本發(fā)明涉及一種油田采出水處理技術(shù)，特別是涉及一種油田采出水密閉多級氣浮除油方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、油田采出水處理是油田開發(fā)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，采出水處理后達(dá)到油藏注水指標(biāo)用于注水驅(qū)油開發(fā)，同時(shí)將采出水中攜帶的原油盡可能的回收。氣浮技術(shù)是目前油田采出水處理領(lǐng)域中的一種高效油水分離處理技術(shù)，現(xiàn)有的氣浮裝置氣源一般采用氮?dú)狻⒖諝饣虬樯烊粴獾龋瑲怏w釋放后往往直接排入大氣中，無法實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用，也存在環(huán)保的隱患；其次現(xiàn)有氣浮裝置通常無法實(shí)現(xiàn)多級氣水接觸浮選分離，油水分離效率較低，再次現(xiàn)有氣浮裝置通常僅為處理功能，處理后需要配套緩沖罐等構(gòu)筑物，造成配套設(shè)施多，占地面積大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種油田采出水密閉多級氣浮除油方法及裝置，通過本技術(shù)方案，在密閉罐體內(nèi)依次設(shè)置初級旋流氣浮分離區(qū)、次級旋流氣浮分離區(qū)、氣泡富集浮選分離區(qū)、微自旋絮凝浮選分離區(qū)和凈水緩沖區(qū)，對油田采出水中原油進(jìn)行分離提取，梯級分離，分離效率高效果好；設(shè)備集成度高，體積小，配套設(shè)施少，占地面積小；運(yùn)行成本低，安全環(huán)保。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案通過以下方式實(shí)現(xiàn)：

3、一種油田采出水密閉多級氣浮除油方法，在密閉罐體內(nèi)依次設(shè)置初級旋流氣浮分離區(qū)、次級旋流氣浮分離區(qū)、氣泡富集浮選分離區(qū)、微自旋絮凝浮選分離區(qū)和凈水緩沖區(qū)，并按以下步驟進(jìn)行：

4、a.油田采出水進(jìn)入初級旋流氣浮分離區(qū)中加入溶氣水進(jìn)行旋流氣浮分離，溶氣水中的氣泡與油田采出水中的油滴在旋流的作用下相互碰撞、接觸粘附后，以旋轉(zhuǎn)流態(tài)上浮到旋流氣浮分離區(qū)水面收油槽中，經(jīng)過收油管收集，油田采出水中沉砂沉落在初級旋流氣浮分離區(qū)底部；

5、b.經(jīng)過初級旋流氣浮分離處理后的油田采出水經(jīng)下方進(jìn)入次級旋流氣浮分離區(qū)，加入溶氣水產(chǎn)生氣泡混合油田采出水經(jīng)旋流筒造旋，油絮向上進(jìn)入環(huán)流筒頂部收油槽中，再經(jīng)過收油管進(jìn)行收集，油田采出水中沉砂沉落次級旋流氣浮分離區(qū)底部；

6、c.經(jīng)過次級旋流氣浮分離區(qū)的油田采出水加入溶氣水進(jìn)入氣泡富集浮選分離區(qū)，經(jīng)過氣泡富集分選后溶氣水中氣體釋放產(chǎn)生大氣泡和小氣泡，并進(jìn)行混合，使大氣泡藏身于小氣泡群，大氣泡可以增加氣液兩相流動的湍動能，小氣泡可以改變微觀氣液接觸界面狀態(tài)，強(qiáng)化氣泡對油滴的粘附包裹過程，形成穩(wěn)定的氣泡油滴粘附體，并經(jīng)過導(dǎo)向隔板收攏到氣泡富集浮選分離區(qū)水面收油槽中，再經(jīng)過收油管進(jìn)行收集，油田采出水中沉砂沉落氣泡富集浮選分離區(qū)底部；

7、d.經(jīng)過氣泡富集浮選分離區(qū)的油田采出水進(jìn)入微自旋絮凝浮選分離區(qū)，加入溶氣水和絮凝藥物，進(jìn)行微自旋絮凝浮選分離，油田采出水與攜帶藥劑的溶氣水再次混合接觸，通過微渦旋提高水中細(xì)小顆粒的遷移與碰撞凝聚，促進(jìn)藥劑和水中的雜質(zhì)相互粘附形成絮狀體上浮到微自旋絮凝浮選分離區(qū)水面收油槽中，經(jīng)過收油管收集，油田采出水中沉砂沉落微自旋絮凝浮選分離區(qū)底部；

8、e.經(jīng)過微自旋絮凝浮選分離區(qū)的油田采出水通過高位出水管流入凈水緩沖區(qū)形成凈水，位于底部的凈水經(jīng)密閉罐體外的溶氣泵和溶氣罐制出溶氣水供給步驟a、步驟b、步驟c和步驟d中所需的溶氣水，所剩凈水定量定時(shí)排出密閉罐體。

9、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，步驟c中大氣泡直徑范圍在1mm～5mm之間，小氣泡直徑范圍在1mm以下。

10、一種油田采出水密閉多級氣浮除油裝置，包括有密閉罐體、油田采出水輸送管線和凈水輸出管線，所述油田采出水輸送管線和凈水輸出管線分別設(shè)置在密閉罐體前部和后部上，其特征在于，還包括收油槽、收油管、初級旋流氣浮分離區(qū)、次級旋流氣浮分離區(qū)、氣泡富集浮選分離區(qū)、微自旋絮凝浮選分離區(qū)和凈水緩沖區(qū)，所述初級旋流氣浮分離區(qū)、次級旋流氣浮選區(qū)、氣泡富集浮選分離區(qū)、微自旋絮凝浮選分離區(qū)和凈水緩沖區(qū)分別依次排列設(shè)置在密閉罐體內(nèi)，所述收油槽分別水平設(shè)置在所對應(yīng)的初級旋流氣浮分離區(qū)、次級旋流氣浮分離區(qū)、氣泡富集浮選分離區(qū)和微自旋絮凝浮選分離區(qū)上端上，數(shù)個(gè)收油管的吸入口分別設(shè)置在位于初級旋流氣浮分離區(qū)、次級旋流氣浮分離區(qū)、氣泡富集浮選分離區(qū)和微自旋絮凝浮選分離區(qū)上端的收油槽中。

11、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，還包括分離區(qū)隔板，所述分離區(qū)隔板分別垂直固定設(shè)置在初級旋流氣浮分離區(qū)、次級旋流氣浮分離區(qū)、氣泡富集浮選分離區(qū)和微自旋絮凝浮選分離區(qū)所對應(yīng)位置的收油槽后端上，分離區(qū)隔板上端到密閉罐體上壁之間分別設(shè)置為透空，形成初級旋流氣浮分離區(qū)、次級旋流氣浮分離區(qū)、氣泡富集浮選分離區(qū)、微自旋絮凝浮選分離區(qū)和凈水緩沖區(qū)之間相互連通的透氣口，分離區(qū)隔板下端到密閉罐體下壁之間分別設(shè)置為透空，形成初級旋流氣浮分離區(qū)、次級旋流氣浮分離區(qū)、氣泡富集浮選分離區(qū)、微自旋絮凝浮選分離區(qū)和凈水緩沖區(qū)的油田采出水分區(qū)進(jìn)水口。

12、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述初級旋流氣浮分離區(qū)中，還包括溶氣水進(jìn)水管、旋流器、一級格柵槽和二級格柵槽，所述旋流器固定在密閉罐體底部，旋流器頂部呈開口，油田采出水輸送管線同溶氣水進(jìn)水管相并聯(lián)后經(jīng)旋流器的切向進(jìn)水管進(jìn)入旋流器中，在旋流器內(nèi)旋轉(zhuǎn)自旋流器頂部向上流出。

13、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述次級旋流氣浮分離區(qū)中，還包括溶氣水出水管、次級進(jìn)水管、旋流筒和環(huán)流筒，所述次級進(jìn)水管設(shè)置在所對應(yīng)油田采出水分區(qū)進(jìn)水口位置上，旋流筒設(shè)置在環(huán)流筒內(nèi)，溶氣水出水管的出水口設(shè)置在環(huán)流筒底部內(nèi)，油田采出水通過次級進(jìn)水管進(jìn)入環(huán)流筒底部與溶氣水匯合進(jìn)入旋流筒內(nèi)與溶氣水釋放產(chǎn)生的氣泡混合后向上進(jìn)入環(huán)流筒，經(jīng)過旋流筒造旋進(jìn)行油水分離，同時(shí)旋流筒內(nèi)向上的油氣水會牽引旋流筒外的水向下流動，形成環(huán)流場，而油和氣體經(jīng)過旋流分離后主要分布在環(huán)流筒上部，旋流筒外部的水向下運(yùn)動由出水口排出。

14、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述氣泡富集浮選分離區(qū)中，還包括溶氣水進(jìn)水管、導(dǎo)向隔板和氣泡富集分選器，所述導(dǎo)向隔板下部垂直設(shè)置在位于氣泡富集浮選分離區(qū)前側(cè)的分離區(qū)隔板后方相近位置上，導(dǎo)向隔板下部設(shè)置在氣泡富集浮選分離區(qū)下部，導(dǎo)向隔板下端固定在對應(yīng)位置的密閉罐體下壁上，導(dǎo)向隔板上部設(shè)置在氣泡富集浮選分離區(qū)中部，導(dǎo)向隔板上部向后傾斜，導(dǎo)向隔板上部下端與導(dǎo)向隔板下部上端相固定連接為一體，溶氣水進(jìn)水管穿過密閉罐體，溶氣水出口設(shè)置在導(dǎo)向隔板下部與相鄰分離區(qū)隔板之間，所述氣泡富集分選器水平設(shè)置在導(dǎo)向隔板上部與相鄰分離區(qū)隔板之間。

15、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述微自旋絮凝浮選分離區(qū)中，還包括溶氣水進(jìn)水管、微自旋進(jìn)水管、加藥器、微自旋絮凝反應(yīng)器和高位出水管，所述微自旋絮凝反應(yīng)器由孔網(wǎng)擾流構(gòu)件和環(huán)型筒構(gòu)成，數(shù)個(gè)孔網(wǎng)擾流構(gòu)件分兩層設(shè)置在環(huán)型筒中，所述微自旋進(jìn)水管設(shè)置在所對應(yīng)油田采出水分區(qū)進(jìn)水口位置上，所述溶氣水進(jìn)水管穿過密閉罐體后分成數(shù)組溶氣水出口，溶氣水出口分別設(shè)置在所對應(yīng)微自旋絮凝反應(yīng)器的孔網(wǎng)擾流構(gòu)件下方，加藥器設(shè)置在密閉罐體外部，加藥器的出藥口伸入到密封罐體內(nèi)與微自旋進(jìn)水口相連，所述高位出水管設(shè)置在所對應(yīng)油田采出水分區(qū)進(jìn)水口位置上。

16、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，還包括進(jìn)氣口、出氣口、泄壓口、壓力檢測口和液位檢測口，所述進(jìn)氣口、出氣口、泄壓口和壓力檢測口分別設(shè)置在凈化緩沖區(qū)所對應(yīng)位置的密閉罐體上壁上。

17、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，還包括有溶水泵、溶水罐、出水管、人孔和排碴孔，所述出水管的進(jìn)水口與凈水緩沖區(qū)相連通，出水管穿過密閉罐體與位于密閉罐體外部的溶水泵相連，溶水泵通過連接管經(jīng)溶水罐與相對應(yīng)初級旋流氣浮分離區(qū)、次級旋流氣浮分離區(qū)、氣泡富集浮選分離區(qū)和微自旋絮凝浮選分離區(qū)的溶氣水進(jìn)水管相連通，數(shù)個(gè)人孔分別設(shè)置在初級旋流氣浮分離區(qū)、次級旋流氣浮分離區(qū)、氣泡富集浮選分離區(qū)、微自旋絮凝浮選分離區(qū)和凈水緩沖區(qū)所對應(yīng)位置的密閉罐體上壁上，排碴孔分別設(shè)置在初級旋流氣浮分離區(qū)、次級旋流氣浮分離區(qū)、氣泡富集浮選分離區(qū)、微自旋絮凝浮選分離區(qū)和凈水緩沖區(qū)所對應(yīng)位置的密閉罐體下壁上。

18、采用上述技術(shù)方案后的有益效果是：一種油田采出水密閉多級氣浮除油方法及裝置，通過本技術(shù)方案，1、旋流氣浮與多級氣浮集成，油水分離效果好；2、處理與緩沖功能集成，設(shè)備體積小，占地面積小；3、梯級分離，分離效率高；4、溶氣氣源循環(huán)利用，運(yùn)行成本低；5、裝置密閉，無vocs等氣體排放，安全環(huán)保。