一种油田采出水过滤器的寿命判断系统及其判断方法与流程

本发明涉及油田采出水的过滤，具体涉及一种油田采出水过滤器的寿命判断系统及其判断方法。

背景技术：

1、伴随着油田注水开发生产的进行，注入水和含油污水的处理及排放问题越来越引起人们的关注。例如，中国大庆油田2004年采油量4600万吨以上，回注水量达5亿多吨，由于各种油田开采助剂的使用，油田采出水水质变化幅度增大，部分区块处理后的采油污水未达到要求却仍然回注到地下，则会导致堵塞地层出油通道，降低注水效率和石油开采量。另外，如果外排水不达标，不但会造成环境污染、破坏水体、影响生态平衡，而且会造成大量的水资源浪费。因此，油田采出水的处理对于环境保护、水资源再利用、促进经济可持续发展具有非常重要的意义。

2、在采出液处理的过程中，预分水作为采出液处理的首道工序，其作用为去除泥沙，进行油水分离，避免了在后续工艺中泥沙和大颗粒絮状油滴堵塞或者磨损设备，通过高效的油水分离获得水含量更高的液体，从而提高了后续工艺的效率。

3、目前的预分水工艺中，对于泥沙的分离可以通过过滤器来实现，但是泥沙等大颗粒在水压的作用下容易卡入过滤器的过滤孔中，经由一定工艺时间的积累，会造成过滤器的失效。需要定期判断过滤器是否失效，目前对于过滤器寿命的判断方式主要还是依据经验或者停机检查的方式，依据经验判断不仅对工作人员有极高的要求，还容易出现错判误判；停机检查的方式不仅影响生产效率，还会增加生产成本。

4、现有技术中对于过滤器的改进重点均在于如何减少过滤器的堵塞或者过滤器如何便于清洗，如专利cn102210950a公开了一种输油管的防堵过滤系统，包括过滤器、电磁阀组、循环管道，过滤器包括过滤器壳体和滤网，滤网与过滤器壳体之间留有空隙，电磁阀组包括两组方向相反的电磁阀，两个过滤器的其中一端分别通过循环管道和电磁阀组相连接，两个过滤器的另一端分别通过循环管道与输油管相连接，每个与输油管连接的循环管道的其中一端与输油管相连接，另一端与过滤器中滤网与过滤器壳体之间的空隙相连接，每个与电磁阀组连接的循环管道的其中一端与电磁阀组相连接，另一端与过滤器中的滤网相连接；输油管的防堵过滤系统还包括电脑控制装置，过滤器的下端还设有排污阀。该过滤系统的过滤器不会产生堵塞，也不需要进行人工清洗，但是常时间使用过滤器仍会有老化损坏现象，过滤器仍然需要定期停机检查。

5、综上所述，需要提供一种油田采出水过滤器的寿命判断系统及其判断方法，能够在不停机的条件下，对过滤器的使用状态进行准确、实时性的判断。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供一种油田采出水过滤器的寿命判断系统及其判断方法，旨在实现不停机的条件下，对过滤器的使用状态进行准确实时的判断，节省停机成本和停机时间。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一种油田采出水过滤器的寿命判断系统，包括过滤器、电阻测量模块、冲洗水箱、缓冲腔和上位机；

4、所述过滤器连接采出水管道，所述过滤器包括过滤板和用于固定所述过滤板的上卡槽、下卡槽，所述过滤板包括具有多孔结构的金属骨架和包裹在骨架外表面的弹性绝缘层；所述上卡槽内设置第一导电触点，所述过滤板的上端面设置与所述第一导电触点对应的第一导通点；所述下卡槽内设置第二导电触点，所述过滤板的下端面设置与所述第二导电触点对应的第二导通点，所述第一导电触点、所述第二导电触点均与所述电阻测量模块电连接；

5、所述冲洗水箱用于存储冲洗水，所述冲洗水用于对所述过滤器进行反冲洗；

6、所述缓冲腔与所述过滤器连接，用于对所述过滤器反冲洗之后的冲洗液进行过滤处理；所述缓冲腔；

7、所述上位机用于计算电阻测量模块检测的数据，并显示判断结果。

8、进一步地，所述缓冲腔包括缓冲腔体、缓冲入水口、缓冲出水口、过滤支撑板、重力检测装置；所述缓冲腔体上方设置所述缓冲入水口，所述缓冲入水口与所述过滤器连接，所述缓冲腔体下方设置所述缓冲出水口，所述缓冲出水口与排放系统连接；所述过滤支撑板在所述缓冲腔体内面向所述缓冲入水口设置，所述过滤支撑板下方居中设置所述重力检测装置，所述重力检测装置连接重量测量模块，所述重量测量模块与所述上位机连接。

9、更进一步地，所述过滤支撑板的孔径为0.8mm-1.2mm。

10、更进一步地，所述重力检测装置为弹簧或者压电传感器。

11、进一步地，所述过滤器还包括过滤腔体，所述过滤腔体左侧设置采出水入口，所述采出水入口连接所述采出水管道；所述过滤腔体右侧设置采出水出口，所述采出水出口连接采出水收集装置；所述采出水出口上方设置冲洗液入口，所述冲洗液入口连接所述冲洗水箱；所述过滤器下方设置冲洗液出口，所述冲洗液出口连接所述缓冲腔。

12、更进一步地，所述过滤器与所述采出水管道之间设置第一阀门和第一流量计，所述过滤器与所述冲洗水箱之间设置第二阀门和第二流量计，所述过滤器与所述采出水收集装置之间设置第三阀门和第三流量计，所述过滤器与所述缓冲腔之间设置第四阀门和第四流量计。

13、进一步地，所述过滤板为长方体，所述第一导电触点和所述第二导电触点位于所述过滤板的同一对角线的两端。

14、进一步地，所述第一导电触点与所述第一导通点之间通过钎焊或磁铁连接，所述第二导电触点与所述第二导通点之间通过钎焊或磁铁连接。

15、进一步地，上卡槽的外表面设置密封圈，下卡槽的外表面设置密封圈。

16、进一步地，所述上卡槽与所述过滤板之间通过螺栓连接，所述下卡槽与所述过滤板之间通过螺栓连接。

17、进一步地，所述过滤板由cualni合金制成。

18、进一步地，所述电阻测量模块还包括熔断机构。

19、本发明还提供一种油田采出水过滤器的寿命判断方法，包括如下步骤：

20、s1、打开第一阀门和第三阀门，开启电阻测量模块，将过滤板、上卡槽、下卡槽连通为封闭回路；所述电阻测量模块测得所述回路的实时电流为i，计算出电流变化率b：

21、

22、其中，i0为设备调试时测得的回路标准电流值；

23、s2、设定第一流量计实时采集的采出液流量为q1，第三流量计实时采集的采出液流量为q2，设定第一标准值a1和第二标准值a2，当a1<a<a2时，上位机开启反冲洗功能，第一阀门和第三阀门关闭，第二阀门和第四阀门打开，其中：

24、

25、s3、反冲洗时间达到预定时间后，第二阀门和第四阀门关闭，第一阀门和第三阀门打开，继续进行采出水的过滤；

26、s4、测量冲洗后所述过滤支撑板上过滤物的重量，将过滤物的重量设定为gk；

27、s5、经历多次的采出水过滤、过滤板反冲洗的重复过程，计算过滤支撑板上过滤物的重量变化率c：

28、

29、其中，k表示第k次反冲洗；

30、s6、根据a、b、c的值对所述过滤板的使用状况进行判断，

31、当a≤a1时，无需开启反冲洗功能，表示过滤板的过滤能力较高，过滤板可以继续工作；

32、当a1<a<a2，并且b<b0，并且c<c0时，其中b0为电流变化率的设定标准值，c0为重量变化率的设定标准值，表示过滤板的过滤能力有所退化，此时应启动反冲洗功能，并且过滤板的过滤能力能够通过反冲洗模式进行回复，过滤板可以继续工作；

33、当a≥a2，或者b≥b0，或者c≥c0时，表示过滤板的过滤能力较弱，或者过滤板的弹性绝缘层剥落严重或者过滤板中的金属骨架断裂严重，需要更换过滤板。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

35、1.本发明通过在过滤板两端设置导电触点，导电触点连接电阻测量模块，计算通过过滤板的电流变化，判断过滤板是否存在弹性绝缘层剥落严重的情况，或者过滤板存在金属骨架断裂严重的情况，进而可以判断过滤板是否需要更换，不需要对过滤器进行停机检测，节省了维护时间和维护成本。

36、2.本发明通过计算采出水过滤前后的流量，能够判断过滤板的过滤能力，进而判断过滤板是否需要更换或者需要反冲洗，实时监控，使用方便。

37、3.本发明通过设置缓冲腔，对反冲洗的冲洗液进行过滤，一方面可以重复利用冲洗液，节约水源，利于环保；另一方面，对冲洗液的过滤物进行称重，并对过滤物的重量变化进行检测，进一步可以判断过滤板的过滤能力，使判断结果更加全面有效。