申请日2015.07.15
公开(公告)日2015.10.21
IPC分类号B08B3/02; B08B13/00; B08B3/10
摘要
本发明提出一种油田作业高压清洗与凸轮转子式作业污油污水回收一体化装置及工艺。该装置由蒸汽清洗装置与污油污水回收装置两部分组成，蒸汽清洗装置包括清水储罐、补水管路、补水泵、内胆、热水循环管路、高频电磁线圈、电磁加热控制器、蒸汽包、热水管路、蒸汽管路、蒸汽喷枪、液位控制器;污油污水回收装置包括污水储罐、液位控制器、凸轮转子泵甲、凸轮转子泵乙、止回阀、电动阀，污水储罐与清水储罐为一体结构。本申请完成蒸汽清洗的同时实现了作业现场污油污水回收，充分利用电磁加热方式，实现高效快速加热的目的;通过清水储罐内清水的循环加热，实现对污水储罐内污油污水的伴热。
权利要求书
1.一种蒸汽清洗与污油污水回收一体化装置，其特征在于：该 装置由蒸汽清洗装置(25)与污油污水回收装置(26)两部分组成， 蒸汽清洗装置(25)包括清水储罐(1)，清水储罐(1)出口端通过补水 管路(2)与补水泵(3)的入口端连接，补水泵(3)的出口端连接 内胆(4)的入口端，清水储罐(1)的入口端与内胆(4)的上部之间 连接有热水循环管路(13)，内胆(4)的出口端的管线上连接有热 水阀门(12)，内胆(4)缠绕有高频电磁线圈(7)，高频电磁线圈 (7)连接有电磁加热控制器(6)，内胆(4)的顶部连接有蒸汽包 (9),蒸汽包(9)出口端的蒸汽管路(10)上连接有蒸汽阀门(11),蒸 汽包(9)出口端的蒸汽管路(10)与内胆(4)的出口端的热水管线汇 合后连接有混合蒸汽喷枪(5)，内胆(4)侧壁上安装有内胆液位控 制器(8);
污油污水回收装置(26)包括污水储罐(14)，所述的污水储罐 (14)与清水储罐(1)为一体结构，污水储罐(14)的一侧安装液 位控制器(17)，污水储罐(14)入口端和出口端的管线分别与凸轮 转子泵甲(15)的入口端和出口端连接，污水储罐(14)入口端和出口 端的管线分别与凸轮转子泵乙(16)的入口端和出口端连接，凸轮转 子泵甲(15)和凸轮转子泵乙(16)的出口端分别有管线与生产汇管 (20)连接，生产汇管(20)上安装有止回阀(18)，凸轮转子泵甲(15) 和凸轮转子泵乙(16)的入口端分别有管线与抽吸管线(22)连接，抽 吸管线(22)与排液管(27)连接，排液管(27)安装在积液槽(21) 底部，积液槽(21)焊接在法兰短接上，通过螺栓与油井口(19)法兰 相连，上述管线上安装有电动阀。
2.一种蒸汽清洗与污油污水回收工艺，包括下列步骤：
该蒸汽清洗工艺中设置有清水储罐(1)，所述的清水储罐(1) 通过补水管路(2)与补水泵(3)相连，补水泵(3)为内胆(4)提 供清水，电磁加热控制器(6)通过高频电磁线圈(7)将内胆(4) 中的清水加热至沸腾，进一步产生蒸汽，储存在蒸汽包(9)中，通 过调节蒸汽阀门(11)和热水阀门(12)，蒸汽包(9)中的蒸汽与 内胆(4)中的热水通过蒸汽管路(10)和热水管路混合在一起，经 由混合蒸汽喷枪(5)喷出，实现蒸汽清洗;当蒸汽清洗停止时，关 闭蒸汽阀门(11)和热水阀门(12)，使清水储罐(1)内的清水通 过补水泵(3)进入内胆(3)中，加热后经由热水循环管路(13)回到 清水储罐(1)内，进行循环加热，该流程同时实现了为污水储罐伴 热;
该污油污水回收工艺的6个的工艺流程分别如下：
(1)抽吸流程：打开电动阀B、电动阀E、电动阀F，其它电动阀 关闭，在凸轮转子泵甲(15)的作用下，积液槽(21)中的污油污水沿着 箭头所示的路径进入到污水储罐(14)中，实现抽吸流程;
(2)外排流程：打开电动阀A、电动阀D，其它电动阀关闭，在凸 轮转子泵甲(15)的作用下，污水储罐中的污油污水沿着箭头所示的路 径进入到生产汇管(20)中，实现外排流程;
(3)抽吸与外排同时进行流程：打开电动阀A、电动阀C、电动阀 D、电动阀F，其它电动阀关闭，凸轮转子泵甲(15)、凸轮转子泵乙 (16)同时工作，在凸轮转子泵乙(16)的作用下，内胆液位控制器(8) 中的污油污水沿着箭头所示的路径进入到污水储罐(14)中;同时在凸 轮转子泵甲(15)的作用下，污水储罐(14)中的污油污水沿着箭头所示 的路径进入到生产汇管(20)中，实现抽吸与外排同时进行的流程;
(4)反冲洗流程：打开电动阀A、电动阀C、电动阀E、电动阀F， 其它电动阀关闭，在凸轮转子泵甲(15)的作用下，污水储罐(14)中的 污油污水沿着箭头所示的路径，经过凸轮转子泵乙(16)回到积液槽 (21)中，实现反冲洗流程;
(5)直排流程：打开电动阀B、电动阀D，其它电动阀关闭，在凸 轮转子泵甲(15)的作用下，积液槽(21)中的污油污水沿着箭头所示的 路径进入到生产汇管(20)中，实现直排流程;
(6)自循环流程：打开电动阀A、电动阀E、电动阀F，其它电动 阀关闭，在凸轮转子泵甲(15)的作用下，污水储罐(14)中的污油污水 沿着粗实线所示的路径，经过凸轮转子泵甲(15)回到污水储罐(14) 中，实现自循环流程。
3.根据权利要求2所述的污油污水回收工艺，其特征在于：凸轮 转子泵甲(15)或凸轮转子泵乙(16)的抽吸压力为0.080MPa～ 0.087MPa，外排压力为2.0MPa以上。
说明书
油田作业高压清洗与凸轮转子式作业污油污水回收一体化装置及工艺
技术领域：
本发明涉及油田作业现场蒸汽清洗及污油污水回收技术领域，具 体涉及一种集电磁加热式蒸汽清洗与凸轮转子式作业现场污油污水 回收工艺相结合的装置及工艺。
背景技术：
油田施工作业高压清洗是针对油田检泵、修井作业，属于油田清 洗技术领域。目前，在公知的油田清洗技术领域中，锅炉车、燃油锅 炉最为普遍，但这两种清洗设备却都存在不足之处是：锅炉车、燃油 锅炉在使用上存在着能耗高、连续工作性能不好等缺点。
在油田修井作业现场会有大量含油污水落地。为了防止污染环 境，普遍采用污油污水回收装置进行回收。目前在用设备主要为风机 和离心泵或螺杆泵组合。风机和螺杆泵组合时先用风机将污油罐抽成 负压，利用负压，通过与污油罐相连的管线将污油污水抽吸到污油罐。 一般情况下其抽吸压力不超过0.04MPa。在冬季使用风机抽吸时，大 量冷空气会通过管线进入污油罐，造成管线挂蜡，污油凝结，堵塞管 线。而进入污油罐内的冷空气又会降低罐内的温度，造成罐内的污油 凝结，会浪费更多的时间加热罐内的液体，影响工作效率。用螺杆泵 作为外输泵的装置，外输压力通常不超过1.6MPa，生产管线的压力 通常不超过1.0MPa，但实际生产中，由于各种因素的干扰，尤其是 在冬季时，管线压力会经常超过1.6MPa，造成罐内污油排不出去的 状况。用离心泵作为外输泵的装置，由于离心泵不能输送粘度大的介 质，所以要将污油罐内的含油污水加热到很高的温度才能外输，延长 了加热时间，而且如果井口出液量大就不得不调用罐车抽吸，即使这 样在冬季使用中离心泵也经常堵塞。
再者，修井作业现场经常出现需要抽吸与外排同时进行的工况， 前面所说的组合在运行此工况时，往往不能顺利进行。又因为其工艺 流程相对单一，很难灵活地应对现场多变的使用需求。可见，现有的 污油污水回收装置普遍存在工作效率低以及冬季原油堵塞管线等问 题，影响作业效率。
发明内容：
为了解决背景技术存在的问题，本发明提出了一种油田作业高 压清洗与凸轮转子式作业污油污水回收一体化装置及工艺。本申请是 将油田检泵及修井作业现场的两大装置合二为一的装置，在完成其两 大主要功能的同时，减轻了作业队搬家的劳动负担，减少了搬家车辆。 另外，装置可通过蒸汽清洗的功能实现自我清洁。污油污水回收工艺 装置具有吸力大、外输压力高、冬季原油不易凝固堵塞管线及工作效 率高等特点。
本发明的技术方案是：该装置由蒸汽清洗装置与污油污水回收装 置两部分组成，蒸汽清洗装置包括清水储罐，清水储罐出口端通过补 水管路与补水泵的入口端连接，补水泵的出口端连接内胆的入口端， 清水储罐的入口端与内胆的上部之间连接有热水循环管路，内胆的出 口端的管线上连接有热水阀，内胆缠绕有高频电磁线圈，高频电磁线 圈连接有电磁加热控制器，内胆的顶部连接有蒸汽包,蒸汽包出口端 的蒸汽管路上连接有蒸汽阀,蒸汽包出口端的蒸汽管路与内胆的出 口端的热水管线汇合后连接有混合蒸汽喷枪，内胆侧壁上安装有液位 控制器;污油污水回收装置包括污水储罐，所述的污水储罐与清水储 罐为一体结构，污水储罐的一侧安装液位控制器，污水储罐入口端和 出口端的管线分别与凸轮转子泵甲的入口端和出口端连接，污水储罐 入口端和出口端的管线分别与凸轮转子泵乙的入口端和出口端`连 接，凸轮转子泵甲和凸轮转子泵乙的出口端分别有管线与生产汇管连 接，生产汇管上安装有止回阀，凸轮转子泵甲和凸轮转子泵乙的入口 端分别有管线与抽吸管线连接，抽吸管线与排液管连接，排液管安装 在积液槽底部，积液槽焊接在法兰短接上，通过螺栓与油井口法兰相 连，上述管线上安装有电动阀。
一种蒸汽清洗与污油污水回收工艺，包括下列步骤：
该蒸汽清洗工艺中设置有清水储罐，所述的清水储罐通过补水管 路与补水泵相连，补水泵为内胆提供清水，电磁加热控制器通过高频 电磁线圈将内胆中的清水加热至沸腾，进一步产生蒸汽，储存在汽包 中，通过调节蒸汽阀门和热水阀门，汽包中的蒸汽与内胆中的热水通 过蒸汽管路和热水管路混合在一起，经由混合蒸汽喷枪喷出，实现蒸 汽清洗;当蒸汽清洗停止时，关闭蒸汽阀门和热水阀门，使清水储罐 内的清水通过补水泵进入内胆中，加热后经由热水循环管路回到清水 储罐内，进行循环加热，该流程同时实现了为污水储罐伴热。
该污油污水回收工艺的6个的工艺流程分别如下：
(1)抽吸流程：打开电动阀B、电动阀E、电动阀F，其它电动阀 关闭，在凸轮转子泵甲的作用下，积液槽中的污油污水沿着箭头所示 的路径进入到污水储罐中，实现抽吸流程;
(2)外排流程：打开电动阀A、电动阀D，其它电动阀关闭，在凸 轮转子泵甲的作用下，污水储罐中的污油污水沿着箭头所示的路径进 入到生产汇管中，实现外排流程;
(3)抽吸与外排同时进行流程：打开电动阀A、电动阀C、电动阀 D、电动阀F，其它电动阀关闭，凸轮转子泵甲、凸轮转子泵乙同时 工作，在凸轮转子泵乙的作用下，积液槽中的污油污水沿着箭头所示 的路径进入到污水储罐中;同时在凸轮转子泵甲的作用下，污水储罐 中的污油污水沿着箭头所示的路径进入到生产汇管中，实现抽吸与外 排同时进行的流程;
(4)反冲洗流程：打开电动阀A、电动阀C、电动阀E、电动阀F， 其它电动阀关闭，在凸轮转子泵甲的作用下，污水储罐中的污油污水 沿着箭头所示的路径，经过凸轮转子泵乙回到积液槽中，实现反冲洗 流程;
(5)直排流程：打开电动阀B、电动阀D，其它电动阀关闭，在凸 轮转子泵甲的作用下，积液槽中的污油污水沿着箭头所示的路径进入 到生产汇管中，实现直排流程;
(6)自循环流程：打开电动阀A、电动阀E、电动阀F，其它电动 阀关闭，在凸轮转子泵甲的作用下，污水储罐中的污油污水沿着粗实 线所示的路径，经过凸轮转子泵甲回到污水储罐中，实现自循环流程。
上述方案中凸轮转子泵甲或凸轮转子泵乙的抽吸压力为 0.080MPa～0.087MPa，外排压力为2.0MPa以上。
本发明具有如下有益效果：本申请是将油田检泵及修井作业现场 的两大装置合二为一的装置，在完成其两大主要功能的同时，减轻了 作业队搬家的劳动负担，减少了搬家车辆。另外，装置可通过蒸汽清 洗的功能实现自我清洁。完成蒸汽清洗的同时实现了作业现场污油污 水回收。充分利用电磁加热方式，实现高效快速加热的目的;通过清 水储罐内清水的循环加热，实现对污水储罐内污油污水的伴热，加热 单元与被加热介质无接触，安全可靠。利用凸轮转子机构的自吸能力， 将修井作业过程中产生的污油污水吸入到污水储罐中，或者直接将其 外排到生产管线。同时清水储罐对污水储罐内的污油污水进行伴热， 提高介质的流动性，增加吸力，提高外排压力，冬季原油也不易凝固 堵塞管线。所以说该凸轮转子式作业现场污油污水回收工艺具有吸力 大，外排压力高，冬季原油也不易凝固堵塞管线的特点。
