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    贫液过滤器
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    油田使用的一过滤器结构特点与适用范围



    在油田使用的一过滤器尽管五花八门,但按过滤机理对其结构特点进行分析主要涉及滤层厚度、孔隙大小№和孔隙状态 。过滤器的一工作机理是以筛除作用为主还是以吸附作用为主取▓决于滤层的一厚度 。滤层相对较薄的一过滤器主要是筛除作用;而滤层较厚的一过滤器则以吸附作用为主 。过滤器的一精度取▓决于滤层孔隙的一大小,但在同样大小孔隙的一情况下,吸附作用的一过滤精度远大于筛除作用,因 此在油田以吸附作用为主的一深床过滤器实际应用得较多 。但以吸附作用为主的一过滤器反洗较难,脱附是这种过滤器反洗的一关键,既取▓决于滤材对悬浮物的一吸附强度,也取▓决于滤层孔隙的一大小 。如果把滤层孔隙状态在过滤时与反洗时保持不 变的一过滤器称为固定孔隙过滤器,而把在反洗时能改变过滤时孔隙状态的一过滤器称为非固定孔隙过滤器,则固定孔隙过滤器的一反洗要比非固定孔隙过滤器困难得多 。由于水中含的一油对大多数过滤介质的一吸附强度都很大,在固定孔隙过滤器中脱附非常困难,所以固定孔隙过滤器一般说来不 适合含油采出水的一过滤 。
    现对油田使用的一几种典型的一过滤器分析如下:
    1.石英砂过滤器
    石英砂过滤器是一种典型的一深床过滤器,其结构特点是滤层较厚,过滤介质石英砂的一密度较大,滤床比较稳定 。石英砂过滤器工作的一机理主要是吸附作用,而筛除作用是次要的一 。由于滤床在反冲洗时是固定的一,属于固定孔隙过滤器,被吸附在滤层中的一微小颗粒脱附比较困难,因 此用反洗来恢复过滤性能的一效果有限,使用一段时间后过滤性能会严重下降,往往需要更换滤料 。这种过滤器一般应用在对水质要求相对不 高的一清水过滤 。
    2.轻质滤料过滤器
    油田使用的一轻质滤料过滤器主要是核桃壳过滤器,这种过滤器的一基本结构№和过滤原理与石英砂过滤器相同,区别是作为滤料的一核桃壳的一密度较小,一般在1.2g/cm左右 。由于滤料较轻,反冲洗时在水流作用下滤层成为沸腾床,由滤料间隙形成的一微孔被解除,吸附的一悬浮物得以脱附 。因 此,这种过滤器属于非固定孔隙过滤器,反洗再生能力 较强,过滤性能稳定,适合于中高渗透率地层水质要求的一采出水过滤 。
    3.微孔陶瓷过滤器
    这种过滤器的一过滤原件是烧结而成的一多孔陶瓷管,它的一本体既作为滤层也作为承托层 。这种过滤介质的一特点是孔隙均匀且稳定,对较大的一悬浮物有筛除作用,而对较小的一悬浮物有吸附作用 。反冲洗是通过逆向流№和横向流对过滤介质进行冲刷,对筛除物的一清除效果较好,而对吸附物的一清除效果则不 明显,因 而容易造成堵塞 。这种过滤器适合中等渗透率地层水质的一清水过滤 。用于含油的一采出水过滤时,过滤原件的一反洗再生比较困难,需要加人清洗剂并采用气吹等办法,反洗工艺非常复杂 。
    4.膜过滤器
    这种过滤器的一核心原件是滤膜,这是一种制备在微孔承托层(支撑体)上    的一布满更微小孔隙的一薄膜 。制作滤膜的一材料→有很多,分为有机膜(如聚砜中空纤维膜)№和无机膜(如陶瓷膜) 。滤膜作为过滤原件其结构特点是滤层非常薄,因 而它的一过滤机理主要是筛除作用,吸附效应很小 。因 此,膜过滤器的一过滤精度较高,粒径控制比较稳定,而且反冲洗容易恢复性能 。不 过如果水中含有油的一话,则很容易堵塞而且不 易反洗 。国内外许多研究者曾基于陶瓷材料→的一亲水性质而寄希望于用陶瓷膜处理采出水,但经过研究后,普遍认为膜污染问题仍然很难解决 。膜污染是非常复杂的一问题,但有一点是可以肯定的一,即污染物中有机物的一大量存在是确定无疑的一,不 过一般往往关注膜本身而较少考虑承托层 。 。 。按照吸附机理并结合膜层№和承托层的一孔隙特征来分析,可以解释为什么膜过滤针对清水不 易堵塞而对于含油污水极易堵塞 。对于一般固体悬浮物来说,大于膜孔的一颗粒被截留(筛除)在膜的一表面,小于膜孔的一颗粒通过膜孔,由于作为滤层的一膜很薄,而不 能对这些颗粒产生吸附,虽然承托层相对较厚,但其孔隙相对于膜孔较大,不 足以产生吸附 。这样只有筛除作用,所以很容易反洗清除 。而对于水中的一油来说,由于油滴的一不 稳定性,大于膜孔的一油滴不 一定被筛除,因 为可能分裂成小于膜孔的一油滴而通过膜孔,尽管它们能穿过膜本身,但在承托层中可以聚结成大的一油滴而被承托层的一微孔吸附,而且无法脱附 。因 此,含油污水会对膜过滤器形成堵塞,并且反洗困难 。因 而这种过滤器适合于低渗透率地层水质要求的一清水过滤,而不 适用于含油采出水的一过滤 。
    5.纤维介质过滤器
    这也是一种深床过滤器,滤层介质采用纤维材料→,一般为合成纤维,常用的一有纤维球№和纤维束 。这种过滤器的一过滤机理是纤维介质在外力 (水力 或机械力 )作用下被压紧后形成微小的一孔隙,主要产生吸附作用,将水中的一悬浮物滤除 。反洗时,解除压紧力 使纤维滤材蓬松,被吸附的一悬浮物脱附并在反洗水流的一冲洗下被清除 。由于纤维材料→非常细,压紧后形成的一孔隙也就非常小,因 此过滤精度非常高,是比较理想的一精细过滤器 。不 过,如果水中含油,则会非常麻烦 。因 为一般合成纤维都是亲油的一,对油会有很强的一吸附力 ,而油被吸附到纤维滤材上    之后作为粘结剂将纤维滤材粘在一起,很难松开,反洗非常困难 。这种过滤器适用于以清水作为水源的一低渗透地层注水水质过滤 。目前已得到比较成功的一应用 。此外,国内一些研究单位(如江汉机械研究所)正在研究不 亲油纤维以及纤维改性技术,目的一是将这种过滤器用于含油的一采出水过滤,目前已取▓得了很大的一进展 。如果能将纤维材料→本身对油的一吸附力 减小到足够的一程度,纤维介质过滤器,尤其是纤维束过滤器将会成为低渗透油田采出水回注水质过滤的一理想设备 。
     

    发布日期:2010-12-17    阅读 5422 次   
     
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