油田废液浮动收油清砂装置及操作方法与流程

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1.本发明涉及油田废液池清理技术领域，具体地说是油田废液浮动收油清砂装置及操作方法。


背景技术：

2.油田在对废液进行处理时，由于环保的压力和减少污染土地的要求，目前作为废液处理的储存池，以前是在地面挖坑后修建的钢筋混凝土结构，目前采用钢结构围板，在围板里侧铺设防渗布的废液池，以便于移动，同时对土壤不产生污染，在处理废液的过程中，是使用罐车将废液拉运到废液池，然后通过泵进入到废液池进行处理，由于油田废液中含有污水、原油、泥沙等多种杂质，随着废液中的污水处理量的增加，废液池中的原油和泥沙也越来越多，直至废液池中的污水层很薄，导致整个废液池被上层的原油和下层的泥沙占据，只能对原油和泥沙进行清理后才能再利用，目前使用泵抽出废液池内的原油，泵的进口连接软管插入废液池中，操作人员靠经验提升泵的软管进口高度，往往插入深浅不合适，导致泵堵塞或者将泥沙抽出，采用挖掘机清理泥沙，只能清理池边附近的泥沙，且由于废液池的底部和四周都有防渗布，挖掘机的铲斗不能接触防渗布，清理的不彻底。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明提供油田废液浮动收油清砂装置及操作方法。
4.本发明的技术方案是：油田废液浮动收油清砂装置，包括回收系统和砂水分离系统，回收系统位于废液池内通过浮动管汇连接位于废液池外部的砂水分离系统，回收系统包括浮船，浮船水平四个方向通过钢丝绳连接固定在废液池四周的四个收放机构；
5.浮船由四个方形的浮力仓和钢结构焊接组合在一起构成的平台，浮力仓位于平台四角，浮力仓是由不锈钢制成的空心薄壁结构，平台中心安装有支架，支架上部安装有减速电机，支架下部设有导轨与升降架连接，升降架上部的横梁上固定连接丝母，丝母螺纹连接丝杠，丝杠通过联轴器连接减速电机，升降架下部固定连接抽沙泵；平台一侧的两个浮力仓之间安装抽油泵；
6.砂水分离系统包括螺旋输送机，螺栓输送机呈上升角度安装，螺旋输送机的进口上部安装有旋流分离器，旋流分离器的腰部设有切向进入的进水管，旋流分离器的溢流管连接在水箱上部，水箱内安装有回流水泵和液位计，回流水泵出口管道伸入到废液池内。
7.收放机构包括卷扬机，卷扬机下部固定连接夹持座，夹持座呈倒u形钢板结构，夹持座的左侧钢板里侧粘接有橡胶板，夹持座的右侧钢板开有螺纹孔螺纹连接梯形螺栓，梯形螺栓里侧通过轴承、孔用挡圈连接圆盘，圆盘里侧粘接有橡胶板，夹持座横向钢板底平面粘接有橡胶板，夹持座左侧钢板外面固定连接一套滑轮组，滑轮组为两个相邻的滑轮和骨架组成，夹持座安装在废液池的围板上端，夹持在废液池上包围的防渗布两侧；
8.浮船的支架的两根导轨两侧各焊接斜拉型钢，每个斜拉型钢的腰部均焊接有吊环，每个卷扬机的钢丝绳穿过两个滑轮中间后连接在浮船的吊环上。
9.浮动管汇由多个密封回转接头法兰连接钢管组成，其中多个竖直方向的密封回转接头上下通过弯头连接钢管组成水平方向可开合的管道组，密封回转接头下部的钢管上均固定连接有浮筒，密封回转接头上部的钢管上均固定连接有吊环；
10.管道组一侧的密封回转接头法兰连接竖直向上的钢管，该钢管的上方连接两个水平方向的密封回转接头和钢管组成可上下转动的回转臂。
11.抽沙泵出口连接出砂管，出砂管竖直部分管道上安装有单向阀，抽油泵的出油管上安装单向阀后连接在出砂管的单向阀后侧，连接出油管上侧的出砂管上串联连接密封回转接头，密封回转接头后侧通过弯头转成横向管法兰连接浮动管汇，浮动管汇伸出废液池外部连接砂水分离系统的进水管；
12.抽沙泵的单向阀下部的管道通过固定管和伸缩管连接，伸缩管在下部插在固定管内，伸缩管与固定管之间通过密封圈间隙配合连接。
13.平台上安装有控制柜，控制柜的进户总电缆连接在行车电缆卷筒后与废液池外部的固定电源连接。
14.平台上安装有电蒸汽锅炉，出油管的单向阀前端设有电动开关阀，电蒸汽锅炉的出蒸汽管道通过电动开关阀分别连接出油管上的电动开关阀两侧管道，平台四周设有围栏，平台四角设有防撞盘。
15.抽沙泵两侧设有搅拌器与升降架固定连接，搅拌器的搅拌桨低于抽沙泵的底部进口，升降架底部焊接有下支座，下支座由型钢焊接成的边框结构，下支座的边框底面位于搅拌器的下部，抽沙泵的旋转方向和两个搅拌器的旋转方向相反。
16.当一个卷扬机启动时，其余三个卷扬机的制动鼓通电解除制动。
17.旋流分离器的溢流管的高度低于螺旋输送机的出砂口。
18.油田废液浮动收油清砂装置的操作方法如下：
19.s1、将浮船和浮动管汇在地面连接在一起，行车电缆卷筒上的总电缆接入电源柜并固定，将电蒸汽锅炉加满软化水，将收放机构固定在废液池的四周的围板上沿，旋紧梯形螺栓固定，各卷扬机的钢丝绳连接在浮船的吊环上；
20.s2、使用专用吊具将浮船和浮动管汇吊到废液池靠近边缘的液面上，收紧各卷扬机的钢丝绳，使浮船固定，将浮动管汇与油罐车的进口连接；
21.s3、开启出油管上的电动开关阀，启动抽油泵，将原油抽出到油罐车内，当液面下降一部分时，向废液池内注入水，将原油和泥沙层分离，继续进行抽油作业；
22.s4、当出油管抽出的原油含水率上升时，结束抽油作业，将浮动管汇外侧连接到砂水分离系统的进水管上，开启减速电机将升降架下降到泥沙层位置，开启搅拌器，然后开启抽沙泵，将废液池中的泥沙抽出到旋流分离器内，开启螺旋输送机，泥沙通过螺旋输送机排出，污水通过溢流管流入到水箱内，回流水泵将污水排回到废液池内，当下支座落到底部的防渗布上，浮船吃水线漏出到液面之上，停止本位置的抽砂作业；
23.s5、将升降架提升，开启一个卷扬机将浮船拉到下一个位置进行抽砂作业；
24.s6、在遇到气温低的时候，原油流动性降低，开启电蒸汽锅炉，用蒸汽进入抽油泵出口进行蒸汽焖油作业，然后进行抽油作业；
25.s7在整体抽油、抽砂作业结束后，通过开关电动开关阀，使用蒸汽将抽油泵及管路、浮动管汇内的原油清理后将浮船和浮动管汇吊出。
26.本发明具有如下有益效果：通过废液池四周固定的卷扬机的拉动实现浮船的移动范围覆盖整个废液池，同时使用四个方向的钢丝绳固定浮船，防止抽油泵、抽沙泵和搅拌器旋转时浮船随着转动，代替了浮船上的驱动、转向、锚定装置，浮船移动没有前后左右方向的区别，减少浮船上的动设备，结构简单，减轻浮船的整体重量，设置浮动的平台漂浮在原油液面进行抽油作业，可随着原油液面的下降跟着下降同时抽油，设置搅拌器将泥沙和污水搅拌混合，抽沙泵将泥沙污水混合流体抽出，砂水分离后外排，一套装置可同时对废液池内的原油、泥沙进行回收、清理，原油回收率高，可清理废液池全范围内的泥沙，提高废液池的使用效率。
附图说明：
27.图1是本发明的结构示意图；
28.附图2是本发明中回收系统的结构示意图；
29.附图3是附图2的俯视图；
30.附图4是附图2的侧视图；
31.附图5是本发明中砂水分离系统结构示意图；
32.附图6是本发明中收放机构的安装位置示意图；
33.附图7是本发明中收放机构的结构示意图；
34.附图8是本发明中浮动管汇的结构示意图；
35.附图9是附图8的俯视图；
36.附图10是本发明中抽沙泵和搅拌器的转动方向示意图。
37.图中1
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回收系统，2
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砂水分离系统，3
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总电缆，4
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浮动管汇，5
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浮船，6
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抽砂泵，7
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搅拌器，8
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导轨，9
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横梁，10
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支架，11
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减速电机，12
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吊环，13
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抽油泵，14
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防撞盘，15
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出油管，16
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出砂管，17
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电蒸汽锅炉，18
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控制柜，19
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电动开关阀，20
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单向阀，21
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密封回转接头，22
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固定管，23
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伸缩管，24
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斜拉型钢,25
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螺旋输送机，26
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旋流分离器，27
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水箱，28
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液位计，29
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回流水泵，30
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进水管，31
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溢流管，32
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出砂口，33
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卷扬机，34
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钢丝绳，35
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夹持座，36
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橡胶板，37
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圆盘，38
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梯形螺栓，39
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滑轮组，40
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浮筒，41
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废液池，42
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防渗布，43
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围栏，44
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下支座，45
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行车电缆卷筒，46
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收放机构，47
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浮力仓，48
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丝母，49
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丝杠,50
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升降架。
具体实施方式：
38.下面结合附图对本发明作进一步说明：
39.由图1结合图2～10所示，油田废液浮动收油清砂装置，包括回收系统1和砂水分离系统2，回收系统1位于废液池41内通过浮动管汇4连接位于废液池41外部的砂水分离系统2，回收系统1包括浮船5，浮船5水平四个方向通过钢丝绳34连接固定在废液池41四周的四个收放机构46；
40.浮船5由四个方形的浮力仓47和钢结构焊接组合在一起构成的平台，浮力仓47位于平台四角可使平台更稳定，浮力仓47是由不锈钢制成的空心薄壁结构，平台中心安装有支架10，支架10上部安装有减速电机11，支架10下部设有导轨8与升降架50连接，升降架50上部的横梁9上固定连接丝母48，丝母48螺纹连接丝杠49，丝杠49通过联轴器连接减速电机11，升降架50下部固定连接抽沙泵6；平台一侧的两个浮力仓47之间安装有抽油泵13；
41.砂水分离系统2包括螺旋输送机25，螺栓输送机25呈上升角度安装，螺旋输送机25的进口上部安装有旋流分离器26，旋流分离器26的腰部设有切向进入的进水管30，旋流分离器26的溢流管31连接在水箱27上部，水箱27内安装有回流水泵29和液位计28，回流水泵29出口管道伸入到废液池41内，抽沙泵6抽出的污水泥沙进入旋流分离器26，在旋流作用下污水从顶部溢流管31流到水箱27内，泥沙通过螺旋输送机25排出装车，回流水泵29将污水输送回废液池41内重新参与泥沙搅拌。
42.收放机构46包括卷扬机33，卷扬机33下部固定连接夹持座35，夹持座35呈倒u形钢板结构，夹持座35的左侧钢板里侧粘接有橡胶板36，夹持座35的右侧钢板开有螺纹孔螺纹连接梯形螺栓38，梯形螺栓38里侧通过轴承、孔用挡圈连接圆盘37，圆盘37里侧粘接有橡胶板36，夹持座35横向钢板底平面粘接有橡胶板36，夹持座35左侧钢板外面固定连接一套滑轮组39，滑轮组39为两个相邻的滑轮和骨架组成，夹持座35安装在废液池41的围板上端，夹持在废液池41上包围的防渗布42两侧；
43.浮船5的支架10的两根导轨8两侧各焊接斜拉型钢24，每个斜拉型钢24的腰部均焊接有吊环12，每个卷扬机33的钢丝绳34穿过两个滑轮中间后连接在浮船5的吊环12上。
44.浮动管汇4由多个密封回转接头21法兰连接钢管组成，其中多个竖直方向的密封回转接头21上下通过弯头连接钢管组成水平方向可开合的管道组，密封回转接头21下部的钢管上均固定连接有浮筒40，浮筒40、浮动管汇4和浮船5一起漂浮在液面上，液面变化时，浮动管汇4随浮船5同步升降，浮船5在废液池41内平面移动时，拉动管道组开合，可随浮船5在任何位置时输送流体，密封回转接头21上部的钢管上均固定连接有吊环12；
45.管道组一侧的密封回转接头21法兰连接竖直向上的钢管，该钢管的上方连接两个水平方向的密封回转接头21和钢管组成可上下转动的回转臂，以适应废液池41上部固定的管道和随液面漂浮的浮动管汇4之间的高度变化。
46.抽沙泵6出口连接出砂管16，出砂管16竖直部分管道上安装有单向阀20，抽油泵13的出油管15上安装有单向阀20后连接在出砂管16的单向阀20后侧，连接出油管15上侧的出砂管16上串联连接密封回转接头21，密封回转接头21后侧通过弯头转成横向管法兰连接浮动管汇4，浮动管汇4伸出废液池41外部连接砂水分离系统2的进水管30，设置两组管道分别安装单向阀20，两组管道可共用一个输出管外输流体；
47.抽沙泵6的单向阀20下部的管道通过固定管22和伸缩管23连接，伸缩管23在下部插在固定管22内，伸缩管23与固定管22之间通过密封圈间隙配合连接，伸缩管23可上下移动一适应升降的抽沙泵6。
48.平台上安装有控制柜19，控制柜19的进户总电缆3连接在行车电缆卷筒45后与废液池41外部的固定电源连接。
49.平台上安装有电蒸汽锅炉17，出油管15的单向阀20前端设有电动开关阀19，电蒸汽锅炉17的出蒸汽管道通过电动开关阀19分别连接出油管15上的电动开关阀19两侧管道，通过开关各个电动开关阀，蒸汽可从管道进入抽油泵13底部进液口流出，对原油进行蒸汽焖油作业，提高原油的流动性，还可以进入浮动管汇4，用于提高浮动管汇4的温度、清理浮动管汇4内的原油，平台四周设有围栏43，平台四角设有防撞盘14，防止浮船5碰撞废液池41的池壁上的防渗布42造成损坏。
50.抽沙泵6两侧设有搅拌器7与升降架50固定连接，搅拌器7的搅拌桨低于抽沙泵6的
底部进口，升降架50底部焊接有下支座44，下支座44由型钢焊接成的边框结构，下支座44的边框底面位于搅拌器7的下部，下支座44可防止搅拌器7的桨叶刮碰到废液池41底部的防渗布42，在下支座44落到废液池41底部时支撑起浮船5，作为本位置抽砂结束的标志，抽沙泵6的旋转方向和两个搅拌器7的旋转方向相反以抵消一部分各自的扭矩，减轻浮船5的转动趋势。
51.当一个卷扬机33启动时，其余三个卷扬机33的制动鼓通电解除制动，三个方向的钢丝绳34处于自由状态，使浮船5只受一个方向的拉动。
52.旋流分离器26的溢流管31的高度低于螺旋输送机25的出砂口32。
53.浮船5上的所有机泵设备控制部分均安装有接受电路并配备有遥控器，通过遥控器操作浮船5上的设备。
54.油田废液浮动收油清砂装置的操作方法如下：
55.s1、将浮船5和浮动管汇4在地面连接在一起，行车电缆卷筒45上的总电缆3接入电源柜并固定，将电蒸汽锅炉17加满软化水，将收放机构46固定在废液池41的四周的围板上沿，旋紧梯形螺栓38固定，各卷扬机33的钢丝绳34连接在浮船5的吊环12上；
56.s2、使用专用吊具将浮船5和浮动管汇4吊到废液池41靠近边缘的液面上，收紧各卷扬机33的钢丝绳34，使浮船5固定，将浮动管汇4与油罐车的进口连接；
57.s3、开启出油管15上的电动开关阀19，启动抽油泵13，将原油抽出到油罐车内，当液面下降一部分时，向废液池41内注入水，将原油和泥沙层分离，继续进行抽油作业；
58.s4、当出油管15抽出的原油含水率上升时，结束抽油作业，将浮动管汇4外侧连接到砂水分离系统2的进水管30上，开启减速电机11将升降架50下降到泥沙层位置，开启搅拌器7，然后开启抽沙泵6，将废液池41中的泥沙抽出到旋流分离器26内，开启螺旋输送机25，泥沙通过螺旋输送机25排出，污水通过溢流管31流入到水箱27内，回流水泵29将污水排回到废液池41内，当下支座44落到底部的防渗布42上，浮船5吃水线漏出到液面之上，停止本位置的抽砂作业；
59.s5、将升降架50提升，开启一个卷扬机33将浮船5拉到下一个位置进行抽砂作业；
60.s6、在遇到气温低的时候，原油流动性降低，开启电蒸汽锅炉17，用蒸汽进入抽油泵13出口进行蒸汽焖油作业，然后进行抽油作业；
61.s7在整体抽油、抽砂作业结束后，通过开关电动开关阀19，使用蒸汽将抽油泵13及管路、浮动管汇4内的原油清理后将浮船5和浮动管汇4吊出。
62.通过废液池四周固定的卷扬机的拉动实现浮船的移动范围覆盖整个废液池，同时使用四个方向的钢丝绳固定浮船，防止抽油泵、抽沙泵和搅拌器旋转时浮船随着转动，代替了浮船上的驱动、转向、锚定装置，浮船移动没有前后左右方向的区别，减少浮船上的动设备，结构简单，减轻浮船的整体重量，设置浮动的平台漂浮在原油液面进行抽油作业，可随着原油液面的下降跟着下降同时抽油，设置搅拌器将泥沙和污水搅拌混合，抽沙泵将泥沙污水混合流体抽出，砂水分离后外排，一套装置可同时对废液池内的原油、泥沙进行回收、清理，原油回收率高，可清理废液池全范围内的泥沙，提高废液池的使用效率。