压裂返排液处理回用装置及压裂返排液处理回用方法与流程

本发明涉及压裂返排液处理技术领域，是一种压裂返排液处理回用装置及压裂返排液处理回用方法。

背景技术：

压裂是油气井增产改造的主要措施，在油气井压裂规模不断增大的同时，压裂返排液带来了一系列环保难题，目前压裂返排液常采用“建站集中处理”或“施工现场存储的返排液集体通过化学-精细处理单元进行处理”的工艺模式处理返排液，两种处理方式都涉及倒液的问题，将收集的返排液倒运至处理单元，以50m³/罐为例，将返排液倒出收集罐需耗时25min至35min，加上中间倒管线连接管线的时间15min至20min，即50m³返排液平均倒出返排液收集罐耗时40min至55min；若要处理1千方返排液仅仅倒液就需耗时11h至17h；处理设备每次维护时间平均为4h至6h，每次维护时间耗时30min至50min，处理1千方返排液设备平均维护2次至3次总耗时1.5h至2.5h，通常，处理设备流程只有一台，所有待处理返排液还必须经过唯一的设备入口进行处理，待处理返排液又会再次倒运至处理流程中，该次倒运耗时与前面倒运耗时相同，而返排液的处理设备的入口与出口各一个，导致处理效率极低，也就是1千方返排液处理准备时间即26-38h，处理效率低，同时由于返排液处理设备往往比较精细，造价高的同时，设备运转过程中出现故障概率大，设备故障等停耗时更长，极大降低了设备处理效率，由于处理设备往往不独立、具有连续性，若中间单元出现问题导致处理液体不合格，不合格液体将污染前面已处理好的返排液，从而加大了施工返工风险，进一步导致施工效率极低。因此，目前建站处理和现场处理这两种处理方式均存在处理设备造价较高、处理耗时长且处理效率低。

技术实现要素：

本发明提供了一种压裂返排液处理回用装置及压裂返排液处理回用方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决目前处理压裂返排液的方式均存在处理设备造价较高、处理耗时长且处理效率低的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种压裂返排液处理回用装置，包括油气水三相分离器、反应罐组、离心机和配液罐，反应罐组包括至少两个的反应罐，每个反应罐的中部设置有取样口，每个反应罐的顶部设置有加药口，油气水三相分离器的出液口与反应罐组中每个反应罐的进液口分别相连通，反应罐组中每个反应罐底部的排料口通过提升泵与离心机的进料口相连通，离心机的出液口与配液罐的进液口相连通，在反应罐组的外部还设置有倒液车。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述压裂返排液处理回用装置还包括移动式高压泵车，高压泵车包括移动式小车和高压循环泵，每个反应罐上还均设置有循环液出口和循环液进口，高压循环泵的进口分别依次与每个反应罐的循环液出口相连通，与此同时，高压循环泵的出口与该反应罐的循环液进口相连通。通过高压循环泵使压裂返排液与处理药剂充分混合，能够是压裂返排液与处理药剂充分反应、反应更均匀，有效缩短反应时间，提高处理效率。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种使用根据技术方案之一所述的压裂返排液处理回用装置进行压裂返排液处理回用方法，按下述步骤进行：第一步，将由井口送来的压裂返排液经管线送至油气水三相分离器中，进行油气水三相分离并除去压裂返排液中的大颗粒固体物质使压裂返排液中的固体物质的粒径≤100微米；第二步，将经过油气水三相分离器分离后的压裂返排液送至各反应罐中，通过各反应罐顶部的加药口向各反应罐的压裂返排液中加入处理药剂，待处理药剂与压裂返排液充分反应5分钟至20分钟后，压裂返排液中出现絮体，静置1小时至4小时待絮体沉降后，取各反应罐中的上清液进行检测确定各反应罐中的压裂返排液处理是否合格；第三步，确定检测不合格的上清液所对应的反应罐，通过该反应罐中部的取样口取该反应罐中的上清液进行检测，重新确定所需加入的处理药剂后，再向该反应罐中加入所需的处理药剂，直至该反应罐中的上清液检测合格；第四步，将检测合格的上清液所对应的反应罐中的上清液通过倒液车倒运至配液罐中，并将该反应罐中的絮体通过提升泵送至离心机进行离心分离，离心分离后的液体送至配液罐，离心分离后的固体集中处理。

下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：

上述将高压泵车依次移动至各反应罐处，然后高压循环泵对高压泵车所对应的反应罐中的压裂返排液进行循环，当该反应罐在进行絮体沉降时，高压泵车移动至下一个反应罐进行压裂返排液循环。

本发明的压裂返排液处理回用装置结构简单，操作方便，无需进行多次倒液，省去了处理前的准备阶段，提高了处理效率，减少处理耗时，同时设备维护、工艺流程简单、造价较低，处理效率较高，处理后压裂返排液能充分利用压裂返排液中的有效添加剂，节约配液水资源，是降低处理成本的有效措施，采用本发明进行压裂返排液处理的处理效率高，耗时短，实用性较强。

附图说明

附图1为本发明中压裂返排液处理回用装置的结构示意图。

附图2为本发明中反应罐组与高压泵车配合的示意图。

附图中的编码分别为：1为油气水三相分离器，2为反应罐组，3为离心机，4为配液罐，5为反应罐，6为取样口，7为加药口，8为提升泵，9为倒液车，10为高压泵车。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本发明中的水如没有特殊说明，为自来水或纯净水；本发明中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液；本发明中的常温一般指15℃到25℃的温度，一般定义为25℃。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例1，如附图1、2所示，该压裂返排液处理回用装置包括油气水三相分离器1、反应罐组2、离心机3和配液罐4，反应罐组2包括至少两个的反应罐5，每个反应罐5的中部设置有取样口6，每个反应罐5的顶部设置有加药口7，油气水三相分离器1的出液口与反应罐组2中每个反应罐5的进液口分别相连通，反应罐组2中每个反应罐5底部的排料口通过提升泵8与离心机3的进料口相连通，离心机3的出液口与配液罐4的进液口相连通，在反应罐组2的外部还设置有倒液车9。油气水三相分离器1、离心机3、配液罐4、反应罐5、提升泵8、倒液车9均为现有公知技术；直接将返排液收集罐作为反应罐5，省去了处理前的准备阶段，提高了处理效率，以反应罐5为主要的处理设备，整体的处理设备造价低，各反应罐5之间彼此为独立控制单元，不存在单罐压裂返排液质量不合格而污染已处理合格的其它反应罐5的压裂返排液，液体处理不合格的反应罐5可重新确定加量二次快速处理，最终使所有处理液均合格，反应罐组2由于包括多个反应罐5，使得整个处理设备同时具有多个入口和出口，避免了所有压裂返排液必须通过一个“入口”的局限，从而节约了处理时间提高了处理效率。

实施例2，如附图2所示，作为实施例1的优化，压裂返排液处理回用装置还包括移动式高压泵车10，高压泵车10包括移动式小车和高压循环泵，每个反应罐5上还均设置有循环液出口和循环液进口，高压循环泵的进口分别依次与每个反应罐5的循环液出口相连通，与此同时，高压循环泵的出口与该反应罐5的循环液进口相连通。通过高压循环泵使压裂返排液与处理药剂充分混合，能够使压裂返排液与处理药剂充分反应、反应更均匀，有效缩短反应时间，提高处理效率，各反应罐5为独立单元，实际操作时，储存在各反应罐5中的压裂返排液可以配合多台高压泵车10加速反应。

实施例3，如附图1、2所示，该使用实施例1或实施例2所述的压裂返排液处理回用装置进行压裂返排液处理回用方法，按下述步骤进行：第一步，将由井口送来的压裂返排液经管线送至油气水三相分离器1中，进行油气水三相分离并除去压裂返排液中的大颗粒固体物质使压裂返排液中的固体物质的粒径≤100微米；第二步，将经过油气水三相分离器1分离后的压裂返排液送至各反应罐5中，通过各反应罐5顶部的加药口7向各反应罐5的压裂返排液中加入处理药剂，待处理药剂与压裂返排液充分反应5分钟至20分钟后，压裂返排液中出现絮体，静置1小时至4小时待絮体沉降后，取各反应罐5中的上清液进行检测确定各反应罐5中的压裂返排液处理是否合格；第三步，确定检测不合格的上清液所对应的反应罐5，通过该反应罐5中部的取样口6取该反应罐中的上清液进行检测，重新确定所需加入的处理药剂后，再向该反应罐5中加入所需的处理药剂，直至该反应罐5中的上清液检测合格；第四步，将检测合格的上清液所对应的反应罐5中的上清液通过倒液车9倒运至配液罐4中，并将该反应罐5中的絮体通过提升泵8送至离心机3进行离心分离，离心分离后的液体送至配液罐4，离心分离后的固体集中处理。

本发明的采用压裂返排液处理回用装置进行压裂返排液处理回用方法中第二步和第三步中所需加入的处理药剂和所需加入的处理药剂的量、压裂返排液中加入处理药剂后出现絮体以及对上清液的检测合格的标准和加入处理药剂的方法、以及可能涉及到的温度、压力以及搅拌方式等的技术手段，均为各油田各油井压裂技术中处理压裂返排液的公知公用的成熟的现有常规技术。

本发明主要解决了现有技术中处理压裂返排液的方式均存在处理设备造价较高、处理耗时长且处理效率低，通过将现有的压裂技术中处理压裂返排液的常规的成熟技术应用到本发明的压裂返排液处理回用装置中实现压裂返排液处理回用的方法，能够有效提高处理效率，减少处理时间，同时处理后压裂返排液送至配液罐4中后，再次进行压裂液的配制时能充分利用压裂返排液中的有效添加剂，节约配液水资源，是降低处理设备成本的有效措施。

实施例4，作为实施例3的优化，如附图2所示，将高压泵车10依次移动至各反应罐5处，然后高压循环泵对高压泵车10所对应的反应罐5中的压裂返排液进行循环，当该反应罐5在进行絮体沉降时，高压泵车10移动至下一个反应罐5进行压裂返排液循环。

实例：以处理召51-34-7井（召51-34-7井为井代号）压裂返排液为例，采用本发明进行该压裂返排液的处理，结果见表1、表2，表1为采用本发明处理前的压裂返排液性能数据，表2为采用本发明处理后的压裂返排液性能数据；由表1和表2中的各数据可知，采用本发明处理后，压裂返排液的各种指标均有所改善，均能达到合格标准，可以再次用于压裂液的配制。

本发明的压裂返排液处理回用装置结构简单，操作方便，无需进行多次倒液，同时设备维护、工艺流程简单、造价较低，处理效率较高，处理后压裂返排液能充分利用压裂返排液中的有效添加剂，节约配液水资源，是降低处理成本的有效措施，采用本发明进行压裂返排液处理的处理效率高，耗时短，实用性较强。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。