一种压裂返排液回收装置及其计量罐的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种压裂返排液回收装置及其计量罐。计量罐包括沉降罐体，沉降罐体上设有进液口和溢出口，溢出口处于沉降罐体的顶部，并在沉降罐体的罐壁上设有自底端向上延伸的透明的观察视窗。本实用新型在储存罐的进口上加装了计量罐，使得压裂返排液在沉降罐体中沉降后，可从沉降罐体的观察视窗中观察到沉砂堆积的厚度，以此计量出压裂返排液的含砂量，同时，从沉降罐体的溢出口中溢出的压裂返排液可流入储存罐中，以减少储存罐中压裂返排液的含砂量，保证沉降罐体内容积的利用率，因此本实用新型中压裂返排液回收装置具有便于计量压裂返排液的含砂量和能够减少储存罐中压裂返排液的含砂量的优点。
【专利说明】
一种压裂返排液回收装置及其计量罐
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种压裂返排液回收装置及其计量罐。
【背景技术】
[0002]目前，在油气田开发领域，对于低渗透油气田的油气开采一般通过水力压裂改造手段来实现低渗储层的经济有效开发。水力压裂即利用地面高压栗组向井眼中栗注压裂液憋起高压使储层破裂，继续通过井眼栗注压裂液使得在储层中形成的裂缝继续延伸，同时将携带有支撑剂的压裂液挤入储层形成的裂缝之中支撑所形成的水力裂缝，为油气提供高导流能力的流动通道，提高油气产量。在水力压裂施工完成之后需要将压裂液从地层中排出至地面，以避免储层与压裂液长期接触受到伤害影响后期产量。前期在井场对于压裂返排液的回收方式一般是直接将返排液排放至泥浆坑，然后再通过液体运输车将泥浆坑中的返排液倒运至污水净化处理厂进行处理，而目前为了加大环境保护力度，一些油气田不再在施工井场设置泥浆坑，而改用压裂液回收罐进行压裂返排液的回收。
[0003]某些油气井在压裂液返排过程中会将少量的支撑剂带出裂缝随压裂液返排出来；另外一种情况是:在压裂施工出现砂堵问题后常通过放喷的方法将加入的部分支撑剂随压裂液返出至地面解除井眼、裂缝缝口或裂缝中的支撑剂堵塞;在这两种压裂液排出后的回收过程中，对于支撑剂返出量的准确计量对于指导压裂施工砂堵处理、优化压裂设计和排液制度均十分关键，而通过泥浆坑和压裂液回收罐回收和存储压裂返排液均无法准确计算返出的支撑剂量，对后续的工作带来诸多不利影响。另外，因压裂液中加有起泡剂的缘故，在返排液回收过程中，回收罐中会产生大量泡沫，常造成回收罐中液体少而大部分罐容空间被泡沫充满的情况，严重制约了回收罐液体的容量，不利于回收罐的有效利用，无法观察罐内液面，造成返排液量估算的困难。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种便于计量压裂返排液中含砂量的计量罐，同时还提供了一种使用该计量罐的压裂返排液回收装置。
[0005]为了实现以上目的，本实用新型中计量罐的技术方案如下:
[0006]计量罐，包括用于容纳压裂返排液的沉降罐体，沉降罐体上设有供压裂返排液注入的进液口和供压裂返排液中清液溢出的溢出口，溢出口处于沉降罐体的顶部，并在沉降罐体的罐壁上设有自底端向上延伸的透明的观察视窗。
[0007]观察视窗上设有刻度值自下向上逐渐增大的标记刻度。
[0008]沉降罐体内设有固定在顶部的折流板，折流板竖向布置在进液口和溢出口之间，折流板的顶部贴设在沉降罐体顶部的内壁上，折流板的底部与沉降罐体的底部间隔布置，且折流板的底部低于溢出口。
[0009]沉降罐体的底部设有供沉砂排出的排砂口，排砂口上装配的排砂闸门。
[0010]沉降罐体上固定有用于吊挂的吊环。
[0011]本实用新型中压裂返排液回收装置的技术方案如下:
[0012]压裂返排液回收装置，包括储存罐，储存罐的进口上连接有计量罐，计量罐包括用于容纳压裂返排液的沉降罐体，沉降罐体上设有供压裂返排液注入的进液口和供压裂返排液中清液溢出的溢出口，溢出口处于沉降罐体的顶部、并连接在储存罐的进口上，沉降罐体的罐壁上设有自底端向上延伸的透明的观察视窗。
[0013]沉降罐体的溢出口处于高于储存罐的进口的位置处。
[0014]沉降罐体处于储存罐的上方。
[0015]储存罐有两个以上，各储存罐通过底部的连通口相互连通。
[0016]观察视窗上设有刻度值自下向上逐渐增大的标记刻度。
[0017]本实用新型在储存罐的进口上加装了计量罐，使得压裂返排液在沉降罐体中沉降后，可从沉降罐体的观察视窗中观察到沉砂堆积的厚度，以此计量出压裂返排液的含砂量，同时，从沉降罐体的溢出口中溢出的压裂返排液可流入储存罐中，以减少储存罐中压裂返排液的含砂量，保证沉降罐体内容积的利用率，因此本实用新型中压裂返排液回收装置具有便于计量压裂返排液的含砂量和能够减少储存罐中压裂返排液的含砂量的优点。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的压裂返排液回收装置的实施例的结构示意图；
[0019]图2是图1中计量罐的结构示意图；
[0020]图3是图2的剖开示意图；
[0021]图4是图1中储存罐的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]本实用新型中压裂返排液回收装置的实施例:如图1至图4所示，该装置属于油气田设备技术领域，具体涉及一种可精确测量压裂液放喷或返排过程中出砂量的压裂液回收和储存装置，主要由储存罐b和计量罐a组成，计量罐a连接在压裂返排液的排放管线上储存触b的上游。
[0023]计量罐a包括放置在储存罐b上方的沉降罐体1，沉降罐体I用于容纳压裂井口中排出的返排液，并在沉降罐体I的顶部设有供压裂返排液注入的进液口 3和供压裂返排液中清液溢出的溢出口 5，其中进液口 3处于沉降罐体I的顶面上，进液口 3偏置于沉降罐体I顶面的边缘位置处，进液口 3沿竖向延伸，进液口 3中装配有控制压裂返排液的注入流量的流量调节阀4;溢出口 5处于沉降罐体I的外周上，溢出口 5沿水平方向延伸，并在溢出口 5上连接有L形的溢出管道。沉降罐体I的前侧壁上设有自底端沿竖向延伸至顶端的透明的观察视窗，观察视窗上设有刻度值自下向上逐渐增大的标记刻度。沉降罐体I内固定设置有处于顶板上的折流板7，折流板7竖向隔设在进液口 3和溢出口 5之间，折流板7的顶部贴设在沉降罐体I顶部的内壁上，折流板7的底部与沉降罐体I的底部间隔布置，且折流板7的底部低于溢出口
5。沉降罐体I的底部设有供沉砂排出的排砂口，排砂口上装配的排砂闸门2。沉降罐体I的顶部还固定有在周向上间隔均布的吊环8，以供吊车将沉降罐体I吊起。
[0024]储存罐b有若干个，各储存罐b并排放置在地面上，各储存罐b的底部均开设有连通口 9，且各储存罐b之间通过连通管道10将各个连通口 9相互连通。沉降罐体I放置在各储存罐b中一个的上方，并在该储存罐b的顶面上开设有通过管道与沉降罐体I的溢出口 5连通的进口 11和贯通罐体内外的消泡口 12，其中进口 11供沉降过的压裂返排液的清液进入，消泡口 12供消泡剂从储存罐b的上方加入而进行消泡。在其他储存罐b的顶面上也可以设置消泡口 12，对对应罐体内的压裂返排液的清液进行消泡。
[0025]本实施例中计量罐a放置于储存罐b上方或高于压裂液储存罐b的其它位置;储存罐b的数量可根据放喷和返排液量进行灵活调整，各储存罐b的底部的连通口 9通过管线将各储存罐b之间相互连通。计量罐a的一侧面底部设有排砂闸门2，通过排砂闸门2可将罐内沉砂清理出罐体，方便计量罐a的连续使用。计量罐a的顶部还设有压力表6，可观察了解罐内压力变化。计量罐a内部设有折流板7，延长了液体流动路径，增加支撑剂沉降时间。储存罐b的顶部设有供消泡剂加入的消泡口 12，便于消泡剂均匀的加入到罐内液体的各个区域，达到均匀快速消泡的目的。
[0026]在对油气井实施压裂施工前，将压裂返排液回收装置运至井场，先将储存罐b摆放到位，通过吊绳和计量罐a上方的吊耳，将计量罐a用吊车吊装至其中一个存储罐上方(靠近进口 11位置)。将摆放于中间的储存罐b底部的连通口 9安装三通阀门，然后将各储存罐b底部连通口 9通过管线连通。通过管线将压裂井口与计量罐a的进液口 3之间连通，形成返排液从井口出来后流到计量罐a的通道。用管线连接计量的溢出口 5处，并将管线的另一端从存储罐上方进口 11插入储存罐b内，并使管线端口略低于存储罐上表面。整个回收装置摆放和连接完备之后，等待压裂施工结束，打开井口闸门开始压裂液的返排(或在压裂过程中出现砂堵后，打开井口闸门进行放喷)，携带有支撑剂的压裂返排液从井口流出，经过管线流入计量罐a内，支撑剂沉入计量罐a，液体从计量溢出口 5排出经过管线流入储存罐b内，液体进一步通过各储存罐b底部的连通管线均匀流入其他储存罐b内。在压裂返排液回收过程中，通过计量罐a标注有刻度的观察视窗可以准确计量返排出的支撑剂量，当计量罐a内沉积的支撑剂量过多时可通过计量罐a侧底部设置的排砂闸门2，把沉积的支撑剂清理出罐体，方便计量罐a的连续使用。压裂液回收过程中观察计量罐a上方压力表6，了解罐内压力，可通过入口处的流量调节阀4调节流量大小，进而调节罐内压力。通过储存罐b上方布置的消泡口 12加入消泡剂，消除罐内各区域泡沫。观察储存罐b内液面，当液面将要达到上限时，可通过倒液栗将液体抽至液体运输车罐内，运出井场至液体处理厂，按此流程进行返排液回收工作直至返排结束，最终完成整个返排液的回收流程。
[0027]在上述实施例中，沉降罐体被放置在储存罐的上方，在其他实施例中，沉降罐体也可以与储存罐一起放置在地面上，最好让溢出口比储存罐的进口高，当然如溢出口比储存罐的进口低的话，可通过压裂返排液的压力将液体压入储存罐中，或者通过栗将液体送入储存罐中。
[0028]在上述实施例中，计量罐前部的观察视窗上设有刻度，以通过观察视窗之间观察和测量沉降罐体内沉砂厚度，在其他实施例中，观察视窗上也可以不设置刻度，而是通过人工测量的方式获得沉砂厚度，只是通过观察视窗观察沉降罐体内沉砂。
[0029]本实用新型中计量罐的实施例:本实施例中计量罐的结构与上述实施例中计量罐的结构相同，因此不再赘述。
【主权项】
1.计量罐，其特征在于，包括用于容纳压裂返排液的沉降罐体，沉降罐体上设有供压裂返排液注入的进液口和供压裂返排液中清液溢出的溢出口，溢出口处于沉降罐体的顶部，并在沉降罐体的罐壁上设有自底端向上延伸的透明的观察视窗。2.根据权利要求1所述的计量罐，其特征在于，观察视窗上设有刻度值自下向上逐渐增大的标记刻度。3.根据权利要求1或2所述的计量罐，其特征在于，沉降罐体内设有固定在顶部的折流板，折流板竖向布置在进液口和溢出口之间，折流板的顶部贴设在沉降罐体顶部的内壁上，折流板的底部与沉降罐体的底部间隔布置，且折流板的底部低于溢出口。4.根据权利要求1或2所述的计量罐，其特征在于，沉降罐体的底部设有供沉砂排出的排砂口，排砂口上装配的排砂闸门。5.根据权利要求1或2所述的计量罐，其特征在于，沉降罐体上固定有用于吊挂的吊环。6.压裂返排液回收装置，包括储存罐，其特征在于，储存罐的进口上连接有计量罐，计量罐包括用于容纳压裂返排液的沉降罐体，沉降罐体上设有供压裂返排液注入的进液口和供压裂返排液中清液溢出的溢出口，溢出口处于沉降罐体的顶部、并连接在储存罐的进口上，沉降罐体的罐壁上设有自底端向上延伸的透明的观察视窗。7.根据权利要求6所述的压裂返排液回收装置，其特征在于，沉降罐体的溢出口处于高于储存罐的进口的位置处。8.根据权利要求7所述的压裂返排液回收装置，其特征在于，沉降罐体处于储存罐的上方。9.根据权利要求6或7或8所述的压裂返排液回收装置，其特征在于，储存罐有两个以上，各储存罐通过底部的连通口相互连通。10.根据权利要求6或7或8所述的压裂返排液回收装置，其特征在于，观察视窗上设有刻度值自下向上逐渐增大的标记刻度。
【文档编号】C02F9/04GK205435077SQ201620057906
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月21日
【发明人】董光, 薛成国, 李京龙, 张永春, 储铭汇, 徐正茹, 李月丽, 梅洁
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司华北油气分公司石油工程技术研究院