打开,进入所述储水罐14的水和氧气对冲,起到爆氧的目的。当所述储水罐14内的水达到预定水位时,关闭所述第一泵3,打开所述第二泵18,向外界提供处理后的水。

进一步的,所述油田水处理系统还可以包括控制按钮,所述第一泵3、第二泵18及制氧装置13与所述控制按钮电性连接。所述控制按钮包括与所述第一泵3相匹配的第一按钮8。当按下所述第一按钮8时,所述第一泵3进入工作状态,当对所述第一按钮8复位时,所述第一泵3由工作状态转为非工作状态。在本实施方式中,可以通过所述控制系统自动控制所述第一泵3,也可以通过手动按所述控制按钮实现所述第一泵3的打开和关闭,保证了所述油田水处理系统工作时的可靠性。

所述控制按钮包括与所述第二泵18相匹配的第二按钮9。当按下所述第二按钮9时,所述第二泵18进入工作状态,当对所述第二按钮9复位时,所述第二泵18由工作状态转为非工作状态。在本实施方式中,可以通过所述控制系统自动控制所述第二泵18,也可以通过手动按所述控制按钮实现所述第二泵18的打开和关闭,保证了所述油田水处理系统工作时的可靠性。

所述控制按钮包括与所述制氧装置13相匹配的第三按钮10。当按下所述第三按钮10时,所述制氧装置13进入工作状态,当对所述第三按钮10复位时,所述制氧装置13由工作状态转为非工作状态。在本实施方式中,可以通过所述控制系统自动控制所述制氧装置13,也可以通过手动按所述控制按钮实现所述制氧装置13的打开和关闭,保证了所述油田水处理系统工作时的可靠性。

此外,所述控制按钮还可以与电源盒12电性连接,所述电源盒12用于向所述油田水处理系统供电。

在一个实施方式中,所述油田水处理系统还可以包括设置用于检测所述储水罐14内水位的检测件,所述检测件与所述控制器7电性连接。

在本实施方式中,所述储水罐14内还可以设置有用于检测水位的检测件。所述检测件与所述控制器7电性连接,当所述检测件检测到的水位达到预定水位时,所述控制器7可以向所述第一水泵和制氧装置13发出控制信号,使其由工作状态转变为非工作状态。

具体的,所述检测件的形式可以为液位件,也可以为流量计,设置可以为所述控制器7内的计时器。当然,所述检测件的形式还可以为其他形式,本申请在此并不作具体的限定。

当所述检测件为液位计15时,所述液位计15的一端可以深入所述储水罐14的底部,另一端可以与所述控制器7电性连接,以将检测到的信号传递给所述控制器7。具体的,所述检测到的信号可以为水压信号。

当所述检测件为流量计时,可以设置在所述第一开口141附近,用于统计进入所述储水罐14内的流量。然后结合所述控制器7开始工作的时间可以确定预定时间内,注入所述储水罐14内的总的体积,进而根据所述储水罐14的截面积推算出所述储水罐14内的水位。

在本实施方式中,所述预定水位可以预先存储在所述控制器7内。具体的,所述预定水位可以为达到所述储水罐14的大部分容积,例如可以为所述储水罐14达到容积的90%对应的水位。当然,所述预定水位并不限于上述举例,本申请在此并不作具体的限定。

在一个实施方式中,所述储水罐14具有相对的顶壁和底壁,在所述储水罐14的顶壁设置有放空阀6,在所述储水罐14的底壁设置有排污口19。

在本实施方式中,所述储水罐14可以呈圆柱型,其具有相对的顶壁、底壁和围设在所述顶壁和底壁之间的侧壁。

在所述储水罐14的顶壁设置有放空阀6,相应的,所述储水罐14的底壁上设置有-排污口19。所述排污口19上可以通过可拆卸连接的方式设置有封堵件。例如,可以通过螺纹连接的方式设置有塞子。

在本实施方式中,由于与所述储水罐14中的水进行对冲的氧气自带有预定的压力,一般的储水罐14内的压力大于外界的大气压力。为了保证所述储水罐14内的污垢能够顺利地从所述排污口19排出,可以在所述储水罐14顶壁上设置所述放空阀6。在非排污情况下,所述放空阀6处于关闭状态。当需要将所述储水罐14底部经过爆氧处理析出的污垢排出时,可以打开所述放空阀6,使所述储水罐14通过所述放空阀6与大气连通,此时打开所述排污口19,使得所述储水罐14内的污垢能够顺利地从所述排污口19排出。

本实用新型实施方式中提供的一种油田水处理系统使用方法是:当需要制备清水时,打开井口阀2和截止阀4,关闭控制阀17,启动第一泵3,同时启动制氧装置13,制氧装置13与储水罐14内的导管16连接,通过制得的氧气与泵入储水罐14罐体内的清水对冲,起到曝氧的目的,实现将Fe2+、Mn2+氧化成不溶于水的Fe3+、MnO2+而除去,将地表水源井内的清水抽至储水罐14内,当储水罐14内液位达到罐体容积90%时,控制器77将切断电源,停止抽水。当控制器7失灵时,也可以通过控制按钮来控制第一泵3的启停工作实现抽水的目的。当作业施工或现场需要注水时,打开控制阀17,通过控制按钮控制第二泵18向联合站注水系统送水。当清洗储水罐14时,首先打开放空阀6,打开排污口19排污即可。

本申请实施方式中提供的油田水处理系统,通过设置用于制备氧气的制氧装置13;用于储水的储水罐14,所述储水罐14内设置有导管16,所述导管16的一端与所述制氧装置13相连通,另一端伸入所述储水罐14内;所述储水罐14上设置有用于注水的第一开口141和用于排水的第二开口142;所述第一开口141上设置有第一管线,所述第一管线能与目标水源1相连通;在所述第一管线上设置有第一泵3。当需要进行水处理时,打开所述第一泵3和所述制氧装置13,所述第一泵3将水抽至所述储水罐14内,所述制氧装置13通过所述导管16将制备的氧气注入所述储水罐14的水中,水与氧气对冲,充分接触,达到爆氧的目的,从而将Fe2+、Mn2+氧化成不溶于水的Fe3+、MnO2+而除去。整体上,本申请所述的油田水处理系统,结构简单,维护方便,可靠实用,安全环保,成本低廉,故障发生率低,能够为油田大量用水提供供水保障。

本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述,各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可,每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。

以上所述仅为本实用新型的几个实施方式,虽然本实用新型所揭露的实施方式如上,但所述内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式,并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域的技术人员,在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本实用新型的专利保护范围,仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

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