[发明专利]一种引气回流回用多级折流微泡浮选除油的装置及方法

说明书

本发明提供了一种引气回流回用多级折流微泡浮选除油的装置及方法，涉及油田采出水除油技术领域。本发明提供的引气回流回用多级折流微泡浮选除油的装置，包括气浮罐、溶气泵和电控系统，所述气浮罐内设置有涡流反应器、T字型过水口和可调收油槽，所述气浮罐外设置有氮气压力自动平衡管路系统、氮气引气回流管路、溶气水补水管路、溶气水回水管路和含油采出原水管路，通过控制溶气泵的进出口压力提高溶气效率且缩小微泡粒径；涡流反应器减缓气泡聚集上浮速度并防止短流；氮气压力自动平衡管路系统能够使得气浮罐的内顶部形成稳定的气相空间且保持液位稳定，析出的氮气作为溶气泵的气源循环回用，大大降低了氮气的消耗量。

技术领域

本发明涉及油田采出水除油技术领域，具体涉及一种引气回流回用多级折流微泡浮选除油的装置及方法。

背景技术

油田含油采出水技术中的微泡浮选除油，即气浮除油，是通过溶气系统在水中产生大量的微细气泡，使空气以高度分散的微小气泡形式附着在悬浮物颗粒上，造成密度小于水的状态，利用浮力原理使其浮在水面，从而实现固-液分离或液-液分离的水处理工艺。目前，气浮方法主要分为溶气气浮法、多相流溶气泵气浮法、射流气浮法、电絮凝气浮法和生化气浮法等。其中，多相流溶气泵气浮法一般采用涡流泵或气液多相泵，其原理是在泵的入口处空气与水一起进入栗壳内，高速转动的叶轮将吸入的空气多次切割成小气泡，小气泡在栗内的高压环境下迅速溶解于水中，形成溶气水然后进入气浮装置完成气浮选除油过程。

采用传统的多相流溶气泵气浮装置进行除油，主要存在以下问题：(1)溶气过程中氮气消耗量大；(2)溶气效率较低，大部分气液比＜5％，部分溶气泵还需在泵出口安装气液分离罐，以便排出未能溶解在水中的气体；(3)溶气水管线垂直插入原水管线，溶气水与原水混合后损失大，溶解效果差，在向后推流运行过程中易发生短流，浮选除油效果较差。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种引气回流回用多级折流微泡浮选除油的装置及方法，采用本发明提供的装置进行油田采出水溶气气浮除油，氮气消耗量低、溶气效率高、不易发生短流，浮选除油效果好，能够保证出水含油量达标。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种引气回流回用多级折流微泡浮选除油的装置，包括气浮罐1和溶气泵2；

所述气浮罐1的腔体分割为依次串联的N个浮选分离室11和外输回流室12；每个所述浮选分离室11内设置有顶端开口的第一涡流反应器111、T字型过水口112、气体连通口113和第一可调收油槽114；所述外输回流室12内设置有顶端开口的第二涡流反应器121、第二可调收油槽122、采出回流水出口123和合格水外输口124；每个第一涡流反应器111设置有第一反应器入口1111；所述第二涡流反应器121设置有第二反应器入口1211；相邻浮选分离室11之间以及浮选分离室11和外输回流室12之间通过T字型过水口112和气体连通口113连通；所述T字型过水口112通过T型过水口管路1121与所述第一反应器入口1111或第二反应器入口1211连通；所述N≥2；

所述气浮罐1的罐顶设置有氮气压力自动平衡管路系统31和氮气引气回流管路32，所述气浮罐1的罐底设置有溶气水补水管路33和溶气水回水管路34，所述气浮罐1的罐侧设置有含油采出原水管路35；

所述溶气泵2设置有吸水补气口21和溶气水出口22；

所述氮气引气回流管路32和溶气水回水管路34与所述吸水补气口21连通；所述溶气水出口22与所述溶气水补水管路33连通；

所述溶气水补水管路33与含油采出原水管路35斜角连通与第一反应器入口1111连通；所述溶气水补水管路33与T型过水口管路1121的斜角连通与第一反应器入口1111连通；所述溶气水补水管路33与T型过水口管路1121的斜角连通与第二反应器入口1211连通。