申請日2015.07.15

　　公開(公告)日2015.10.21

　　IPC分類號B08B3/02; B08B13/00; B08B3/10

　　摘要

　　本發(fā)明提出一種油田作業(yè)高壓清洗與凸輪轉(zhuǎn)子式作業(yè)污油污水回收一體化裝置及工藝。該裝置由蒸汽清洗裝置與污油污水回收裝置兩部分組成，蒸汽清洗裝置包括清水儲罐、補(bǔ)水管路、補(bǔ)水泵、內(nèi)膽、熱水循環(huán)管路、高頻電磁線圈、電磁加熱控制器、蒸汽包、熱水管路、蒸汽管路、蒸汽噴槍、液位控制器;污油污水回收裝置包括污水儲罐、液位控制器、凸輪轉(zhuǎn)子泵甲、凸輪轉(zhuǎn)子泵乙、止回閥、電動閥，污水儲罐與清水儲罐為一體結(jié)構(gòu)。本申請完成蒸汽清洗的同時實現(xiàn)了作業(yè)現(xiàn)場污油污水回收，充分利用電磁加熱方式，實現(xiàn)高效快速加熱的目的;通過清水儲罐內(nèi)清水的循環(huán)加熱，實現(xiàn)對污水儲罐內(nèi)污油污水的伴熱。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種蒸汽清洗與污油污水回收一體化裝置，其特征在于：該 裝置由蒸汽清洗裝置(25)與污油污水回收裝置(26)兩部分組成， 蒸汽清洗裝置(25)包括清水儲罐(1)，清水儲罐(1)出口端通過補(bǔ)水 管路(2)與補(bǔ)水泵(3)的入口端連接，補(bǔ)水泵(3)的出口端連接 內(nèi)膽(4)的入口端，清水儲罐(1)的入口端與內(nèi)膽(4)的上部之間 連接有熱水循環(huán)管路(13)，內(nèi)膽(4)的出口端的管線上連接有熱 水閥門(12)，內(nèi)膽(4)纏繞有高頻電磁線圈(7)，高頻電磁線圈 (7)連接有電磁加熱控制器(6)，內(nèi)膽(4)的頂部連接有蒸汽包 (9),蒸汽包(9)出口端的蒸汽管路(10)上連接有蒸汽閥門(11),蒸 汽包(9)出口端的蒸汽管路(10)與內(nèi)膽(4)的出口端的熱水管線匯 合后連接有混合蒸汽噴槍(5)，內(nèi)膽(4)側(cè)壁上安裝有內(nèi)膽液位控 制器(8);

　　污油污水回收裝置(26)包括污水儲罐(14)，所述的污水儲罐 (14)與清水儲罐(1)為一體結(jié)構(gòu)，污水儲罐(14)的一側(cè)安裝液 位控制器(17)，污水儲罐(14)入口端和出口端的管線分別與凸輪 轉(zhuǎn)子泵甲(15)的入口端和出口端連接，污水儲罐(14)入口端和出口 端的管線分別與凸輪轉(zhuǎn)子泵乙(16)的入口端和出口端連接，凸輪轉(zhuǎn) 子泵甲(15)和凸輪轉(zhuǎn)子泵乙(16)的出口端分別有管線與生產(chǎn)匯管 (20)連接，生產(chǎn)匯管(20)上安裝有止回閥(18)，凸輪轉(zhuǎn)子泵甲(15) 和凸輪轉(zhuǎn)子泵乙(16)的入口端分別有管線與抽吸管線(22)連接，抽 吸管線(22)與排液管(27)連接，排液管(27)安裝在積液槽(21) 底部，積液槽(21)焊接在法蘭短接上，通過螺栓與油井口(19)法蘭 相連，上述管線上安裝有電動閥。

　　2.一種蒸汽清洗與污油污水回收工藝，包括下列步驟：

　　該蒸汽清洗工藝中設(shè)置有清水儲罐(1)，所述的清水儲罐(1) 通過補(bǔ)水管路(2)與補(bǔ)水泵(3)相連，補(bǔ)水泵(3)為內(nèi)膽(4)提 供清水，電磁加熱控制器(6)通過高頻電磁線圈(7)將內(nèi)膽(4) 中的清水加熱至沸騰，進(jìn)一步產(chǎn)生蒸汽，儲存在蒸汽包(9)中，通 過調(diào)節(jié)蒸汽閥門(11)和熱水閥門(12)，蒸汽包(9)中的蒸汽與 內(nèi)膽(4)中的熱水通過蒸汽管路(10)和熱水管路混合在一起，經(jīng) 由混合蒸汽噴槍(5)噴出，實現(xiàn)蒸汽清洗;當(dāng)蒸汽清洗停止時，關(guān) 閉蒸汽閥門(11)和熱水閥門(12)，使清水儲罐(1)內(nèi)的清水通 過補(bǔ)水泵(3)進(jìn)入內(nèi)膽(3)中，加熱后經(jīng)由熱水循環(huán)管路(13)回到 清水儲罐(1)內(nèi)，進(jìn)行循環(huán)加熱，該流程同時實現(xiàn)了為污水儲罐伴 熱;

　　該污油污水回收工藝的6個的工藝流程分別如下：

　　(1)抽吸流程：打開電動閥B、電動閥E、電動閥F，其它電動閥 關(guān)閉，在凸輪轉(zhuǎn)子泵甲(15)的作用下，積液槽(21)中的污油污水沿著 箭頭所示的路徑進(jìn)入到污水儲罐(14)中，實現(xiàn)抽吸流程;

　　(2)外排流程：打開電動閥A、電動閥D，其它電動閥關(guān)閉，在凸 輪轉(zhuǎn)子泵甲(15)的作用下，污水儲罐中的污油污水沿著箭頭所示的路 徑進(jìn)入到生產(chǎn)匯管(20)中，實現(xiàn)外排流程;

　　(3)抽吸與外排同時進(jìn)行流程：打開電動閥A、電動閥C、電動閥 D、電動閥F，其它電動閥關(guān)閉，凸輪轉(zhuǎn)子泵甲(15)、凸輪轉(zhuǎn)子泵乙 (16)同時工作，在凸輪轉(zhuǎn)子泵乙(16)的作用下，內(nèi)膽液位控制器(8) 中的污油污水沿著箭頭所示的路徑進(jìn)入到污水儲罐(14)中;同時在凸 輪轉(zhuǎn)子泵甲(15)的作用下，污水儲罐(14)中的污油污水沿著箭頭所示 的路徑進(jìn)入到生產(chǎn)匯管(20)中，實現(xiàn)抽吸與外排同時進(jìn)行的流程;

　　(4)反沖洗流程：打開電動閥A、電動閥C、電動閥E、電動閥F， 其它電動閥關(guān)閉，在凸輪轉(zhuǎn)子泵甲(15)的作用下，污水儲罐(14)中的 污油污水沿著箭頭所示的路徑，經(jīng)過凸輪轉(zhuǎn)子泵乙(16)回到積液槽 (21)中，實現(xiàn)反沖洗流程;

　　(5)直排流程：打開電動閥B、電動閥D，其它電動閥關(guān)閉，在凸 輪轉(zhuǎn)子泵甲(15)的作用下，積液槽(21)中的污油污水沿著箭頭所示的 路徑進(jìn)入到生產(chǎn)匯管(20)中，實現(xiàn)直排流程;

　　(6)自循環(huán)流程：打開電動閥A、電動閥E、電動閥F，其它電動 閥關(guān)閉，在凸輪轉(zhuǎn)子泵甲(15)的作用下，污水儲罐(14)中的污油污水 沿著粗實線所示的路徑，經(jīng)過凸輪轉(zhuǎn)子泵甲(15)回到污水儲罐(14) 中，實現(xiàn)自循環(huán)流程。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污油污水回收工藝，其特征在于：凸輪 轉(zhuǎn)子泵甲(15)或凸輪轉(zhuǎn)子泵乙(16)的抽吸壓力為0.080MPa～ 0.087MPa，外排壓力為2.0MPa以上。

　　說明書

　　油田作業(yè)高壓清洗與凸輪轉(zhuǎn)子式作業(yè)污油污水回收一體化裝置及工藝

　　技術(shù)領(lǐng)域：

　　本發(fā)明涉及油田作業(yè)現(xiàn)場蒸汽清洗及污油污水回收技術(shù)領(lǐng)域，具 體涉及一種集電磁加熱式蒸汽清洗與凸輪轉(zhuǎn)子式作業(yè)現(xiàn)場污油污水 回收工藝相結(jié)合的裝置及工藝。

　　背景技術(shù)：

　　油田施工作業(yè)高壓清洗是針對油田檢泵、修井作業(yè)，屬于油田清 洗技術(shù)領(lǐng)域。目前，在公知的油田清洗技術(shù)領(lǐng)域中，鍋爐車、燃油鍋 爐最為普遍，但這兩種清洗設(shè)備卻都存在不足之處是：鍋爐車、燃油 鍋爐在使用上存在著能耗高、連續(xù)工作性能不好等缺點(diǎn)。

　　在油田修井作業(yè)現(xiàn)場會有大量含油污水落地。為了防止污染環(huán) 境，普遍采用污油污水回收裝置進(jìn)行回收。目前在用設(shè)備主要為風(fēng)機(jī) 和離心泵或螺桿泵組合。風(fēng)機(jī)和螺桿泵組合時先用風(fēng)機(jī)將污油罐抽成 負(fù)壓，利用負(fù)壓，通過與污油罐相連的管線將污油污水抽吸到污油罐。 一般情況下其抽吸壓力不超過0.04MPa。在冬季使用風(fēng)機(jī)抽吸時，大 量冷空氣會通過管線進(jìn)入污油罐，造成管線掛蠟，污油凝結(jié)，堵塞管 線。而進(jìn)入污油罐內(nèi)的冷空氣又會降低罐內(nèi)的溫度，造成罐內(nèi)的污油 凝結(jié)，會浪費(fèi)更多的時間加熱罐內(nèi)的液體，影響工作效率。用螺桿泵 作為外輸泵的裝置，外輸壓力通常不超過1.6MPa，生產(chǎn)管線的壓力 通常不超過1.0MPa，但實際生產(chǎn)中，由于各種因素的干擾，尤其是 在冬季時，管線壓力會經(jīng)常超過1.6MPa，造成罐內(nèi)污油排不出去的 狀況。用離心泵作為外輸泵的裝置，由于離心泵不能輸送粘度大的介 質(zhì)，所以要將污油罐內(nèi)的含油污水加熱到很高的溫度才能外輸，延長 了加熱時間，而且如果井口出液量大就不得不調(diào)用罐車抽吸，即使這 樣在冬季使用中離心泵也經(jīng)常堵塞。

　　再者，修井作業(yè)現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)需要抽吸與外排同時進(jìn)行的工況， 前面所說的組合在運(yùn)行此工況時，往往不能順利進(jìn)行。又因為其工藝 流程相對單一，很難靈活地應(yīng)對現(xiàn)場多變的使用需求�？梢�，現(xiàn)有的 污油污水回收裝置普遍存在工作效率低以及冬季原油堵塞管線等問 題，影響作業(yè)效率。

　　發(fā)明內(nèi)容：

　　為了解決背景技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出了一種油田作業(yè)高 壓清洗與凸輪轉(zhuǎn)子式作業(yè)污油污水回收一體化裝置及工藝。本申請是 將油田檢泵及修井作業(yè)現(xiàn)場的兩大裝置合二為一的裝置，在完成其兩 大主要功能的同時，減輕了作業(yè)隊搬家的勞動負(fù)擔(dān)，減少了搬家車輛。 另外，裝置可通過蒸汽清洗的功能實現(xiàn)自我清潔。污油污水回收工藝 裝置具有吸力大、外輸壓力高、冬季原油不易凝固堵塞管線及工作效 率高等特點(diǎn)。

　　本發(fā)明的技術(shù)方案是：該裝置由蒸汽清洗裝置與污油污水回收裝 置兩部分組成，蒸汽清洗裝置包括清水儲罐，清水儲罐出口端通過補(bǔ) 水管路與補(bǔ)水泵的入口端連接，補(bǔ)水泵的出口端連接內(nèi)膽的入口端， 清水儲罐的入口端與內(nèi)膽的上部之間連接有熱水循環(huán)管路，內(nèi)膽的出 口端的管線上連接有熱水閥，內(nèi)膽纏繞有高頻電磁線圈，高頻電磁線 圈連接有電磁加熱控制器，內(nèi)膽的頂部連接有蒸汽包,蒸汽包出口端 的蒸汽管路上連接有蒸汽閥,蒸汽包出口端的蒸汽管路與內(nèi)膽的出 口端的熱水管線匯合后連接有混合蒸汽噴槍，內(nèi)膽側(cè)壁上安裝有液位 控制器;污油污水回收裝置包括污水儲罐，所述的污水儲罐與清水儲 罐為一體結(jié)構(gòu)，污水儲罐的一側(cè)安裝液位控制器，污水儲罐入口端和 出口端的管線分別與凸輪轉(zhuǎn)子泵甲的入口端和出口端連接，污水儲罐 入口端和出口端的管線分別與凸輪轉(zhuǎn)子泵乙的入口端和出口端`連 接，凸輪轉(zhuǎn)子泵甲和凸輪轉(zhuǎn)子泵乙的出口端分別有管線與生產(chǎn)匯管連 接，生產(chǎn)匯管上安裝有止回閥，凸輪轉(zhuǎn)子泵甲和凸輪轉(zhuǎn)子泵乙的入口 端分別有管線與抽吸管線連接，抽吸管線與排液管連接，排液管安裝 在積液槽底部，積液槽焊接在法蘭短接上，通過螺栓與油井口法蘭相 連，上述管線上安裝有電動閥。

　　一種蒸汽清洗與污油污水回收工藝，包括下列步驟：

　　該蒸汽清洗工藝中設(shè)置有清水儲罐，所述的清水儲罐通過補(bǔ)水管 路與補(bǔ)水泵相連，補(bǔ)水泵為內(nèi)膽提供清水，電磁加熱控制器通過高頻 電磁線圈將內(nèi)膽中的清水加熱至沸騰，進(jìn)一步產(chǎn)生蒸汽，儲存在汽包 中，通過調(diào)節(jié)蒸汽閥門和熱水閥門，汽包中的蒸汽與內(nèi)膽中的熱水通 過蒸汽管路和熱水管路混合在一起，經(jīng)由混合蒸汽噴槍噴出，實現(xiàn)蒸 汽清洗;當(dāng)蒸汽清洗停止時，關(guān)閉蒸汽閥門和熱水閥門，使清水儲罐 內(nèi)的清水通過補(bǔ)水泵進(jìn)入內(nèi)膽中，加熱后經(jīng)由熱水循環(huán)管路回到清水 儲罐內(nèi)，進(jìn)行循環(huán)加熱，該流程同時實現(xiàn)了為污水儲罐伴熱。

　　該污油污水回收工藝的6個的工藝流程分別如下：

　　(1)抽吸流程：打開電動閥B、電動閥E、電動閥F，其它電動閥 關(guān)閉，在凸輪轉(zhuǎn)子泵甲的作用下，積液槽中的污油污水沿著箭頭所示 的路徑進(jìn)入到污水儲罐中，實現(xiàn)抽吸流程;

　　(2)外排流程：打開電動閥A、電動閥D，其它電動閥關(guān)閉，在凸 輪轉(zhuǎn)子泵甲的作用下，污水儲罐中的污油污水沿著箭頭所示的路徑進(jìn) 入到生產(chǎn)匯管中，實現(xiàn)外排流程;

　　(3)抽吸與外排同時進(jìn)行流程：打開電動閥A、電動閥C、電動閥 D、電動閥F，其它電動閥關(guān)閉，凸輪轉(zhuǎn)子泵甲、凸輪轉(zhuǎn)子泵乙同時 工作，在凸輪轉(zhuǎn)子泵乙的作用下，積液槽中的污油污水沿著箭頭所示 的路徑進(jìn)入到污水儲罐中;同時在凸輪轉(zhuǎn)子泵甲的作用下，污水儲罐 中的污油污水沿著箭頭所示的路徑進(jìn)入到生產(chǎn)匯管中，實現(xiàn)抽吸與外 排同時進(jìn)行的流程;

　　(4)反沖洗流程：打開電動閥A、電動閥C、電動閥E、電動閥F， 其它電動閥關(guān)閉，在凸輪轉(zhuǎn)子泵甲的作用下，污水儲罐中的污油污水 沿著箭頭所示的路徑，經(jīng)過凸輪轉(zhuǎn)子泵乙回到積液槽中，實現(xiàn)反沖洗 流程;

　　(5)直排流程：打開電動閥B、電動閥D，其它電動閥關(guān)閉，在凸 輪轉(zhuǎn)子泵甲的作用下，積液槽中的污油污水沿著箭頭所示的路徑進(jìn)入 到生產(chǎn)匯管中，實現(xiàn)直排流程;

　　(6)自循環(huán)流程：打開電動閥A、電動閥E、電動閥F，其它電動 閥關(guān)閉，在凸輪轉(zhuǎn)子泵甲的作用下，污水儲罐中的污油污水沿著粗實 線所示的路徑，經(jīng)過凸輪轉(zhuǎn)子泵甲回到污水儲罐中，實現(xiàn)自循環(huán)流程。

　　上述方案中凸輪轉(zhuǎn)子泵甲或凸輪轉(zhuǎn)子泵乙的抽吸壓力為 0.080MPa～0.087MPa，外排壓力為2.0MPa以上。

　　本發(fā)明具有如下有益效果：本申請是將油田檢泵及修井作業(yè)現(xiàn)場 的兩大裝置合二為一的裝置，在完成其兩大主要功能的同時，減輕了 作業(yè)隊搬家的勞動負(fù)擔(dān)，減少了搬家車輛。另外，裝置可通過蒸汽清 洗的功能實現(xiàn)自我清潔。完成蒸汽清洗的同時實現(xiàn)了作業(yè)現(xiàn)場污油污 水回收。充分利用電磁加熱方式，實現(xiàn)高效快速加熱的目的;通過清 水儲罐內(nèi)清水的循環(huán)加熱，實現(xiàn)對污水儲罐內(nèi)污油污水的伴熱，加熱 單元與被加熱介質(zhì)無接觸，安全可靠。利用凸輪轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)的自吸能力， 將修井作業(yè)過程中產(chǎn)生的污油污水吸入到污水儲罐中，或者直接將其 外排到生產(chǎn)管線。同時清水儲罐對污水儲罐內(nèi)的污油污水進(jìn)行伴熱， 提高介質(zhì)的流動性，增加吸力，提高外排壓力，冬季原油也不易凝固 堵塞管線。所以說該凸輪轉(zhuǎn)子式作業(yè)現(xiàn)場污油污水回收工藝具有吸力 大，外排壓力高，冬季原油也不易凝固堵塞管線的特點(diǎn)。