油田注水定壓連續(xù)過濾裝置及其過濾工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油田注水定壓連續(xù)過濾裝置及其過濾工藝，屬于油田注水水處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]油田注水一般采用的水處理工藝如下:水源來水一原水罐一加壓泵一過濾一清水罐一喂水泵一注水泵一注水井，其缺點是被處理水儲存在清水罐中，水質(zhì)容易變差，需設(shè)置喂水泵(注水泵進口要求壓力彡0.05MPa)和清水罐。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種油田注水定壓連續(xù)過濾裝置及其過濾工藝，以充分利用濾后水壓力，免除設(shè)置清水罐和喂水泵。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容如下:
[0005]本過濾裝置的原水管線并聯(lián)連接第一加壓泵和第二加壓泵后分成總超越管線和進水總管，總超越管線經(jīng)電動超越閥和檢修閥連接氣壓水罐，進水總管通過各電動三通閥分別并聯(lián)連接各過濾器的進水端，各電動三通閥排污端均連通排污管線，出水端均連通出水總管；出水總管與進水總管之間設(shè)有壓差開關(guān)，出水總管上設(shè)有全自動自清洗的濾網(wǎng)過濾器，濾網(wǎng)過濾器兩端之間設(shè)有超越管線和手動超越閥，濾網(wǎng)過濾器連通排污管線和兩級過濾出水管線；兩級過濾出水管線上設(shè)有壓力變送器，同時接通注水泵管線和氣壓水罐；第一加壓泵、第二加壓泵、電動三通閥、壓差開關(guān)、壓力變送器和電動超越閥均連接電控柜。
[0006]本過濾裝置將吸自原水罐的來水加壓后，通過過濾器和濾網(wǎng)過濾器過濾，濾后水直接進注水泵回注地層；兩級過濾器可根據(jù)過濾壓差自動邊反洗邊過濾，不斷流；濾后水管線上的壓力變送器與加壓泵頻率聯(lián)動，維持濾后水壓力恒定，確保過濾器的產(chǎn)水量和注水量時刻匹配；利用氣壓水罐對濾后水進行緩沖蓄能，保證過濾系統(tǒng)在注水泵啟泵、停泵和流量調(diào)節(jié)時的穩(wěn)定運行；超越閥和超越管線可保證裝置在維修和發(fā)生事故時能安全超越運行。
[0007]本發(fā)明過濾裝置不用設(shè)置中間水池或水罐，過濾器邊反洗邊過濾，不斷流，濾后水壓力恒定，可保持過濾器的產(chǎn)水量和注水量時刻匹配。設(shè)備的緩沖蓄能可保證過濾裝置在注水泵啟泵、停泵和流量調(diào)節(jié)時穩(wěn)定運行。超越設(shè)計能保證過濾裝置在維修和發(fā)生事故時安全地運行。
【附圖說明】
[0008]圖1為油田注水定壓連續(xù)過濾裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0009]實施例:
[0010]參照圖1對本發(fā)明的實施例進一步說明:
[0011]本過濾裝置包括第一加壓泵1、過濾器2、濾網(wǎng)過濾器3、氣壓水罐4、電動三通閥5、手動超越閥6、電動超越閥7、第二加壓泵8、進水總管9、出水總管10、兩級過濾出水管線
11、總超越管線12、超越管線13、排污管線14、電控柜15、壓差開關(guān)16和壓力變送器17 ；
[0012]原水管線并聯(lián)連接第一加壓泵I和第二加壓泵8后分成總超越管線12和進水總管9，總超越管線12經(jīng)電動超越閥7和檢修閥連接氣壓水罐4，進水總管9通過四個電動三通閥5分別并聯(lián)連接四臺過濾器2的進水端，各電動三通閥5的排污端均連通排污管線14，出水端均連通出水總管10。出水總管10與進水總管9之間設(shè)有壓差開關(guān)16,出水總管10上設(shè)有全自動自清洗的濾網(wǎng)過濾器3，濾網(wǎng)過濾器3兩端之間設(shè)有超越管線13和手動超越閥6，濾網(wǎng)過濾器3連通排污管線14和兩級過濾出水管線11。兩級過濾出水管線11上設(shè)有壓力變送器17，同時接通注水泵管線和氣壓水罐4。第一加壓泵1、第二加壓泵8、電動三通閥5、壓差開關(guān)16、壓力變送器17和電動超越閥7均連接電控柜15。
[0013]油田注水定壓連續(xù)過濾工藝的具體步驟如下:
[0014]I)實際操作時，第一加壓泵I從原水罐抽水加壓，通過四臺并聯(lián)的過濾器2過濾(單臺過濾器處理量約40m3/h)。當壓差開關(guān)16測出進水總管9與出水總管10間的壓差超過0.1MPa時，以電控柜15控制，逐臺反洗各過濾器2，即關(guān)閉首臺電動三通閥5進水端，開啟排污端，使出水總管10中的部分濾后水回流進入過濾器2，反洗濾料，反洗流量約為一臺過濾器2的過濾流量，反洗持續(xù)時間約30秒，反洗污水經(jīng)電動三通閥5排污端和排污管線14外排；反洗完成后，開啟電動三通閥5進水端，關(guān)閉排污端，將過濾器2轉(zhuǎn)換為過濾狀態(tài)；以此類推，反洗全部過濾器2，且邊反洗邊過濾。
[0015]2)過濾器2的出水進入濾網(wǎng)過濾器3進行過濾；當濾網(wǎng)過濾器3兩端的壓差超過0.1MPa時，其自動進行反沖洗，約用10%的濾后水，邊反洗邊過濾，反洗污水通過排污管線14排出。濾網(wǎng)孔徑為0.2mm,大于過濾器2約0.8-1.0mm的濾料顆粒直徑。
[0016]3)經(jīng)兩級過濾后的出水由兩級過濾出水管線11直接送往注水泵回注。第一加壓泵I采用變頻水泵(第二加壓泵8為備用泵)，與壓力變送器17頻率聯(lián)動，閉環(huán)控制出水壓力與水泵頻率，即當兩級過濾出水管線11壓力低于0.2MPa時，提高第一加壓泵I頻率，高于0.2MPa時，降低第一加壓泵I頻率，以維持濾后水的壓力和流量，使過濾器產(chǎn)水量與注水量保持一致。
[0017]4)由于水泵變頻有一定的滯后性，當兩級過濾出水管線11濾后水量瞬時大于注水量時，多余的水量會進入氣壓水罐4緩沖貯存，小于注水量時，短缺的水量則由氣壓水源4減壓釋放，避免過濾系統(tǒng)超壓或管線抽空。
[0018]5)當設(shè)備維修和發(fā)生故障時，通過手動超越閥6操作濾網(wǎng)過濾器3經(jīng)超越管線13超越運行。當?shù)谝患訅罕肐頻率升至50HZ運行、且兩級過濾出水管線11壓力低于0.2MPa并持續(xù)超過1S以上時，由電控柜15自動打開電動超越閥7，操作整個裝置超越運行，以保證系統(tǒng)安全，避免發(fā)生注水泵空抽事故。
【主權(quán)項】
1.一種油田注水定壓連續(xù)過濾裝置，其特征在于: 本過濾裝置的原水管線并聯(lián)連接第一加壓泵(I)和第二加壓泵(8)后分成總超越管線(12)和進水總管(9)，總超越管線(12)經(jīng)電動超越閥(7)和檢修閥連接氣壓水罐(4)，進水總管(9)通過各電動三通閥(5)分別并聯(lián)連接各過濾器(2)的進水端，各電動三通閥(5)排污端均連通排污管線(14)，出水端均連通出水總管(10);出水總管(10)與進水總管(9)之間設(shè)有壓差開關(guān)(16)，出水總管(10)上設(shè)有全自動自清洗的濾網(wǎng)過濾器(3)，濾網(wǎng)過濾器⑶兩端之間設(shè)有超越管線(13)和手動超越閥(6)，濾網(wǎng)過濾器(3)連通排污管線(14)和兩級過濾出水管線(11);兩級過濾出水管線(11)上設(shè)有壓力變送器(17)，同時接通注水泵管線和氣壓水罐(4);第一加壓泵(I)、第二加壓泵(8)、電動三通閥(5)、壓差開關(guān)(16)、壓力變送器(17)和電動超越閥(7)均連接電控柜(15)。
2.一種油田注水定壓連續(xù)過濾工藝，其特征在于: 本過濾裝置將吸自原水罐的來水加壓后，通過過濾器和濾網(wǎng)過濾器過濾，濾后水直接進注水泵回注地層；兩級過濾器可根據(jù)過濾壓差自動邊反洗邊過濾，不斷流；濾后水管線上的壓力變送器與加壓泵頻率聯(lián)動，維持濾后水壓力恒定，確保過濾器的產(chǎn)水量和注水量時刻匹配；利用氣壓水罐對濾后水進行緩沖蓄能，保證過濾系統(tǒng)在注水泵啟泵、停泵和流量調(diào)節(jié)時的穩(wěn)定運行；超越閥和超越管線可保證裝置在維修和發(fā)生事故時能安全超越運行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油田注水定壓連續(xù)過濾工藝，其特征在于其具體操作步驟如下: 1)實際操作時，第一加壓泵(I)從原水罐抽水加壓，通過四臺并聯(lián)的過濾器(2)過濾(單臺過濾器處理量約40m3/h);當壓差開關(guān)(16)測出進水總管(9)與出水總管(10)間的壓差超過0.1MPa時，以電控柜(15)控制，逐臺反洗各過濾器(2)，即:關(guān)閉首臺電動三通閥(5)進水端，開啟排污端，使出水總管(10)中的部分濾后水回流進入過濾器(2)，反洗濾料，反洗流量約為一臺過濾器(2)的過濾流量，反洗持續(xù)時間約三十秒，反洗污水經(jīng)電動三通閥(5)排污端和排污管線(14)外排；反洗完成后，開啟電動三通閥(5)進水端，關(guān)閉排污端，將過濾器(2)轉(zhuǎn)換為過濾狀態(tài)；以此類推，反洗全部過濾器(2)，且邊反洗邊過濾； 2)過濾器(2)的出水進入濾網(wǎng)過濾器(3)進行過濾；當濾網(wǎng)過濾器(3)兩端的壓差超過0.1MPa時，其自動進行反沖洗，約用10%的濾后水，邊反洗邊過濾。濾網(wǎng)孔徑為0.2mm，大于過濾器(2)約0.8-1.0mm的濾料顆粒直徑； 3)經(jīng)兩級過濾后的出水由兩級過濾出水管線(11)直接送往注水泵回注；第一加壓泵(I)采用變頻水泵(第二加壓泵8為備用泵)，與壓力變送器(17)頻率聯(lián)動，閉環(huán)控制出水壓力與水泵頻率，即當兩級過濾出水管線(11)壓力低于0.2MPa時，提高第一加壓泵(I)頻率，高于0.2MPa時，降低第一加壓泵(I)頻率，以維持濾后水的壓力和流量，使過濾器產(chǎn)水量與注水量保持一致； 4)由于水泵變頻有一定的滯后性，當兩級過濾出水管線(11)濾后水量瞬時大于注水量時，多余的水量會進入氣壓水罐(4)緩沖貯存，小于注水量時，短缺的水量則由氣壓水源(4)減壓釋放，避免過濾系統(tǒng)超壓或管線抽空； 5)當設(shè)備維修和發(fā)生故障時，通過手動超越閥(6)操作濾網(wǎng)過濾器(3)裝置經(jīng)超越管線(13)超越運行；當?shù)谝患訅罕?I)頻率升至50HZ運行、且兩級過濾出水管線(11)壓力低于0.2MPa并持續(xù)超過1S以上時，由電控柜(15)自動打開電動超越閥(7)，操作整個裝置超越運行，以保證系統(tǒng)安全，避免發(fā)生注水泵空抽事故。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種油田注水定壓連續(xù)過濾裝置及其過濾工藝，是為充分利用濾后水壓力、免除設(shè)置清水罐和喂水泵而設(shè)計的。本裝置主要包括加壓泵、兩級過濾器、氣壓水罐、超越閥、進水總管、出水總管、超越管線和排污管線等。本裝置將原水罐來水加壓后過濾，濾后水直接進注水泵回注地。兩級過濾器可根據(jù)過濾壓差自動邊反洗邊過濾，不斷流。壓力變送器與加壓泵頻率聯(lián)動，維持濾后水壓力恒定。利用氣壓水罐為濾后水緩沖蓄能。本裝置不用設(shè)置中間水池或水罐，過濾器邊反洗邊過濾，濾后水壓力恒定，可保持過濾器產(chǎn)水量和注水量時刻匹配。設(shè)備的緩沖蓄能可保證過濾裝置在啟泵、停泵和流量調(diào)節(jié)時穩(wěn)定運行，超越設(shè)計能保證過濾裝置在維修和發(fā)生事故時安全地運行。
【IPC分類】B01D36-02, B01D35-12
【公開號】CN104645707
【申請?zhí)枴緾N201310597103
【發(fā)明人】張帆, 郭增民, 馮啟濤, 孟林卉, 王麗娜, 王彥斌, 白建軍
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月22日