一种引气回流回用多级折流微泡浮选除油的装置的制作方法

本实用新型涉及油田采出水除油技术领域，具体涉及一种引气回流回用多级折流微泡浮选除油的装置。

背景技术：

油田含油采出水技术中的微泡浮选除油，即气浮除油，是通过溶气系统在水中产生大量的微细气泡，使空气以高度分散的微小气泡形式附着在悬浮物颗粒上，造成密度小于水的状态，利用浮力原理使其浮在水面，从而实现固-液分离或液-液分离的水处理工艺。目前，气浮方法主要分为溶气气浮法、多相流溶气泵气浮法、射流气浮法、电絮凝气浮法和生化气浮法等。其中，多相流溶气泵气浮法一般采用涡流泵或气液多相泵，其原理是在泵的入口处空气与水一起进入栗壳内，高速转动的叶轮将吸入的空气多次切割成小气泡，小气泡在栗内的高压环境下迅速溶解于水中，形成溶气水然后进入气浮装置完成气浮选除油过程。

采用传统的多相流溶气泵气浮装置进行除油，主要存在以下问题：(1)溶气过程中氮气消耗量大；(2)溶气效率较低，大部分气液比＜5％，部分溶气泵还需在泵出口安装气液分离罐，以便排出未能溶解在水中的气体；(3)溶气水管线垂直插入原水管线，溶气水与原水混合后损失大，溶解效果差，在向后推流运行过程中易发生短流，浮选除油效果较差。

技术实现要素：

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种引气回流回用多级折流微泡浮选除油的装置，采用本实用新型提供的装置进行油田采出水溶气气浮除油，氮气消耗量低、溶气效率高、不易发生短流，浮选除油效果好，能够保证出水含油量达标。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：

本实用新型提供了一种引气回流回用多级折流微泡浮选除油的装置，包括气浮罐1和溶气泵2；

所述气浮罐1的腔体分割为依次串联的n个浮选分离室11和外输回流室12；每个所述浮选分离室11内设置有顶端开口的第一涡流反应器111、t字型过水口112、气体连通口113和第一可调收油槽114；所述外输回流室12内设置有顶端开口的第二涡流反应器121、第二可调收油槽122、采出回流水出口123和合格水外输口124；每个第一涡流反应器111设置有第一反应器入口1111；所述第二涡流反应器121设置有第二反应器入口1211；相邻浮选分离室11之间以及浮选分离室11和外输回流室12之间通过t字型过水口112和气体连通口113连通；所述t字型过水口112通过t型过水口管路1121与所述第一反应器入口1111或第二反应器入口1211连通；所述n≥2；

所述气浮罐1的罐顶设置有氮气压力自动平衡管路系统31和氮气引气回流管路32，所述气浮罐1的罐底设置有溶气水补水管路33和溶气水回水管路34，所述气浮罐1的罐侧设置有含油采出原水管路35；

所述溶气泵2设置有吸水补气口21和溶气水出口22；

所述氮气引气回流管路32和溶气水回水管路34与所述吸水补气口21连通；所述溶气水出口22与所述溶气水补水管路33连通；

所述溶气水补水管路33与含油采出原水管路35斜角连通与第一反应器入口1111连通；所述溶气水补水管路33与t型过水口管路1121的斜角连通与第一反应器入口1111连通；所述溶气水补水管路33与t型过水口管路1121的斜角连通与第二反应器入口1211连通。

优选的，所述n为2～5。

优选的，相邻的浮选分离室11之间以及浮选分离室11和和外输回流室12之间通过隔板116隔开；所述隔板116的高度为所述气浮罐的高度的94～96％，所述气体连通口113位于隔板116和气浮罐1的上端罐壁之间。

优选的，所述斜角连通的角度为40～50°。

优选的，每个浮选分离室11外壁还设置有第一可洗视窗115；所述外输回流室12外壁还设置有第二可洗视窗125；

所述气浮罐1的内罐顶设置有服务水冲洗管路37，所述服务水冲洗管路37分别与所述第一可洗视窗115和第二可洗视窗125连通。

优选的，所述第一可调收油槽114设置有第一手轮，所述第二可调收油槽122设置有第二手轮；所述第一手轮和第二手轮设置于所述气浮罐1的罐外。

本实用新型提供了一种引气回流回用多级折流微泡浮选除油的装置，包括气浮罐1和溶气泵2；所述气浮罐1的腔体分割为依次串联的n个浮选分离室11和外输回流室12；每个所述浮选分离室11内设置有顶端开口的第一涡流反应器111、t字型过水口112、气体连通口113和第一可调收油槽114；所述外输回流室12内设置有顶端开口的第二涡流反应器121、第二可调收油槽122、采出回流水出口123和合格水外输口124；每个第一涡流反应器111的锥底切线方向设置有第一反应器入口1111；所述第二涡流反应器121的锥底切线方向设置有第二反应器入口1211；相邻浮选分离室11之间以及浮选分离室11和外输回流室12之间通过t字型过水口112和气体连通口113连通；所述t字型过水口112通过t型过水口管路1121与所述第一反应器入口1111或第二反应器入口1211连通；所述n≥2；所述气浮罐1的罐顶设置有氮气压力自动平衡管路系统31和氮气引气回流管路32，所述气浮罐1的罐底设置有溶气水补水管路33和溶气水回水管路34，所述气浮罐1的罐侧设置有含油采出原水管路35；所述氮气压力自动平衡管路系统31包括与气浮罐1连通的氮气输入管道312和氮气输出管道313；所述溶气泵2设置有吸水补气口21和溶气水出口22；所述氮气引气回流管路32和溶气水回水管路34与所述吸水补气口21连通；所述溶气水出口22与所述溶气水补水管路33连通；所述溶气水补水管路33与所述含油采出原水管路35或t型过水口管路1121的斜角连通分别与第一反应器入口1111或第二反应器入口1211连通。本实用新型提供的装置中，通过控制溶气泵的进出口压力能够提高溶气效率且缩小微泡的粒径，增大了微泡与水中浮油的接触面积；涡流反应器能够使得油水混合物进行多级多角度折流，最大程度地使气泡与油珠接触絮凝，减缓了气泡聚集上浮速度并防止短流，保证了除油效果；氮气压力自动平衡管路系统能够使得气浮罐的内顶部形成稳定的的气相空间，气浮罐内溶气油水在浮选除油过程中，氮气形成的微泡源源不断的从溶气油水中析出，然后通过气浮罐顶的氮气引气回流管路将该析出氮气输送至溶气泵作为溶气泵的气源循环回用，大大降低了氮气的消耗量，除油效果优异。

附图说明

图1为引气回流回用多级折流微泡浮选除油的装置示意图，其中，1为气浮罐；11为浮选分离室，111为第一涡流反应器，1111为第一反应器入口，112为t字型过水口，113为气体连通口，114为第一可调收油槽；115为第一可洗视窗；116为隔板；117为第一溶气水进口；118为含油采出原水进口；12为外输回流室，121为第二涡流反应器，1211为第二反应器入口，122为第二可调收油槽，123为采出回流水出口，124为合格水外输口，1241为合格水储存箱；125为第二可洗视窗；126为第二溶气水进口；13为氮气入口，14为氮气出口，15为回流氮气出口；2为溶气泵，21为吸水补气口，22为溶气水出口；31为氮气压力自动平衡管路系统，311为第一站内氮气储存箱，312为氮气输入管道，313为氮气输出管道；32为氮气引气回流管路；33为溶气水补水管路；34为溶气水回水管路；35为含油采出原水管路，351为含油采出原水储存箱；36为外部氮气补气系统，361为第二站内氮气储存箱，362为外部氮气补气管路；

图2为溶气泵气液比与空气饱和溶解度关系图；

图3为溶气泵出口压力与气泡直径关系图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种引气回流回用多级折流微泡浮选除油的装置，包括气浮罐1和溶气泵2；

所述气浮罐1的腔体分割为依次串联的n个浮选分离室11和外输回流室12；每个所述浮选分离室11内设置有顶端开口的第一涡流反应器111、t字型过水口112、气体连通口113和第一可调收油槽114；所述外输回流室12内设置有顶端开口的第二涡流反应器121、第二可调收油槽122、采出回流水出口123和合格水外输口124；每个第一涡流反应器111的锥底切线方向设置有第一反应器入口1111；所述第二涡流反应器121的锥底切线方向设置有第二反应器入口1211；相邻浮选分离室11之间以及浮选分离室11和外输回流室12之间通过t字型过水口112和气体连通口113连通；所述t字型过水口112通过t型过水口管路1121与所述第一反应器入口1111或第二反应器入口1211连通；所述n≥2；

所述气浮罐1的罐顶设置有氮气压力自动平衡管路系统31和氮气引气回流管路32，所述气浮罐1的罐底设置有溶气水补水管路33和溶气水回水管路34，所述气浮罐1的罐侧设置有含油采出原水管路35；所述氮气压力自动平衡管路系统31包括与气浮罐1连通的氮气输入管道312和氮气输出管道313；

所述溶气泵2设置有吸水补气口21和溶气水出口22；

所述氮气引气回流管路32和溶气水回水管路34与所述吸水补气口21连通；所述溶气水出口22与所述溶气水补水管路33连通；

所述溶气水补水管路33与所述含油采出原水管路35或t型过水口管路1121的斜角连通分别与第一反应器入口1111或第二反应器入口1211连通。

本实用新型提供的装置包括气浮罐1，所述气浮罐1包括依次串联的n个浮选分离室11；每个浮选分离室11内设置顶端开口的第一涡流反应器111、t字型过水口112、气体连通口113和第一可调收油槽114；相邻浮选分离室11之间通过t字型过水口112和气体连通口113连通。在本实用新型的实施例中，每个

在本实用新型的实施例中，每个浮选分离室11的容积优选相同，占整个气浮罐1容积的1/(n+1)。在本实用新型的实施例中，所述浮选分离室的个数n优选为2～5，更优选为2～4，最优选为2～3。

在本实用新型的实施例中，每个浮选分离室优选设置有第一溶气水进口117；最外侧的浮选分离室的侧壁优选设置有含油采出原水进口118。

在本实用新型的一个实施例中，所述相邻的浮选分离室11之间通过隔板116隔开；所述隔板116的高度优选为所述气浮罐的高度的94～96％，更优选为95％；所述隔板116的顶端与气浮罐1壁之间的通道即为气体连通口113。在本实用新型的一个实施例中，所述气体连通口113设置于所述气浮罐1的顶部，气体连通口占所述气浮罐1高度的4～6％，更优选为5％。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一涡流反应器111与气浮罐1底部之间的距离优选为0.2～0.6m，更优选为0.3～0.4m；每个第一涡流反应器111设置有第一反应器入口1111。在本实用新型的一个实施例中，所述第一涡流反应器111优选为立式涡流反应器。

在本实用新型的一个实施例中，所述t字型过水口112设置于所述浮选分离室11的右侧壁上，与所述气浮罐1底部之间的距离占所述气浮罐1高度的10～25％，更优选为15～20％。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一可调收油槽114与所述气浮罐1顶部之间的距离占所述气浮罐1高度的15～30％，更优选为20～25％。在本实用新型的一个实施例中，所述第一可调收油槽114设置有第一手轮，所述第一手轮设置于所述气浮罐1的罐外，所述第一手轮用于调节所述第一可调收油槽114的角度。在本实用新型的实施例中，所述第一可调收油槽114的可调角度优选为0～60°，更优选为10～50°，最优选为20～30°。

在本实用新型的一个实施例中，每个浮选分离室11外壁还设置有第一可洗视窗115，通过所述第一可洗视窗115能够观察所述浮选分离室11内的油水界面的高度。

在本实用新型中，所述气浮罐1内还设置有一个外输回流室12；所述浮选分离室11和外输回流室12之间通过t字型过水口112和气体连通口113连通。在本实用新型中，所述外输回流室12内设置有第二涡流反应器121、第二可调收油槽122、采出回流水出口123、合格水外输口124和第二溶气水进口126。

在本实用新型的实施例中，所述外输回流室12的容积优选与单个浮选分离室11的容积相同，占整个气浮罐1容积的1/(n+1)。

在本实用新型的一个实施例中，所述第二涡流反应器121与气浮罐1底部之间的距离优选为0.2～0.6m，更优选为0.3～0.4m。在本实用新型中，所述第二涡流反应器设置有第二反应器入口1211。在本实用新型的一个实施例中，所述第二涡流反应器121优选为立式涡流反应器。

在本实用新型的一个实施例中，所述第二可调收油槽122与所述气浮罐1顶部之间的距离占所述气浮罐1高度的15～30％，更优选为20～25％。在本实用新型的一个实施例中，所述第二可调收油槽122设置有第二手轮，所述第二手轮设置于所述气浮罐1的罐外，所述第二手轮用于调节所述第二可调收油槽122的角度。在本实用新型的实施例中，所述第二可调收油槽122的可调角度优选为0～60°，更优选为10～50°，最优选为20～30°。

在本实用新型的实施例中，所述采出回流水出口123和所述合格水外输口124设置于所述外输回流室12的底部；所述合格水外输口124输出的合格水储存至合格水储存箱1241中。在本实用新型的一个实施例中，所述外输回流室12外壁还设置有第二可洗视窗125，通过所述第二可洗视窗125能够观察所述外输回流室12内的油水界面的高度。

在本实用新型中，所述气浮罐1的罐顶设置有氮气入口13、氮气出口14和回流氮气出口15。

在本实用新型中，所述气浮罐1的罐顶设置有氮气压力自动平衡管路系统31。在本实用新型的一个实施例中，所述氮气压力自动平衡管路系统31包括第一站内氮气储存箱311、氮气输入管道312和氮气输出管道313；所述氮气输入管道312与氮气入口13连通，所述氮气输入管道312上设置有第一调节阀；所述氮气输出管道313与氮气出口14连通，所述氮气输出管道313上设置有第二调节阀；所述第一调节阀和第二调节阀优选为自立式调节阀，用于调节所述氮气的流量；所述第一氮气储存箱311通过氮气输入管道312向所述气浮罐1内输送氮气，所述气浮罐1通过所述氮气输出管道313将多余的氮气输回至所述第一氮气储存箱311内，从而能够使所述气浮罐1内顶部存在稳定平衡的气相空间。

在本实用新型中，所述气浮罐1的罐顶设置有氮气引气回流管路32，所述氮气引气回流管路32与回流氮气出口15和溶气泵2的吸水补气口21连通，用于将所述气浮罐1的浮选分离室11和外输回流室12析出的氮气作为所述溶气泵2的气源循环回用，提高了氮气的利用率。在本实用新型的一个实施例中，所述氮气引气回流管路32内还设置有调节阀，所述调节阀用于控制所述氮气引气回流管路32中输送的氮气的流量。

在本实用新型中，所述气浮罐1的罐底设置有溶气水补水管路33和溶气水回水管路34；所述溶气水回水管路34与所述溶气泵2的吸水补气口21连通。在本实用新型的一个实施例中，所述溶气水补水管路33设置有支路，所述溶气泵2的溶气水出口22通过所述溶气水补水管路33的支路分别与所述第一涡流反应器111的第一反应器入口1111和所述第二涡流反应器121的第二反应器入口1211连通；每个溶气水补水管路33的支路上分别设置有第二调节阀和流量计。

在本实用新型中，所述气浮罐1的罐底还设置有含油采出原水储存箱351和含油采出原水管路35；所述含油采出原水储存箱351通过所述含油采出原水管路35与所述第一涡流反应器111的第一反应器入口1111连通。

在本实用新型的一个实施例中，所述气浮罐1的内罐顶还设置有服务水冲洗管路37和服务水储存箱371；所述服务水储存箱371通过所述服务水冲洗管路37分别与所述第一可洗视窗115和第二可洗视窗125连通。在本实用新型的一个实施例中，所述服务水优选为市政自来水或经过除悬后的地下水。

在本实用新型的一个实施例中，所述装置还包括外部氮气补气系统36，所述外部氮气补气系统36包括第二站内氮气储存箱361、外部氮气补气管路362，所述第二站内氮气储存箱361通过所述外部氮气补气管路362与所述溶气泵2的吸水补气口21连通，当所述氮气引气回流管路32输送的氮气量不够时补充氮气至溶气水回水管路34内，为所述溶气泵2补充氮气。

本实用新型提供的装置中，氮气压力自动平衡管路系统31和氮气引气回流管路32组成氮气循环溶气系统，在装置运行过程中，依靠压力自动平衡管路系统使得气浮罐1内顶部存在稳定的气相空间，气浮罐内溶气油水在浮选除油过程中，氮气形成的微泡源源不断的从溶气油水中析出，然后通过氮气引气回流管路32将析出氮气输送至溶气泵2的吸水补气口21，进而作为溶气泵2的气源循环回用，提高了氮气利用率，大大降低了氮气的消耗量。溶气泵2、溶气水回水管路34和溶气水补水管路33组成微泡发生系统，在装置运行过程中，通过控制溶气泵2的进出口压力，采出回流水在泵内与回流氮气加压混合后减压释放，提高了溶气效率，缩小了产生的微泡的粒径，增大了微泡与水中浮油的接触面积，提高了除油效果。气浮罐1、气浮罐1内的第一涡流反应器111、t字型过水口112、第二涡流反应器121、第二t字型过水口122、溶气水补水管路33和含油采出原水管路35组成涡流浮选系统，溶气油水通过涡流反应器螺旋上升，然后通过多级多角度折流，最大程度地使微泡与油珠接触絮凝，减缓了我微泡聚集上浮速度并防止短流，保证了除油效果。氮气压力自动平衡管路系统31、第一可调收油槽114、第一手轮、第二可调收油槽122、第二手轮、第一可洗视窗115、第二可洗视窗125和服务水冲洗管路37组成可调收油系统，保证了气浮罐1内油水界面可调，第一可调收油槽114和第二可调收油槽122的角度可调；油水分离过程可控，控制了收油过程中油中含水率，提高了收油效率及收油效果；而且，当第一可洗视窗115和第二可洗视窗125模糊时，可采用服务水冲洗管路37进行清洗，使得气浮罐1内的油层厚度更容易观察，实现了油气水三相界面可调可视。

本实用新型采用上述技术方案所述装置进行引气回流回用多级折流微泡浮选除油的方法，包括以下步骤：

(1)采出回流水和氮气在溶气泵2内加压溶解产生含微泡的溶气水；

(2)将所述含微泡的溶气水与含油采出原水在溶气水补水管路33与含油采出原水管路35斜角连通后的管路中混合，得到溶气油水；

(3)所述溶气油水沿浮选分离室11内的第一涡流反应器111锥底的切线方向进入涡流反应器后以螺旋方式上升，溶气油水中的微泡与含油采出原水中的油珠第一接触絮凝并减压释放至溶气油水顶层，水流到达涡流反应器的出口后经折流向下，所述折流向下的过程中所述微泡与所述油珠进性第二接触絮凝并减压释放至溶气油水顶层，得到微泡-油珠相和水相；所述微泡-油珠相中的油珠经可调收油槽收集；所述微泡-油珠相中的微泡析出的氮气进入气浮罐1的罐内顶部气相空间后经氮气引气回流管路32被输送至溶气泵中循环利用；

(4)所述水相经t字型过水口进入下一级的浮选分离室，与溶气泵产生的含微泡的溶气水在溶气水补水管路33与t型过水口管路1121斜角连通后的管路中混合后，重复步骤(3)的操作至除油合格，合格后的水相进入外输回流室，得到采出回流水和合格水，所述采出回流水由采出回流水出口123经溶气水回水管路34被输送至溶气泵中循环利用，所述合格水经合格水外输口124输出。

在本实用新型中，若无特殊说明，所有的原料组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。

本实用新型将采出回流水和氮气在溶气泵2内加压溶解产生含微泡的溶气水。在本实用新型中，所述溶气泵的进口压力优选为0.03～0.04mpa，更优选为0.032～0.038mpa，最优选为0.035～0.036mpa；出口压力优选为0.9～1.0mpa，更优选为0.92～0.98mpa，最优选为0.94～0.95mpa。在本实用新型中，所述微泡的粒度优选为20～30μm，更优选为22～28μm，最优选为24～25μm。在本实用新型中，所述采出回流水的温度优选为60～80℃，更优选为65～75℃，最优选为70℃。在本实用新型中，所述含微泡的溶气水的气液比优选为8～12％，更优选为9～11％，最优选为10％。本实用新型通过控制溶气泵的进口压力和出口压力，水在溶气泵内与氮气加压混合后减压释放，提高了溶气效率，缩小了产生的微泡的粒径，增大了微泡与水中浮油的接触面积，提高了除油效果。

在本实用新型中，所述装置启动时，含油采出原水首先充满气浮罐的各个腔室(浮选分离室和外输回流室)，其中，含油采出原水的液位不超过可调收油槽，然后启动溶气泵，抽取外输回流室内的含油采出原水作为初始的采出回流水至溶气泵中。

得到含微泡的溶气水后，本实用新型将所述含微泡的溶气水与含油采出原水在溶气水补水管路33与含油采出原水管路35斜角连通后的管路中混合，得到溶气油水。

在本实用新型中，所述含微泡的溶气水的体积为所述含油采出原水体积的15～30％，更优选为20～25％。本实用新型对于所述含油采出原水的含油量没有特殊限定，在本实用新型的实施例中，所述含油采出原水的含油量优选为30～100mg/l，更优选为50～80mg/l，最优选为60～70mg/l。

得到溶气油水后，本实用新型所述溶气油水沿浮选分离室11内的第一涡流反应器111锥底的切线方向进入涡流反应器后以螺旋方式上升，溶气油水中的微泡与含油采出原水中的油珠第一接触絮凝并减压释放至溶气油水顶层，水流到达涡流反应器的出口后经折流向下，所述折流向下的过程中所述微泡与所述油珠进性第二接触絮凝并减压释放至溶气油水顶层，得到微泡-油珠相和水相；所述微泡-油珠相中的油珠经可调收油槽收集；所述微泡-油珠相中的微泡析出的氮气进入气浮罐1的罐内顶部气相空间后经氮气引气回流管路32被输送至溶气泵中循环利用。

在本实用新型中，所述气浮罐的罐内顶部气相空间的压力优选为0.03～0.04mpa，更优选为0.032～0.038mpa，最优选为0.035～0.036mpa。本实用新型将所述气浮罐的罐内顶部气相空间的压力控制与所述溶气泵的进口压力一致，能够使得气浮罐1内减压释放后的氮气顺利进入至溶气泵2中进行加压溶气。

在本实用新型中，所述溶气油水在浮选分离室内的停留的时间优选为80～120s，更优选为90～110s，最优选为100s；停留时间短，不易短流，提高了除油效果。

在本实用新型中，溶气油水沿涡流反应器锥底的切线方向进入涡流反应器后形成最大力偶，使得溶气油水能够以螺旋方式上升，最大程度地进行微泡与油珠的接触絮凝，通过多级多角度折流，不易发生短流，提高了收油率。

得到水相后，所述水相经t字型过水口进入下一级的浮选分离室，与溶气泵产生的含微泡的溶气水在溶气水补水管路33与t型过水口管路1121斜角连通后的管路中混合后，重复步骤(3)的操作至除油合格，所得水相进入外输回流室，得到采出回流水和合格水，所述采出回流水由采出回流水出口123经溶气水回水管路34被输送至溶气泵中循环利用，所述合格水经合格水外输口124输出。

在本实用新型中，所述重复的次数优选为2～6次，更优选为3～5次，最优选为4次。

在本实用新型中，所述采出回流水的温度优选为60～80℃，更优选为65～75℃，最优选为70℃。

在本实用新型中，水相经t字型过水口进入下一级的浮选分离室能够防止短流，平稳过水。

在本实用新型的一个实施例中，所述合格水优选输送至合格水储存箱1241后利用端设施进行进一步处理。本实用新型对于所述进一步的处理采用的后端设施以及方式没有特殊限定，才艺本领域技术人员熟知的后处理设施和方式即可。

下面结合图1说明采用本实用新型提供的装置进行引气回流回用多级折流微泡浮选除油的方法，包括以下步骤：

(1)外输回流室12产生的经溶气水回水管路34流出的采出回流水和气浮罐1内析出的氮气经氮气引气回流管路32由吸水补气口21进入溶气泵2内加压溶解产生含微泡的溶气水；

(2)所述含微泡的溶气水经溶气水出口22进入溶气水补水管路33，与经含油采出原水管路35输送的含油采出原水在溶气水补水管路33与含油采出原水管路35斜角连通后的管路中混合，得到溶气油水；

(3)所述溶气油水沿浮选分离室11内的第一涡流反应器111锥底的切线方向经第一反应器入口1111进入后以螺旋方式上升，溶气油水中的微泡与含油采出原水中的油珠第一接触絮凝并减压释放至溶气油水顶层，水流到达涡流反应器的出口后经折流向下，所述折流向下的过程中所述微泡与所述油珠进性第二接触絮凝并减压释放至溶气油水顶层，得到微泡-油珠相和水相；所述微泡-油珠相中的油珠经第一可调收油槽114收集；所述微泡-油珠相中的微泡析出的氮气经氮气引气回流管路32被输送至溶气泵2中循环利用；通过氮气压力自动平衡管路系统31调整气浮罐1内顶部气相空间的压力；

(4)所述水相经t字型过水口112进入下一级的浮选分离室11，与溶气泵2产生的含微泡的溶气水在溶气水补水管路33与t型过水口管路1121斜角连通后的管路中混合后，重复步骤(3)的操作至除油合格，所得水相进入外输回流室12，得到采出回流水和合格水，所述采出回流水由采出回流水出口123流出经溶气水回水管路34被输送至溶气泵2中循环利用，所述合格水经合格水外输口124输出。

下面将结合本实用新型中的实施例，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

(1)外输回流室12产生的70℃的采出回流水和气浮罐1内析出的氮气经氮气引气回流管路32由吸水补气口21进入溶气泵2内加压溶解产生含微泡的溶气水；所述溶气泵2的进口压力为0.04mpa，出口压力为1mpa；所述微泡的粒度为20～30μm；含微泡的溶气水的气液比为10％。

(2)所述含微泡的溶气水经溶气水出口22进入溶气水补水管路33，与经含油采出原水管路35输送的含油采出原水在溶气水补水管路33与含油采出原水管路35斜角连通后的管路中混合，得到溶气油水；其中，含油采出原水来源为胜利油田，含油量为60mg/l，温度为70℃；含微泡的溶气水占含油采出原水体积的15％。

(3)所述溶气油水沿浮选分离室11内的第一涡流反应器111锥底的切线方向经第一反应器入口1111进入后以螺旋方式上升，溶气油水中的微泡与含油采出原水中的油珠第一接触絮凝并减压释放至溶气油水顶层，水流经180°折流向下过程中所述微泡与所述油珠进性第二接触絮凝并减压释放至溶气油水顶层，得到微泡-油珠相和水相；所述微泡-油珠相中的油珠经第一可调收油槽114收集；所述微泡-油珠相中的微泡析出的氮气经氮气引气回流管路32被输送至溶气泵2中循环利用；通过氮气压力自动平衡管路系统31调整气浮罐1内顶部气相空间的压力为0.04mpa)；溶气油水在浮选分离室的停留时间为110s；通过第一手轮调节第一可调收油槽的角度为45°。

(4)步骤(3)所得所述水相经t字型过水口112进入下一级的浮选分离室11，与溶气泵2产生的含微泡的溶气水在溶气水补水管路33与t型过水口管路1121斜角连通后的管路中混合后，沿第一涡流反应器111锥底的切线方向经第一反应器入口1111进入后以螺旋方式上升，溶气油水中的微泡与含油采出原水中的油珠第一接触絮凝并减压释放至溶气油水顶层，水流经180°折流向下过程中所述微泡与所述油珠进性第二接触絮凝并减压释放至溶气油水顶层，得到微泡-油珠相和水相；所述微泡-油珠相中的油珠经第一可调收油槽114收集；所述微泡-油珠相中的微泡析出的氮气经氮气引气回流管路32被输送至溶气泵2中循环利用；溶气油水在浮选分离室的停留时间为110s；通过第一手轮调节第一可调收油槽的角度为45°。

(5)步骤(4)所得水相经t字型过水口112进入下一级的浮选分离室11，与溶气泵2产生的含微泡的溶气水在溶气水补水管路33与t型过水口管路1121斜角连通后的管路中混合后，沿第一涡流反应器111锥底的切线方向经第一反应器入口1111进入后以螺旋方式上升，溶气油水中的微泡与含油采出原水中的油珠第一接触絮凝并减压释放至溶气油水顶层，水流经180°折流向下过程中所述微泡与所述油珠进性第二接触絮凝并减压释放至溶气油水顶层，得到微泡-油珠相和水相；所述微泡-油珠相中的油珠经第一可调收油槽114收集；所述微泡-油珠相中的微泡析出的氮气经氮气引气回流管路32被输送至溶气泵2中循环利用；溶气油水在浮选分离室的停留时间为110s；通过第一手轮调节第一可调收油槽的角度为45°。

(6)步骤(5)所得水相经t字型过水口112进入外输回流室12，与溶气泵2产生的含微泡的溶气水在溶气水补水管路33与t型过水口管路1121斜角连通后的管路中混合后，沿第二涡流反应器121锥底的切线方向经第二反应器入口1211进入后以螺旋方式上升，溶气油水中的微泡与含油采出原水中的油珠第一接触絮凝并减压释放至溶气油水顶层，水流经180°折流向下过程中所述微泡与所述油珠进性第二接触絮凝并减压释放至溶气油水顶层，得到微泡-油珠相、采出回流水和合格水；所述微泡-油珠相中的油珠经第二可调收油槽122收集，所述采出回流水由采出回流水出口123流出经溶气水回水管路34被输送至溶气泵2中循环利用，所述合格水经合格水外输口124排出至合格水储存箱1241中，然后再排放到环境中，所述合格水的含油量为5mg/l，浮油去除率为92％，氮气消耗量减少了15％。

实施例2

按照实施例1的方法进行微泡浮选除油，步骤(1)中溶气泵2的进口压力和出口压力、采出回流水的温度、溶气泵气液比和空气饱和溶解度关系如图2所示。由图2可知，本实用新型将所述溶气泵2的进口压力控制为0.03～0.04mpa，出口压力控制为0.9～1.0mpa时，70℃的水在泵内与回流氮气加压混合后气液比可达10％，溶气效率高，而且溶气泵的出口可不再设置气液分离罐，避免了溶气泵出口氮气的浪费。

实施例3

按照实施例1的方法进行微泡浮选除油，步骤(1)中溶气泵2的出口压力与产生的微泡的直径关系图如图3所示。由图3可知，本实用新型将所述溶气泵的出口压力控制为0.9～1.0mpa然后减压释放，产生的微泡的粒度可控制在20～30μm，微泡粒径小，增大了微泡与水中浮油的接触面积，提高了除油效果。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。