三種常見過濾器在油田中應(yīng)用分析

過濾技術(shù)是使液體通過一定的過濾介質(zhì)(如石英砂濾料、核桃殼濾料、改性纖維球?yàn)V料、膜等)時(shí)，把所含的固體顆粒或有害物質(zhì)分離出來的一種技術(shù)，過濾工藝是污水處理中的重要環(huán)節(jié)。其工作機(jī)理是采用過濾方式去除污水中的雜質(zhì)的過程是一個(gè)復(fù)雜而又多種機(jī)理共同作用的結(jié)果，從性質(zhì)分為吸附、絮凝、沉淀、截流(也稱篩濾)等作用。

在油田使用的過濾器盡管五花八門，但按過濾機(jī)理對其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析主要涉及濾層厚度、孔隙大小和孔隙狀態(tài)。過濾器的工作機(jī)理是以篩除作用為主還是以吸附作用為主取決于濾層的厚度。濾層相對較薄的過濾器主要是篩除作用；而濾層較厚的過濾器則以吸附作用為主。過濾器的精度取決于濾層孔隙的大小，但在同樣大小孔隙的情況下，吸附作用的過濾精度遠(yuǎn)大于篩除作用，因此在油田以吸附作用為主的深床過濾器實(shí)際應(yīng)用得較多。但以吸附作用為主的過濾器反洗較難，脫附是這種過濾器反洗的關(guān)鍵，既取決于濾材對懸浮物的吸附強(qiáng)度，也取決于濾層孔隙的大小。如果把濾層孔隙狀態(tài)在過濾時(shí)與反洗時(shí)保持不變的過濾器稱為固定孔隙過濾器， 而把在反洗時(shí)能改變過濾時(shí)孔隙狀態(tài)的過濾器稱為非固定孔隙過濾器，則固定孔隙過濾器的反洗要比非固定孔隙過濾器困難得多。由于水中含的油對大多數(shù)過濾介質(zhì)的吸附強(qiáng)度都很大，在固定孔隙過濾器中脫附非常困難，所以固定孔隙過濾器一般說來不適合含油采出水的過濾。現(xiàn)對油田使用的三種常見的過濾器分析如下：

1．石英砂過濾器：這是一種典型的深床過濾器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是濾層較厚， 過濾介質(zhì)石英砂的密度較大，濾床比較穩(wěn)定。石英砂過濾器工作的機(jī)理主要是吸附作用，而篩除作用是次要的。由于濾床在反沖洗時(shí)是固定的，屬于固定孔隙過濾器，被吸附在濾層中的微小顆粒脫附比較困難，因此用反洗來恢復(fù)過濾性能的效果有限，使用一段時(shí)間后過濾性能會(huì)嚴(yán)重下降，往往需要更換濾料。這種過濾器一般應(yīng)用在對水質(zhì)要求相對不高的清水過濾。

2．輕質(zhì)濾料過濾器：油田使用的輕質(zhì)濾料過濾器主要是核桃殼過濾器，這種過濾器的基本結(jié)構(gòu)和過濾原理與石英砂過濾器相同，區(qū)別是作為濾料的核桃殼的密度較小，一般在1.2 g/cm 左右。由于濾料較輕，反沖洗時(shí)在水流作用下濾層成為沸騰床，由濾料間隙形成的微孔被解除，吸附的懸浮物得以脫附。因此，這種過濾器屬于非固定孔隙過濾器，反洗再生能力較強(qiáng)，過濾性能穩(wěn)定，適合于中高滲透率地層水質(zhì)要求的采出水過濾 。

3．微孔陶瓷過濾器：這種過濾器的過濾原件是燒結(jié)而成的多孔陶瓷管，它的本體既作為濾層也作為承托層。這種過濾介質(zhì)的特點(diǎn)是孔隙均勻且穩(wěn)定，對較大的懸浮物有篩除作用，而對較小的懸浮物有吸附作用。反沖洗是通過逆向流和橫向流對過濾介質(zhì)進(jìn)行沖刷，對篩除物的清除效果較好，而對吸附物的清除效果則不明顯， 因而容易造成堵塞。這種過濾器適合中等滲透率地層水質(zhì)的清水過濾。用于含油的采出水過濾時(shí)，過濾原件的反洗再生比較困難，需要加人清洗劑并采用氣吹等辦法，反洗工藝非常復(fù)雜。