本发明属于气井安全防范，更具体地说涉及一种用于气田水处理的油水分离方法。
背景技术：
1、在天然气气井生产过程中产生的废水，包括钻探过程中产生的气井水、地层水、钻井液以及压缩机排污液等。这些废水中通常会夹杂大量易燃的油液成分，无论是在存储、转移以及排放过程中，处理不好，均会存在大量的安全隐患。
2、目前气井水回注场站对浮油的处理，一般采用人工定期打捞的方式进行回收后集中处理，采用人工打捞回收方式，具有较大作业安全风险，且打捞效率低、不能实现实时打捞等缺点。需要设计一种更加方便快捷且安全的实现油水分离处理的方式。
3、如公开日为2022年5月6日，公开号为cn114436366a，名称为“油水分离装置及其制作方法”的发明专利申请公布文本，该发明专利申请公布文本公开了油水分离装置包括第一分离筛。第一分离筛包括第一安装槽、第二安装槽和第一分离网。第一安装槽位于第二安装槽内，且第一安装槽和第二安装槽之间形成第一腔体，第一分离网位于第一腔体中。第一安装槽的底部具有第一通孔。第二安装槽的底部具有与第一通孔相对的第二通孔。第一分离网具有间隔分布的多个第一分离孔。其中，第一分离孔内填充有二氧化钛颗粒和聚乙二醇与多巴胺的复合层。由于二氧化钛颗粒和聚乙二醇与多巴胺的复合层具有超亲水性及水下超疏油性，使得油水分离装置对气井水可以达到很好的过滤效果，提高了油水分离的效果，使气井水达到回注要求。
4、上述油水分离装置结构较为复杂，需要采用分离筛实现分离，当分离筛被堵塞之后，需要更换分离筛，更换分离筛是需要停机更换，一方面分离筛的消耗增加了油水分离成本，另一方面停机更换分离筛也影响油水分离效率。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明提供了一种用于气田水处理的油水分离方法，本发明的发明目的在于解决现有油水分离工艺复杂，利用分离筛进行分离增加油水分离成本，停机更换分离筛影响油水分离效率的问题。本发明的用于气田水处理的油水分离方法，是利用油水密度不同，油悬浮在水表面的特性，进行油水分离。具体的，将混含有油和水的气田水连续抽至一个密闭容器内，气田水在密闭容器内水液下沉，油液上浮，监测水液和油液的分界线的高度，在水液和油液的分界线的高度达到设定高度后，打开密闭容器下方出水口泄出水液；同时监测上方油液的液面，当油液的液面超过预设高度时，油液从密闭容器中溢流出，实现油水分离。本发明的油水分离方法利用物理方式进行油水分离，不需要借助分离筛进行油水分离，可连续进行，油水分离成本低，油水分离效率高。
2、为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明是通过下述技术方案实现的。
3、本发明提供了一种用于气田水处理的油水分离方法，该油水分离方法具体是，
4、将混含有油液和水液的气田水连续抽至一个密闭容器的分离腔内；
5、被抽至密闭容器内的气田水在该分离腔内，水液下沉，油液上浮；
6、当油液和水液分界线低于设定的第一分界线高度时，密闭容器底部的出水口处于关闭状态；当水液和油液分界线高于设定的第一分界线高度时，打开密闭容器底部的出水口，将水液排出；油液从上方排出分离腔。
7、进一步优选的，采用分离隔板将分离腔分隔为底部连通的静置腔和进液腔，静置腔和进液腔上部通过分离隔板的孔结构连通；将混含有油液和水液的气田水连续抽至所述进液腔，监控静置腔中油液和水液的分界线的高度，当静置腔内油液和水液的分界线高于设定第一分界线高度时，则打开分离腔底部的出水口，将水液排出。
8、进一步优选的，监控静置腔中油液和水液分界线高度是通过在静置腔内设置一个控制浮体实现的，该控制浮体的密度大于待分离油液的密度但小于水液的密度；将控制浮体与分离腔底部出水口处的出水堵头相连；控制浮体上升至设定第一分界线高度时，带动出水堵头打开出水口；随着水液的排出，静置腔内油液和水液的分界线随之下降，当油液和水液分界线低于第一分界线高度时，控制浮体下降并在带动出水堵头堵住出水口。
9、更进一步优选的，在控制浮体随油液和水液分界线上升或下降的过程中，限制控制浮体在水平方向的运动。
10、更进一步优选的，限制控制浮体水平方向的运动是通过在分离腔中设置的连接杆实现的，所述连接杆包括一个竖直段和一个水平段，控制浮体连接在竖直段的上部，水平段一端连接在竖直段的下部，另一端铰接在分离腔内侧壁上；在水平段的下方向下固定连接所述出水堵头。
11、进一步的，竖直段和水平段之间为可转动连接。
12、所述设定第一分界线高度是通过设置控制浮体在竖直段上的高度进行设定的。
13、进一步优选的，将混含有油液和水液的气田水连续抽至分离腔内之前，排出气田水中的气体。
14、更进一步优选的，排出气田水中的气体是通过在分离腔上设置过渡盒，该过渡盒的下部分别开设若干漏液孔，过渡盒一端和抽送气田水的输送管道的出口端相连，另一端上方设置出气管外接到密闭容器外；气田水经漏液孔落入到分离腔内，气田水中气体经出气管排出密闭容器。
15、更进一步优选的，出气管延伸到密闭容器外的一端向下弯曲设置。避免杂物从出气管进入。
16、更进一步优选的，在过渡盒内腔上侧壁固定设置若干下垂至盒底的牵引丝线。
17、进一步优选的，油液的液面超过预设油液高度时，则溢流到分离腔一侧的储油腔内。
18、进一步优选的，所述预设油液高度的设定是通过控制储油腔和分离腔之间的溢流隔板的高度而设定的，当分离腔中油液液面高于溢流隔板的高度，油液从溢流隔板溢流至储油腔中。
19、进一步优选的，当储油腔内的油液高度高于设定高度时，则打开储油腔底部的出油口，将油液排出。
20、更进一步优选的，储油腔内油液高度是通过在储油腔内设置的液面检测传感器检测的，液面检测传感器检测到储油腔内油液高度高于设定高度时，则打开储油腔底部的出油口，将油液排出。
21、更进一步优选的，出油口连接出油管道，在出油管道上连接出油泵。
22、更进一步优选的，出水口连接回流管道，由出水口排出的水液经回流管道回流至气田水池内。
23、进一步优选的，当储油腔内油液质量较差时，将该较差的油液回流至气田水池。
24、更进一步优选的，将出油口连接的出油管道与出水口连接的回流管道连接，当出油腔内油液质量较差时，控制出油管道和回流管道上电磁阀的切换，将储油腔内的油液经回流管道回流至气田水池中。
25、与现有技术相比，本发明所带来的有益的技术效果表现在：
26、1、本发明利用油水比重不同，采用自然分层的方式，使其上方溢流出油液，下方下漏出水液，通过监测油液和水液分界线实现控制，具有油水分离工艺步骤简单，分离可靠，稳定性好，能够在密闭容器内实现，安全性好等优点。
27、2、本发明通过监测油液和水液分界线的方式，使得分离腔中水液始终控制在一定的高度范围内，避免油水未完成分离就排出水液，排出的水液中含有一定的油液的情况出现，油液和水液分界线的高度设定，给油水提供了分离时间，且在油液和水液分界线高于设定高度后，排出一定量的水液，使水液始终维持在设定体积内，油液逐渐在分离腔内积累，当油液积累到设定高度后，则溢流到储油腔内，在这个积累的过程中，进一步确保了油水分离效果，避免出现油水分离不完全的情况出现。
28、3、本发明通过分离隔板将分离腔分隔为底部连通的静置腔和进液腔，避免连续新进入分离腔内的气田水对油水分离稳定性的影响，保证静置腔内油液高度设定高度后溢流出油液的稳定性，也保证了监测油液和水液分界线的稳定性。采用多孔结构板或者网状结构板作为分离隔板，一方面可以减小进液腔油水下降冲击液面对静置腔中控制浮体的影响，另一方面使得静置腔和进液腔之间可以通过分离隔板上的孔结构进行连通，使得进液腔和静置腔的油液液面相同，避免随着底部水液的排出，进液腔内的油液越积越多，阻挡待处理的气田水的进入，可以有利于进液腔内的油液向静置腔流动。
29、4、本发明通过一控制浮体实现对油液和水液分界线的监控，利用物理方式进行监控，相较于设置液面监测传感器等方式，稳定性更好，避免电子监控方式时分界线的波动造成的误操作。控制浮体的密度小于待分离油液密度，大于水液密度，控制浮体会沉入到油液中，浮于水液之上，使其始终位于油液和水液的分界线位置，随着油液和水液分界线的上升而上升，下降而下降，提高了油液和水液分界线监测的稳定性。
30、5、本发明是利用控制浮体控制出水口的开合，为避免控制浮体水平方向的移动导致出水口的误开，因此，需要限制控制浮体的水平方向运动，使得控制浮体只随着油液和水液分界线升高或下降。本发明采用简单的一根连接杆就实现了对控制浮体水平方向运动的限制，且通过控制浮体在连接杆竖直段上的高度的设置，还可以改变油液和水液分界线的高度设定，结构简单，便于实现，稳定性高。
31、6、本发明排出气田水中的气体，可以避免混合液中夹杂的空气进入到密闭容器内，导致密闭容器内气压升高而影响安全，更好地提高了密闭容器的防爆安全性能。
32、7、本发明通过设置过渡盒的方式排出气田水中的气体，结构简单，便于实现，成本较低。出气管管口向下弯曲设置。可以更好地避免杂物从出气管进入。过渡盒内腔上侧壁还固定设置有若干下垂至盒底的牵引丝线。这样是因为油液成分的粘性大，在漏液孔下漏产生的牵引力作用下，导致油液内夹杂的部分较小气泡很难在较短的过渡时间内溢出，故牵引丝线有利于油液中的气泡附着汇聚到其上并顺其向上溢出到过渡盒上端，进一步提高气液分离效果。
33、8、本发明设置溢流隔板将密闭容器分隔成储油腔和分离腔，储油腔的设置保证从溢流隔板溢流出的油液的稳定性，同时保证控制浮体工作的稳定性。
34、9、通过在储油腔内设置液面检测传感器的方式，以及设置出油泵的方式，加速油液从储油腔的排出，同时可实现自动控制。将油液质量较差的油液回流至气田水池中，再次进行油液分离，以提高分离出的油液质量。
1.一种用于气田水处理的油水分离方法，其特征在于：该油水分离方法具体是，
2.如权利要求1所述的一种用于气田水处理的油水分离方法，其特征在于：采用分离隔板（5）将分离腔（2）分隔为底部连通的静置腔（6）和进液腔（7），静置腔（6）和进液腔（7）上部通过分离隔板（5）上的孔结构连通；将混含有油液和水液的气田水连续抽至所述进液腔（7），监控静置腔（6）中油液和水液的分界线的高度，当静置腔（6）内油液和水液的分界线高于设定第一分界线高度时，则打开分离腔（2）底部的出水口（4），将水液排出。
3.如权利要求2所述的一种用于气田水处理的油水分离方法，其特征在于：监控静置腔（6）中油液和水液分界线高度是通过在静置腔（6）内设置一个控制浮体（8）实现的，该控制浮体（8）的密度大于待分离油液的密度但小于水液的密度；将控制浮体（8）与分离腔（2）底部出水口（4）处的出水堵头（9）相连；控制浮体（8）上升至设定第一分界线高度时，带动出水堵头（9）打开出水口（4）；随着水液的排出，静置腔（6）内油液和水液的分界线随之下降，当油液和水液分界线低于第一分界线高度时，控制浮体（8）下降并在带动出水堵头（9）堵住出水口（4）。
4.如权利要求3所述的一种用于气田水处理的油水分离方法，其特征在于：在控制浮体（8）随油液和水液分界线上升或下降的过程中，限制控制浮体（8）在水平方向的运动。
5.如权利要求4所述的一种用于气田水处理的油水分离方法，其特征在于：限制控制浮体（8）水平方向的运动是通过在分离腔（2）中设置的连接杆（10）实现的，所述连接杆（10）包括一个竖直段（11）和一个水平段（12），控制浮体（8）连接在竖直段（11）的上部，水平段（12）一端连接在竖直段（11）的下部，另一端铰接在分离腔（2）内侧壁上；在水平段（12）的下方向下固定连接所述出水堵头（9）。
6.如权利要求5所述的一种用于气田水处理的油水分离方法，其特征在于：竖直段（11）和水平段（12）之间为可转动连接。
7.如权利要求5或6所述的一种用于气田水处理的油水分离方法，其特征在于：所述设定第一分界线高度是通过设置控制浮体（8）在竖直段（11）上的高度进行设定的。
8.如权利要求1-6任意一项所述的一种用于气田水处理的油水分离方法，其特征在于：将混含有油液和水液的气田水连续抽至分离腔（2）内之前，排出气田水中的气体。
9.如权利要求8所述的一种用于气田水处理的油水分离方法，其特征在于：排出气田水中的气体是通过在分离腔（2）上设置过渡盒（13），该过渡盒（13）的下部分别开设若干漏液孔（14），过渡盒（13）一端和抽送气田水的输送管道的出口端相连，另一端上方设置出气管（15）外接到密闭容器外；气田水经漏液孔（14）落入到分离腔（2）内，气田水中气体经出气管（15）排出密闭容器。
10.如权利要求9所述的一种用于气田水处理的油水分离方法，其特征在于：出气管（15）延伸到密闭容器外的一端向下弯曲设置。
11.如权利要求9所述的一种用于气田水处理的油水分离方法，其特征在于：在过渡盒（13）内腔上侧壁固定设置若干下垂至盒底的牵引丝线。
12.如权利要求1-6任意一项所述的一种用于气田水处理的油水分离方法，其特征在于：油液的液面超过预设油液高度时，则溢流到分离腔（2）一侧的储油腔（3）内。
13.如权利要求12所述的一种用于气田水处理的油水分离方法，其特征在于：所述预设油液高度的设定是通过控制储油腔（3）和分离腔（2）之间的溢流隔板（16）的高度而设定的，当分离腔（2）中油液液面高于溢流隔板（16）的高度，油液从溢流隔板（16）溢流至储油腔（3）中。
14.如权利要求12所述的一种用于气田水处理的油水分离方法，其特征在于：当储油腔（3）内的油液高度高于设定高度时，则打开储油腔（3）底部的出油口（17），将油液排出。
15.如权利要求14所述的一种用于气田水处理的油水分离方法，其特征在于：储油腔（3）内油液高度是通过在储油腔（3）内设置的液面检测传感器（18）检测的，液面检测传感器（18）检测到储油腔（3）内油液高度高于设定高度时，则打开储油腔（3）底部的出油口（17），将油液排出。
16.如权利要求14所述的一种用于气田水处理的油水分离方法，其特征在于：出油口（17）连接出油管道（19），在出油管道（19）上连接出油泵（20）。
17.如权利要求1-6任意一项所述的一种用于气田水处理的油水分离方法，其特征在于：出水口（4）连接回流管道（21），由出水口（4）排出的水液经回流管道（21）回流至气田水池内。
18.如权利要求14所述的一种用于气田水处理的油水分离方法，其特征在于：当储油腔（3）内油液质量较差时，将该较差的油液回流至气田水池。
19.如权利要求18所述的一种用于气田水处理的油水分离方法，其特征在于：将出油口（17）连接的出油管道（19）与出水口（4）连接的回流管道（21）连接，当出油腔内油液质量较差时，控制出油管道（19）和回流管道（21）上电磁阀的切换，将储油腔（3）内的油液经回流管道（21）回流至气田水池中。
