一种压裂返排液双级精细过滤装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于油气田作业废液的处理工艺技术领域，具体涉及一种压裂返排液精细过滤装置及方法。
【背景技术】
[0002]水力压裂工艺是提高油气井产能的重要技术工艺，随着低渗致密储层及非常规气藏的开发，水平井的数量逐年增加，压裂改造新技术的普遍应用，压裂液的用量越来越大，直接导致压裂后返排压裂液的量逐年增加。由于压裂返排液中含有大量化学成分(如多种有机成分、杀菌剂、助排剂、交联剂、破胶剂等)，直接外排会影响环境，处理达到外排标准，处理难度大、工艺复杂、成本高。因此，压裂返排液的回收再利用为解决这一问题提供了新思路。
[0003]压裂返排液用于循环利用，其中含有的破碎支撑剂(石英砂、陶粒等)、地层破碎颗粒、井筒及地层中的钻井残留固体杂质等，会对地层造成不同程度的损害。粒径较小的悬浮物能进入岩石孔隙内部，堵塞孔喉形成深部损害，粒径相对较大的物质在岩石表面和浅表部位附着、桥堵，降低岩石表层渗透率。因此对返排液中的固体杂质进行清理至关重要。
[0004]液体中固体杂质的去除方法常见的有以下几种:沉淀法、混凝法、过滤法、气浮法等。沉淀法一般处理时间较长，加之返排液具有一定粘度，导致部分细微颗粒难以实现沉降；混凝法由于加入絮凝剂，将会影响再配压裂液的性能，过滤法是除去液体中悬浮颗粒的常见且有效的方法，但用于压裂返排液过滤方面的报道并不多见。
【发明内容】
[0005]为了克服现有压裂返排液处理难度大、工艺复杂、成本高的问题，本发明提供一种油气井压裂返排液精细过滤装置及方法，对于可循环利用的压裂液体，经过精细过滤后，有效降低悬浮物含量，可达到重复配置压裂液的水质要求；对于不可循环利用的压裂液体，精细过滤除悬浮机杂后可以做后续处理。
[0006]本发明采用的技术方案如下:
一种压裂返排液精细过滤装置，包括储液罐、提升栗、一级过滤器、两个并联设置的二级过滤器和存储罐，储液罐与提升栗的吸水管连接，提升栗的出水管与一级过滤器上端的进水管连接，一级过滤器下端的出水管分别与两个二级过滤器的进水管连接，两个二级过滤器的出水管与存储罐连接；还包括电控箱，电控箱与提升栗、一级过滤器、二级过滤器分别电连接。
[0007]所述的一级过滤器内设置有一级过滤器滤网，一级过滤器滤网采用金属筒状滤网，过滤精度为50-100Pm。
[0008]所述的一级过滤器为马达钢刷式过滤器，一级过滤器滤网内设置有不锈钢刷。
[0009]所述的二级过滤器内设置有二级过滤器滤网，过滤精度为0.5-20μπι。
[0010]所述的二级过滤器为多袋式过滤器，二级过滤器滤网内设置有滤袋。
[0011]所述滤袋为聚丙烯、聚酯或PTFE聚四氟乙烯滤袋。
[0012]所述的一级过滤器、二级过滤器均采用立式安装。
[0013]一种压裂返排液精细过滤方法，包括如下步骤:
步骤一:压裂返排液经过除砂以后，进入储液罐，储存在储液罐内的压裂返排液在提升栗的作用下进入一级过滤器；
步骤二:通过一级过滤器对压裂返排液进行初步过滤，滤除水中的大颗粒物质，然后由一级过滤器进入二级过滤器；
步骤三:通过二级过滤器对压裂返排液进行再次过滤，滤除水中的悬浮物、胶体，然后进入存储罐。
[0014]所述的步骤二中大颗粒物质指的是粒径大于50μπι的颗粒；所述的步骤三中的悬浮物、胶体粒径大于0.5Pm。
[0015]本发明的有益效果为:
1.本发明提供的过滤方法，采用物理方法来实现压裂返排液的过滤，在处理前返排液未混入过多化学物质的前提下，过滤后可循环利用的压裂返排液能够达到回用标准。
[0016]2.采用并联及串联相结合的处理路线，实现压裂返排液悬浮固体高精度截留，最低过滤精度可达0.5μπι ;处理效率高，可达60-120/h，工艺流程短，仅两级。
[0017]3.过滤器过滤面积大，纳污量高，自动化程度高，运行稳定性高，运行操作简便，维修方便。
[0018]以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的原理图。
[0020]图2是本发明整体结构主视示意图。
[0021]图3是一级过滤器结构主视示意图。
[0022]图4是储液罐结构示意图。
[0023]附图标记说明:1、储液罐；2、提升栗；3、一级过滤器；4、二级过滤器；5、存储罐；
6、不锈钢刷；7、滤袋；8、电控箱；9、一级过滤器滤网；10、二级过滤器滤网。
【具体实施方式】
[0024]实施例1:
为了克服现有压裂返排液处理难度大、工艺复杂、成本高的问题，本发明提供如图1、图
2、图3、图4所示的一种油气井压裂返排液精细过滤装置及方法，对于可循环利用的压裂液体，经过精细过滤后，有效降低悬浮物含量，可达到重复配置压裂液的水质要求；对于不可循环利用的压裂液体，精细过滤除悬浮机杂后可以做后续处理。
[0025]—种压裂返排液精细过滤装置，包括储液罐1、提升栗2、一级过滤器3、两个并联设置的二级过滤器4和存储罐5，储液罐1与提升栗2的吸水管连接，提升栗2的出水管与一级过滤器3上端的进水管连接，一级过滤器3下端的出水管分别与两个二级过滤器4的进水管连接，两个二级过滤器4的出水管与存储罐5连接；还包括电控箱8，电控箱8与提升栗2、一级过滤器3、二级过滤器4分别电连接。
[0026]本实施例中，该精细过滤装置用于压裂返排液的在线连续处理，井口返排液经过节流降压控制设备后，再进经过常压的振动除支撑剂(旋流除支撑剂)装置，固形物分离后的返排液进入本发明的过滤装置中。压裂返排液经过除砂以后，进入储液罐1，储存在储液罐1内的压裂返排液在提升栗2的作用下进入一级过滤器3，经过过滤精度为50-100Mffl一级过滤器3，去除粉碎支撑剂、粘土颗粒等固体杂质，大颗粒的固体杂质；然后，进入过滤精度为0.5-20μπι二级过滤器4即多袋式过滤器，进一步过滤后，得到较纯净的压裂返排液，进入储存罐5，用于再次配置压裂液或进一步去除离子处理。
[0027]本发明提供了一种压裂返排液精细过滤装置，解决压裂返排液中悬浮物含量高，影响回收再利用的技术难题。压裂返排液经过处理后，重新配液再利用，其中悬浮物含量太高，粒径较小悬浮物能进入岩石孔隙内部，堵塞孔喉形成深部损害，粒径相对较大的在岩石表面和浅表部位附着、桥堵，降低岩石表层渗透率。因此有效控制其中悬浮物对压裂返排液回收再利用至关重要。
[0028]实施例2:
基于实施例1的基础上，本实施例中，所述的一级过滤器3上设置有一级过滤器滤网9，一级过滤器滤网9采用金属筒状滤网，过滤精度为50-100Mm。