一种连续混凝沉降与分离器和连续混凝沉降装置的制作方法

[0001]
本申请涉及油气田采出水混凝沉降处理技术领域，尤其涉及一种连续混凝沉降与分离器和连续混凝沉降装置。


背景技术：

[0002]
油气田采出水处理是油气田开发过程中重要的环节之一，采出水处理技术多种多样以适应不同的水质需求，压力技术是应用较广的技术之一,约20％的油气田采出水目前采用压力沉降工艺，提高沉降工艺的沉降效率，解决其工艺生产中存在的问题具有非常重要的意义。
[0003]
相关技术中，压力沉降工艺主要有混凝反应工艺及高效分离工艺组合而成。其原理是先对含油污水与混凝药剂进行混凝，使污水中的细小可以变为较大颗粒达到容易分离的目标，后端工艺则是利用浅池理论，增设斜板或斜管，减少沉降距离，增大沉降面积。本申请发明人发现，相关技术存在净化效果不佳的问题。


技术实现要素：

[0004]
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种连续混凝沉降与分离器和连续混凝沉降装置。
[0005]
第一方面，本申请提供了一种连续混凝沉降与分离器，包括：多个混凝沉降介质，混凝沉降介质沿流体的流动方向延伸，多个混凝沉降介质之间同向重叠排列并具有预定间距，混凝沉降介质与水平面具有预设倾斜角，流体包括悬浮物和水相；其中，混凝沉降介质包括上表面和下表面，其中，下表面具有沿流体的流动方向分布的多个混凝沉降区；其中，混凝沉降介质被设置为，使流体在流动方向上先后在各个混凝沉降区内混凝反应，以使小颗粒在混凝沉降区内形成较大的颗粒，较大的颗粒下沉到相邻混凝沉降介质的上表面并从顶部流向底部。
[0006]
在某些实施例中，混凝沉降区由设置在下表面的挡板分隔形成，挡板沿混凝沉降介质的顶部向底部延伸。
[0007]
在某些实施例中，上表面为光滑平面。
[0008]
在某些实施例中，预设倾斜角为下表面与水平面的夹角，且夹角的大小为60
°
。
[0009]
在某些实施例中，混凝沉降介质的下表面与相邻的混凝沉降介质的上表面之间的间距为l，混凝沉降区的深度为2/3l，以及混凝沉降区的宽度为1.5l。
[0010]
第二方面，本申请提供了一种连续混凝沉降装置，包括一种连续混凝沉降装置，包括：入口单元、整流单元、连续混凝沉降与分离器、悬浮物收集单元、出水挡板和出水单元，流体经整流单元整流后流经连续混凝沉降与分离器，其中，连续混凝沉降与分离器，包括：多个混凝沉降介质，混凝沉降介质沿流体的流动方向延伸，多个混凝沉降介质之间同向重叠排列并具有预定间距，混凝沉降介质与水平面具有预设倾斜角，流体包括悬浮物和水相；其中，混凝沉降介质包括上表面和下表面，其中，下表面具有沿流体的流动方向分布的多个
混凝沉降区；上表面的底部与悬浮物收集单元连通；其中，混凝沉降介质被设置为，使流体在流动方向上先后在各个混凝沉降区内混凝反应，以使小颗粒在混凝沉降区内形成较大的颗粒，较大的颗粒下沉到相邻混凝沉降介质的上表面并从其顶部流向底部，并进入悬浮物收集单元；以及水相经出水单元排出。
[0011]
在某些实施例中，混凝沉降区由设置在下表面的挡板分隔形成，挡板沿混凝沉降介质的顶部向底部延伸。
[0012]
在某些实施例中，上表面为光滑平面。
[0013]
在某些实施例中，预设倾斜角为下表面与水平面的夹角，且夹角的大小为60
°
。
[0014]
在某些实施例中，混凝沉降介质的下表面与相邻的混凝沉降介质的上表面之间的间距为l，混凝沉降区的深度为2/3l，以及混凝沉降区的宽度为1.5l。
[0015]
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0016]
本申请实施例提供的该技术方案，在混凝沉降介质的下表面设置沿流体的流动方向分布的多个混凝沉降区，多个混凝沉降介质之间同向重叠排列并具有预定间距。使流体在流动方向上先后在各个混凝沉降区内混凝反应，以使小颗粒在混凝沉降区内形成较大的颗粒，较大的颗粒下沉到相邻混凝沉降介质的上表面并从顶部流向底部。由此，通过连续混凝沉降并在混凝沉降的同时进行分离，实现了将细小的颗粒去除，从而提高了效率。
附图说明
[0017]
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0018]
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]
图1为本申请实施例提供的连续混凝沉降与分离器一种实施方式的俯视图；
[0020]
图2为本申请实施例提供的连续混凝沉降与分离器一种实施方式的侧视图；
[0021]
图3为本申请实施例提供的连续混凝沉降装置一种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
[0022]
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0023]
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
[0024]
图1和图2分别为本申请实施例提供的连续混凝沉降与分离器一种实施方式的俯视图和侧视图，参考图1和图2所示，本申请实施例的连续混凝沉降与分离器1，包括：多个混凝沉降介质(附图中标记为 10a、10b和10c)，混凝沉降介质10a、10b和10c沿流体的流动方向 14延伸，多个混凝沉降介质之间同向重叠排列并具有预定间距，混凝沉降介质10a、10b和10c与水平面具有预设倾斜角α。混凝沉降介质 10a、10b和10c均包括上表面11和下表面12，其中，混凝沉降介质的下表面12具有沿流体的流动方向14分布的多个混凝沉降区(附图中标记为13a至13k)。
[0025]
在本申请实施例中，混凝沉降介质，使流体在流动方向14上先后在各个混凝沉降区13a至13k内进行混凝反应(其中，流体在混凝沉降区内形成涡流15)，以使小颗粒在混凝沉降区13a至13k内形成较大的颗粒，该较大的颗粒下沉到相邻混凝沉降介质的上表面11并从上表面11的顶部111流向底部112。参考图1和图2所示，流体在混凝沉降介质10a的多个混凝沉降区13a至13k内混凝沉降形成较大的颗粒，颗粒下沉到混凝沉降介质10b的上表面11进行去除。
[0026]
需要说明的是，混凝沉降介质在图1和图2中示出为10a、10b和 10c，混凝沉降区在图1和图2中示出为13a至13k，在非特别说明的情况下，混凝沉降介质表示10a、10b和10c中至少之一，混凝沉降区表示13a至13k中至少之一。应当理解，尽管图1和图2中示出了特定数量的混凝沉降介质和混凝沉降区，但这不是对其数量的限定，本申请实施例中，可以具有更多或更少的混凝沉降介质和混凝沉降区，本申请实施例对此不做限定。
[0027]
在某些实施例中，流体为含油污水，其中，含油污水包括含油一定的原油和悬浮物。在某些实施例中，流体包括悬浮物和水相。
[0028]
在某些实施例中，混凝沉降介质10a、10b和10c为板状，沿流体的流动方向延伸，形成从流体上游到下游的连续混凝沉降与分离段。
[0029]
在本申请实施例中，混凝沉降区13a至13k的深度为h，宽度为s，长度为m。其中，深度h为下表面12的垂向上的长度，宽度s为流体的流动方向上的长度，长度m为混凝沉降区13a至13k的顶部向底部方向上的长度。在某些实施例中，混凝沉降区13a至13k顶部向底部的方向与流体的流动方向14垂直，但不限于此。
[0030]
在某些实施例中，混凝沉降区13a至13k由设置在下表面12的挡板121分隔形成，挡板121沿混凝沉降介质的顶部131向底部132延伸。在某些实施例中，混凝沉降区13a至13k的顶部131和/或底部132 为开口。混凝沉降区13a至13k为横截面为矩形的空间。应当理解，本申请实施例不限于此，其他形状的空间也是可行的，只要在混凝沉降介质下表面12上具有一定深度的空间都是可以被构想的。
[0031]
在某些实施例中，混凝沉降介质的上表面11为光滑平面。
[0032]
在某些实施例中，预设倾斜角为混凝沉降介质的下表面12与水平面16的夹角α，且该夹角α的大小为60
°
。
[0033]
在某些实施例中，参考图1和图2所示，混凝沉降介质的下表面 12与相邻的混凝沉降介质的上表面11之间的间距为l，混凝沉降区的深度h为2/3l，以及混凝沉降区的宽度s为1.5l。
[0034]
图3示出了本申请实施例的连续混凝沉降装置一种实施方式的结构示意图，参考图3所示，以卧式压力混凝沉降装置为例，结合图1 至图3对本申请实施例的连续混凝沉降装置进行描述。
[0035]
参考图3所示，本申请实施例的连续混凝沉降装置100包括连续混凝沉降与分离器1(参考图1和图2所示)：入口单元2、整流单元 3、悬浮物收集单元4和出水单元5，流体经整流单元3整流后流经连续混凝沉降与分离器1，悬浮物和水经连续混凝沉降与分离器1分离，水相进入出水单元5，悬浮物进入悬浮物收集单元4。在某些实施例中，悬浮物收集单元4与出水单元5之间设置有出水挡板7。
[0036]
在某些实施例中，流体还包括油(例如原油)。参考图3所示，连续混凝沉降装置还
包括集油单元6。在某些实施例中，参考图3所示，集油单元6设置在连续混凝沉降装置100的顶部。
[0037]
在某些实施例中，参考图3所示，悬浮物收集单元4以及出水单元5设置在连续混凝沉降装置100的底部，集油单元6设置在连续混凝沉降装置100的顶部。出水单元5设置在连续混凝沉降与分离器1 的下游。出水挡板7设置在出水单元5和悬浮物收集单元4之间。
[0038]
参考图1至图3所示，连续混凝沉降与分离器1中，混凝沉降介质被设置为，使流体在流动方向14上先后在各个混凝沉降区内混凝反应(其中，流体在混凝沉降区13内形成涡流15)，以使小颗粒在混凝沉降区内形成较大的颗粒，该较大的颗粒下沉到相邻混凝沉降介质的上表面11并从其顶部流向底部。参考图1和图2所示，流体在混凝沉降介质10a的多个混凝沉降区内混凝反应形成较大的颗粒，颗粒下沉到混凝沉降介质10b的上表面11进行去除，并进入悬浮物收集单元4；以及水相经出水单元5排出。
[0039]
应当理解，连续混凝沉降与分离器1参见本文前述说明，在此不再赘述。
[0040]
在某些实施例中，入口单元2为挡板式入口或蝶形入口，本申请实施例对此不做限定，入口单元2可参见相关技术。
[0041]
在某些实施例中，整流单元3，设置为稳定流体流态，消除或减缓流场中的沟流、短路流和涡流现象。整流单元3为栅格式或穿孔板式，本申请实施例对此不做限定。
[0042]
在某些实施例中，连续混凝沉降装置100或其连续混凝沉降与分离器1采用非金属耐腐蚀性材料，以保证使用寿命，为油气田采出水处理提供技术支持。
[0043]
通过本申请实施例，在混凝沉降介质的下表面设置沿流体的流动方向分布的多个混凝沉降区，多个混凝沉降介质之间同向重叠排列并具有预定间距。使流体在流动方向上先后在各个混凝沉降区内混凝反应，以使小颗粒在混凝沉降区内形成较大的颗粒，较大的颗粒下沉到相邻混凝沉降介质的上表面并从顶部流向底部。由此，通过连续混凝沉降并在混凝沉降的同时进行分离，实现了将细小的颗粒去除，从而提高了效率。
[0044]
本申请实施例的技术方案，采用连续混凝沉降及通体非金属材料，解决如下问题：1)混凝反应位于净化前端，存在反应不充分问题，影响后续净化效果；2)沉降区单一，细小颗粒难以去除，前后端沉降负荷不均衡，整体效率低；3)钢制罐体及内构，耐腐蚀性差，使用寿命短。
[0045]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0046]
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0047]
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本申请的保护之内。