[發明專利]一種適用于海上油田生產水精細處理系統及其處理方法

在審

• 申請號: 202110010027.9
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN114455728A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 李永豐;孔德鈺;張緒強;范琳波;牟楠;劉權升;盧大艷;張金鵬;白俊;陳飛
• 申請（專利權）人: 中海油能源發展股份有限公司
• 主分類號: C02F9/02
• 分類號: C02F9/02;C02F11/127;C02F103/10
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 張靜

1.一種適用于海上油田生產水精細處理系統，其特征在于：包括水處理系統和反洗系統，

所述水處理系統包括微氣泡氣浮、雙介質過濾器、高速旋流過濾器、納米陶瓷精細過濾器和反洗水分離罐，油田生產水與氮氣罐內的氮氣通過氣浮泵混合產生微小氣泡自所述微氣泡氣浮的水相入口進入所述微氣泡氣浮內，經過所述微氣泡氣浮分離出來的油相自所述微氣泡氣浮的油相出口流入反洗水分離罐中，所述微氣泡氣浮分離出來的氣體自所述微氣泡氣浮的氣相出口經過放空系統排出，所述微氣泡氣浮分離出來的水相自所述微氣泡氣浮的水相出口被增壓泵增壓后，水相依次進入所述雙介質過濾器、所述高速旋流過濾器和所述納米陶瓷精細過濾器后，以實現過濾除去水相中的部分懸浮物和油滴，處理后的水相進入緩沖罐進行存儲；

所述反洗系統包括緩沖罐、反洗水分離罐、平臺閉排系統和污泥脫水系統，所述緩沖罐中的水相經過反洗泵增壓后注入所述雙介質過濾器、所述高速旋流過濾器和所述納米陶瓷精細過濾器，所述雙介質過濾器、所述高速旋流過濾器和所述納米陶瓷精細過濾器的反洗水通過開設在所述雙介質過濾器、所述高速旋流過濾器和所述納米陶瓷精細過濾器頂部的反洗水出口排出，經由管路進入所述反洗水分離罐進行分離，經過所述反洗水分離罐分離得到的油相經過污油泵排入平臺閉排系統，經過所述反洗水分離罐分離得到的水相經過水泵流回微氣泡氣浮循環處理，經過所述反洗水分離罐分離得到的固相經過污泥泵進入污泥脫水系統進行后續處理。

2.根據權利要求1所述的一種適用于海上油田生產水精細處理系統，其特征在于：所述微氣泡氣浮采用立式容器結構布置，所述微氣泡氣浮采用多相流溶氣泵發生方式，所述微氣泡氣浮能夠將油田生產水中的油含量降低至30-60mg/L；將油田生產水中的懸浮物降低到20-50mg/L。

3.根據權利要求1所述的一種適用于海上油田生產水精細處理系統，其特征在于：在所述雙介質過濾器中，過濾介質采用石英砂和無煙煤，雙介質過濾器排出的水中的油含量降低至10-20mg/L，排出的水中的懸浮物降低到10-20mg/L。

4.根據權利要求1所述的一種適用于海上油田生產水精細處理系統，其特征在于：在所述高速旋流過濾器中，過濾介質采用硅酸鋁顆粒，過濾器采用切向進水方式，濾速為普通過濾器濾速的2-3倍，高速旋流過濾器排出的水中油含量降低至6-10mg/L，排出的水中的懸浮物含量為2-5mg/L，粒徑中值為1.5-2μm。

5.根據權利要求1所述的一種適用于海上油田生產水精細處理系統，其特征在于：在所述納米陶瓷精細過濾器中，過濾介質采用改性多孔納米陶瓷顆粒，過濾介質采用散堆裝填的方式，過濾器采用切向旋流進水方式，納米陶瓷精細過濾器排出的水中油含量降低至3-6mg/L，排出的水中的懸浮物含量為0.4-1.5mg/L，粒徑中值為0.8-1.3μm。

6.根據權利要求1所述的一種適用于海上油田生產水精細處理系統，其特征在于：所述反洗水分離罐采用上下組合結構，所述反洗水分離罐的上部采用波紋板填料結構，以分離水中較大的固體顆粒，所述反洗水分離罐的下部采用浮動收油裝置，以收集水中的浮油。

7.根據權利要求1所述的一種適用于海上油田生產水精細處理系統，其特征在于：所述污泥脫水裝置采用臥螺離心機，經過污泥脫水裝置處理后的污泥含水率＜75％。

8.根據權利要求1所述的一種適用于海上油田生產水精細處理系統，其特征在于：經過適用于海上油田生產水精細處理系統處理后，系統的水相出口水中的油含量為3-6mg/L，水中的懸浮物含量為0.4-1.5mg/L，粒徑中值為0.8-1.3μm。

9.一種適用于海上油田生產水精細處理系統的處理方法，其特征在于：按照下述步驟進行：

步驟1，水處理過程：氮氣與油田生產水通過氣浮泵混合后，產生微小氣泡進入微氣泡氣浮中發生作用，自微氣泡氣浮中分離出的油相通過微氣泡氣浮的油相出口進入到反洗水分離罐進行收集，自微氣泡氣浮中分離出的氣體從微氣泡氣浮的氣相出口進入到放空系統排出，自微氣泡氣浮中分離出的水相經過水相出口通過增壓泵增壓后，水相依次流入雙介質過濾器、高速旋流過濾器和納米陶瓷精細過濾器，以實現過濾除去水相中部分懸浮物和油滴，經過處理后的水相流入緩沖罐中存儲；

步驟2，反洗過程：當雙介質過濾器、高速旋流過濾器和納米陶瓷精細過濾器運行一段時間后，將來自緩沖罐中的水相通過反洗泵增壓后分別注入至雙介質過濾器、高速旋流過濾器和納米陶瓷精細過濾器中，反洗水通過雙介質過濾器、高速旋流過濾器和納米陶瓷精細過濾器的頂部出口排出后，進入反洗水分離罐進行分離，反洗水分離罐具有油、水、泥三相分離功能，經過反洗水分離罐分離出的油相通過污油泵排入平臺閉排系統，經過反洗水分離罐分離出的水相通過水泵被打回微氣泡氣浮循環處理，經過反洗水分離罐分離出的固相通過污泥泵進入污泥脫水系統進行后續處理。