一种油田污水预处理的气混旋流分离器的制作方法

本技术涉及油田污水处理设备，具体涉及油田污水预处理的气混旋流分离器。

背景技术：

1、油田污水处理通常分为预处理、二级处理、三级处理，其中二级处理在现有技术中主要是利用过滤、沉降、浮选等方法，使用过滤器、沉降池、浮选机等多个设备联用，在多个设备中分先后多个步骤去除油田污水中固体矿物颗粒(泥沙)、悬浮物(油泥和油渣碎屑)和油类(残油)等，例如，现有技术中的“隔油”→“过滤”工序，或者“隔油”→“浮选或旋流除油”→“过滤”工序，这些现有技术在本质上的都是分步去除污水中的油和悬浮物。

2、但是在实际生产中发现，由于目前常用的隔油设备、浮选设备、过滤设备在实施时占用空间较大，并且分步实施不易相互协调，在实际生产中，其初步处理的效果只能达到90％的去除率，而且隔油、浮选工艺的残油收集和过滤工艺的滤料清洗都需要耗费较大的人力和物力。所以现有技术中的油田污水处理设备的隔油、浮选工艺的残油收集工作量和难度较大，难以有效降低油田污水中残油、悬浮物、固体矿物颗粒等杂质含量。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种油田污水预处理的气混旋流分离器，以解决现有技术难以有效降低油田污水中残油、悬浮物、固体矿物颗粒等杂质含量的技术问题。

2、本实用新型的一种油田污水预处理的气混旋流分离器，包括射流器、旋流分离器，射流器具有水进口、气进口和用于输出含气泡的油田污水的出口；旋流分离器具有下部的连接所述出口的污水入口、底部的排污口、上部的出水口、顶部的油气混合出口；旋流分离器包括筒体和设置在筒体内部的螺旋管柱，螺旋管柱是由围绕中心轴线沿螺旋曲线自下而上延伸的中空的管柱所形成，螺旋管柱两端分别连接污水入口、出水口，螺旋管柱的外表面围绕中央轴线而形成内部的中心孔和外侧的外周面，中心孔向上连通油气混合出口，螺旋管柱的外周面与筒体之间形成向下连通排污口的外部通道；螺旋管柱上开设有切口通道，切口通道沿着螺旋管柱旋转的切线方向贯通螺旋管柱，切口通道在螺旋管柱的外表面上具有切口，切口通道包括：切口朝向中心孔、连通中心孔的用于排出油气混合物的内切口通道，切口朝向外部通道、连通外部通道的用于排出泥沙的外切口通道。

3、本实用新型提供的一种油田污水预处理的气混旋流分离器，其有益效果是：本实用新型中设置射流器，能在高速水流通过的条件下，形成负压腔，抽吸空气，与污水完全混合，形成气泡，吸附在残油、油渣和油泥等悬浮物上，大幅降低颗粒的综合密度，促进颗粒在旋流器中离心力的作用下分层聚集，而旋流分离器能通过水流的高速螺旋上升，并利用离心力和各种杂质的密度不一致，实现油污、水、固体颗粒的三相分层，再通过螺旋管柱的切口，在一个设备中实现三相同步分离。所以，本实用新型既能大幅降低油田污水中残油、悬浮物(油泥和油渣碎屑)、固体矿物颗粒(砂)等杂质含量，也能降低常规油田污水处理设施的运行负荷，降低隔油、浮选工艺的残油收集工作量和难度，延长过滤设施的滤料清洗周期，同时将大幅提高油田污水处理效果，提高油田回注水水质，促进油田注水开发。

4、进一步的，所述螺旋管柱自下而上绕行而形成自下而上分布多层的圈层管柱，所述切口通道开设在处于螺旋管柱上端的上端圈层管柱及靠近上端圈层管柱的处于螺旋管柱上部的各圈层管柱上。

5、进一步的，所述每层圈层管柱上有两个以上的切口通道。

6、进一步的，还包括油田污水进水管，所述油田污水进水管经进水开关阀连接射流器的水进口。

7、进一步的，还包括空气进气管，空气进气管经空气流量控制阀、单向阀连接射流器的气进口。本实用新型中射流器的气进口处设置有流量控制阀和单流阀，可以有效控制空气进入量和防止流量过低时污水倒流出。

8、进一步的，所述油气混合出口上连接有油气混合流量控制阀。本实用新型中在气进口处设置的流量控制阀以及油气混合流量控制阀，能合理调节进气量和混合油气排出量，进而保证最大限度和最高效益的排除残油和油污。

9、进一步的，所述螺旋管柱的外周面与筒体之间具有环形间隙，所述外部通道是由环形间隙形成。

10、进一步的，所述管柱的截面为矩形。

11、进一步的，所述旋流分离器的筒体底部设有与排污口相通的沉沙收集斗。该沉沙收集斗能有效的沉沙、聚砂，提高排污效率和降低泥污中污水占比。

12、进一步的，所述沉沙收集斗呈上大下小的锥形。

技术特征：

1.一种油田污水预处理的气混旋流分离器，其特征在于，包括射流器(3)、旋流分离器(5)，射流器(3)具有水进口、气进口和用于输出含气泡的油田污水的出口；旋流分离器(5)具有下部的连接所述出口的污水入口(51)、底部的排污口(52)、上部的出水口(54)、顶部的油气混合出口(55)；旋流分离器(5)包括筒体和设置在筒体内部的螺旋管柱(57)，螺旋管柱(57)是由围绕中心轴线沿螺旋曲线自下而上延伸的中空的管柱所形成，螺旋管柱(57)两端分别连接污水入口(51)、出水口(54)，螺旋管柱(57)的外表面围绕中央轴线而形成内部的中心孔和外侧的外周面，中心孔向上连通油气混合出口(55)，螺旋管柱(57)的外周面与筒体之间形成向下连通排污口(52)的外部通道；螺旋管柱(57)上开设有切口通道，切口通道沿着螺旋管柱(57)旋转的切线方向贯通螺旋管柱(57)，切口通道在螺旋管柱(57)的外表面上具有切口(58)，切口通道包括：切口(58)朝向中心孔、连通中心孔的用于排出油气混合物的内切口通道，切口(58)朝向外部通道、连通外部通道的用于排出泥沙的外切口通道。

2.根据权利要求1所述的油田污水预处理的气混旋流分离器，其特征在于，所述螺旋管柱(57)自下而上绕行而形成自下而上分布多层的圈层管柱，所述切口通道开设在处于螺旋管柱(57)上端的上端圈层管柱及靠近上端圈层管柱的处于螺旋管柱(57)上部的各圈层管柱上。

3.根据权利要求2所述的油田污水预处理的气混旋流分离器，其特征在于，每层所述圈层管柱上有两个以上的切口通道。

4.根据权利要求1所述的油田污水预处理的气混旋流分离器，其特征在于，还包括油田污水进水管(1)，所述油田污水进水管(1)经进水开关阀(2)连接射流器(3)的水进口。

5.根据权利要求1所述的油田污水预处理的气混旋流分离器，其特征在于，还包括空气进气管，空气进气管经空气流量控制阀(8)、单向阀连接射流器(3)的气进口。

6.根据权利要求5所述的油田污水预处理的气混旋流分离器，其特征在于，所述油气混合出口(55)上连接有油气混合流量控制阀(10)。

7.根据权利要求1所述的油田污水预处理的气混旋流分离器，其特征在于，所述螺旋管柱(57)的外周面与筒体之间具有环形间隙，所述外部通道是由环形间隙形成。

8.根据权利要求1所述的油田污水预处理的气混旋流分离器，其特征在于，所述管柱的截面为矩形。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的油田污水预处理的气混旋流分离器，其特征在于，所述旋流分离器(5)的筒体底部设有与排污口(52)相通的沉沙收集斗(53)。

10.根据权利要求9所述的油田污水预处理的气混旋流分离器，其特征在于，所述沉沙收集斗(53)呈上大下小的锥形。

技术总结
本技术涉及一种油田污水预处理的气混旋流分离器，包括射流器(3)、旋流分离器(5)，旋流分离器(5)包括筒体和设置在筒体内部的螺旋管柱(57)，螺旋管柱(57)上开设有切口通道，切口通道沿着螺旋管柱(57)旋转的切线方向贯通螺旋管柱(57)，切口通道在螺旋管柱(57)的外表面上具有切口(58)。本技术中设置射流器能形成气泡并吸附在残油、油渣和油泥等悬浮物上，大幅降低颗粒的综合密度，促进颗粒在旋流器中离心力的作用下分层聚集，而旋流分离器能通过水流的高速螺旋上升，并利用离心力和各种杂质的密度不一致，实现油污、水、固体颗粒的三相分层，再通过螺旋管柱的切口，在一个设备中实现三相同步分离。

技术研发人员：郭宏,吴广涛,魏涛,王雪英,王汝广,翟艳红
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：20221130
技术公布日：2024/1/12