一种沉砂罐及使用该沉砂罐的压裂液返排装置的制作方法

本实用新型涉及一种沉砂罐及使用该沉砂罐的压裂液返排装置。

背景技术：

致密砂岩油气、页岩气等非常规油气藏已成为国内外勘探开发的重点。为了提高单井产量、油气田开发效益，大规模水平井分段压裂是目前非常规油气资源有效开发相对成熟的技术手段。目前基于环保需要，大部分油气井从钻井开始就在使用“钻井液不落地”技术，因此井场将不在设有污水池，因此油气井在压裂过程中砂堵后的应急排液及压后放喷排液过程中也必须使用“压裂返排液不落地”技术。

目前，油田现场采取将压裂液返排液直接排入污水罐的方法解决“压裂返排液不落地”的问题，但是由于现场污水罐较少，在压裂施工过程中由于砂堵等问题带来的应急排液以及压后快速排液过程中很容易导致污水罐容积不够而使返排液体外泄带来环境污染，从而暂停应急排液或压后快速排液，暂停压裂施工过程中由于砂堵等问题而采用的应急排液很容易导致井内无法及时有效的解堵，而压后快速排液过程中暂停排液，或导致由于压裂液无法及时排出地面而带来储层污染，甚至导致油气井无法自然喷通。为了压裂后快速排液，目前压裂液中普遍添加有起泡剂及液氮，因此压裂过程中应急排液与压后快速排液过程中返排到地面的液体中包含有大量泡沫，导致污水罐的装载能力下降，使得压裂过程中应急排液与压后快速排液过程中污水罐不足问题尤为突出。另外，在应急排液及放喷排液过程中，返排到地面的压裂砂直接进入污水罐，从而很难检测返排到地面的压裂砂体积，同时由于无专门沉砂装置，压裂砂被压裂液带出地面后，会导致所有污水罐内都有压裂砂，从而为污水罐地清理带来难度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种减少返排液中含砂量的沉砂罐，同时还提供了一种使用该沉砂罐的压裂液返排装置。

为了实现以上目的，本实用新型中沉砂罐的技术方案如下：

沉砂罐，包括罐体，罐体内设有立设固定在底面上的挡板，罐体的内腔被挡板分隔为相互间隔的沉砂腔和无砂腔，并在挡板的顶部和/或上方设有供沉砂腔内液体溢流到无砂腔中的过流通道，在罐体上设有供液体进入沉砂腔的进液口和供液体从无砂腔排出的出液口。

出液口处于罐体的底部，且过流通道处于出液口的上方。

进液口处于沉砂腔上方的罐体的罐壁上。

出液口上安装有用于控制开关的开关阀门。

本实用新型中压裂液返排装置的技术方案如下：

压裂液返排装置，包括用于储存压裂返排液的污水罐，污水罐的进口上连接有沉砂罐，沉砂罐包括罐体，罐体内设有立设固定在底面上的挡板，罐体的内腔被挡板分隔为相互间隔的沉砂腔和无砂腔，并在挡板的顶部和/或上方设有供沉砂腔内液体溢流到无砂腔中的过流通道，在罐体上设有供液体进入沉砂腔的进液口和供液体从无砂腔排出的出液口。

沉砂罐的出液口处于罐体的底部，且过流通道处于出液口的上方，沉砂罐的出液口处于污水罐的进口上方。

沉砂罐处于污水罐的上方。

进液口处于沉砂腔上方的罐体的罐壁上。

出液口上安装有用于控制开关的开关阀门。

污水罐有两个以上，各污水罐的底部均设有连通口，各连通口之间通过连通管道相互连通。

本实用新型中挡板将沉砂罐的罐体内腔分隔成沉砂腔和无砂腔，以使压裂返排液在从进液口进入罐体后，先在沉砂腔中沉降，沉降后的无砂液体再从挡板顶部和/或上方的过流通道溢流到无砂腔中，然后从出液口排出到污水罐中，以通过压裂返排液中砂砾在沉砂腔中的沉降，使得从沉砂腔中溢流出的液体不会夹杂砂砾，从而减少了压裂返排液中含砂量，便于污水罐的清理。

附图说明

图1是本实用新型的压裂液返排装置的实施例的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图2中沉砂罐的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型中压裂液返排装置的实施例：如图1至图3所示，该压裂液返排装置是一种压裂施工应急排液与压后快速排液装置，包括污水罐2和沉砂罐，其中沉砂罐处于污水罐2的上方、并连接在污水罐2的进口上。

沉砂罐包括罐体1，罐体1的内部设有立设固定在底面上的挡板11，挡板11的高度略低于罐体1的高度，以通过挡板11将罐体1的内腔分隔为左右间隔的沉砂腔和无砂腔。沉砂腔和无砂腔通过挡板11上方的桥式的过流通道连通，能够使罐内液体与泡沫在沉砂腔与无砂腔可以自由流通。沉砂腔的立面腔壁上设有刻度标尺，沉砂腔的上方设有处于罐体1的顶部罐壁上的进液口12，该进液口12用于压裂应急排液与压后快速排液管线、方便压裂返排液进入沉砂腔中。罐体1的顶部还设有一检查开口，检查开口上设有拉手15，工作人员可以通过该拉手打开检查开口，从而观察沉砂罐内沉砂体积以及进入沉砂罐内，对沉砂罐进行清理。罐体1的底部设有处于无砂腔的腔壁上的出液口14，出液口14连通无砂腔的腔室，并在出液口14上装配有开关阀门13，该开关阀门13是截止阀，开关阀门13上连接有一定长度的输液管线，输液管线的出口连接在污水罐2的进口上，以作为沉砂罐内液体与流程内其他污水罐2的流动通道。

污水罐2有若干个、并置于同一水平面上，各污水罐2中一个的顶面上设有通过输液管线连通沉砂罐的出液口14的进口，各污水罐2的底部均设有连通口22，各连通口22之间通过连通管道21相互连通，以便于沉砂罐中无砂液体依靠重力顺利流入其中一个污水罐2后，再通过连通管道21无砂液体引流到各个污水罐2连通而成的连通器中。污水罐2的体积可以根据压裂施工入地液量进行随意设定，形状设计为方形，方便沉砂罐牢固的放置于污水罐2上方。

本实施例中压裂液返排装置的工作原理是：压裂过程中应急排液及压后快速排液中使用的沉砂罐能够使压裂返排液进入罐体1后，在返排出的压裂砂自身重力的作用下沉降于沉砂罐的沉砂腔，从而避免压裂砂进入其他污水罐2而带来的压裂砂体积测量及污水罐2清理困难等问题。本实施例中的压裂过程中应急排液及压后快速排液流程能够使压裂返排液进入污水罐2后，液体中的泡沫仅存在于沉砂罐下方的污水罐2中，从而避免泡沫进入其他污水罐2，从而影响污水罐2的返排液装载能力。在压裂过程中应急排液及压后快速排液过程中可以在沉砂罐下方的污水罐2中添加消泡剂等化学物品消除沉砂罐下方的污水罐2中的泡沫，从而进一步增大污水罐2的装载能力。

在上述实施例中，出液口处于无砂腔的底部，在其他实施例中，出液口也可以处于无砂腔的中部或顶部，以通过溢流的形式将无砂腔中无砂返排液排出。当然，出液口也可以低于污水罐的进口，以通过压差将无砂液体导入污水罐中。

本实用新型中沉砂罐的实施例：本实施例中沉砂罐的结构与上述实施例中沉砂罐的结构相同，因此不再赘述。