用于页岩气返排压裂测试的回收系统及方法与流程

本发明涉及页岩气开采技术领域，具体涉及一种用于页岩气返排压裂测试的回收系统及方法。

背景技术

页岩气是常规石油天然气的理想接替能源，且地质储量巨大。但是,由于页岩气储层所具有的低孔低渗特性，也为对页岩气的有效开发带来了巨大的技术挑战。因此，页岩气返排压裂测试(即应用页岩气水平井压裂技术进行页岩气井压裂地面测试)也成为了页岩气开采前期的必要步骤。通常，页岩气井会采用水平井分段压裂的方式进行开采。而对于页岩气井压裂地面测试流程，则要求拆装方便、连接简单可靠、测试流程设备安装周期短、测试作业效率高。页岩气开发过程中，往往压裂规模大、排液周期长。尤其在返排测试中，由于返排流体中含有大量的砂砾，往往容易导致后续设备或者管线的刺漏，使得大量的天然气无法直接进入输气管网，不得已只得采取直接燃烧排放的方式，这不仅造成了大量的资源浪费，同时由于直接燃烧会产生噪音和强光等环境污染，常常影响当地居民作息。同时,测试返出的压裂液通常会作为废液处理，既污染了环境又导致了压裂成本的增加，因此，如何对页岩气返排压裂测试中的产物进行回收处理，已成为了页岩气返排压裂测试中的重要研究课题。

现有技术中，针对页岩气返排压裂测试的回收方式，一般为通过旋流分离和逐级过滤的物理处理方式，在去除杂质的同时，还有效保留了压裂返排液中剩余的可重复利用化学药剂，以实现对页岩气返排压裂测试中的压裂液的回收。

然而，现有的用于页岩气返排压裂测试的回收方式，无法实现对压裂液及天然气的同时回收，进而无法满足页岩气返排压裂测试中产物处理的多样化需求。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本发明提供一种用于页岩气返排压裂测试的回收系统及方法，能够实现对页岩气返排压裂测试中产生的气体和液体的同步高效回收，能够满足页岩气返排压裂测试中产物处理的多样化及全面性需求。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种用于页岩气返排压裂测试的回收系统，所述回收系统包括：设置在页岩气井井口的采油树、输入端连接至该采油树的双回收子系统，以及，污水池、燃烧池、液体回收罐和气体回收管网；

所述双回收子系统的各个输出端分别连接所述污水池、燃烧池、液体回收罐和气体回收管网；

所述双回收子系统用于对页岩气返排压裂测试中经所述采油树输出的液体进行捕屑、除砂处理、缓冲、过滤及回收处理，以及，同时用于对页岩气返排压裂测试中经所述采油树输出的气体进行缓冲、分离、除砂及回收处理。

一实施例中，所述双回收子系统包括：输入端连接至该采油树的捕屑除砂模块、输入端连接至该捕屑除砂模块的连续排液与过滤回收模块、输入端连接至所述捕屑除砂模块的分离计量模块、输入端连接至所述分离计量模块的气体精细除砂模块；

所述捕屑除砂模块的输出端与所述污水池连接，用于对页岩气返排压裂测试中经所述采油树输出的液体进行捕屑及除砂处理；

所述连续排液与过滤回收模块的输出端分别与所述污水池、燃烧池及液体回收罐连接，用于对经捕屑及除砂处理的液体进行缓冲、过滤及回收处理，以及，对经所述采油树输出的气体进行缓冲处理；

所述分离计量模块的输出端分别与所述污水池和燃烧池连接，用于对页岩气返排压裂测试中经所述采油树输出的气体及经捕屑及除砂处理的液体进行分离计量处理；

所述气体精细除砂模块的输出端与所述气体回收管网连接，用于对页岩气返排压裂测试中经分离计量处理后的气体进行除砂及回收处理。

一实施例中，所述回收系统还包括：包含有数字采集单元、材料单元及化验单元的测试辅助模块；

所述数字采集单元分别与该采油树连接的捕屑除砂模块、连续排液与过滤回收模块、分离计量模块及气体精细除砂模块通信连接，用于对所述捕屑除砂模块、连续排液与过滤回收模块、分离计量模块及气体精细除砂模块的运行指标进行采集；

所述材料单元用于存放页岩气返排压裂测试材料，以及，捕屑除砂模块、连续排液与过滤回收模块、分离计量模块及气体精细除砂模块的设置材料；

所述化验单元用于进行所述页岩气返排压裂测试中的液体及气体的试验。

一实施例中，所述捕屑除砂模块包括：依次连接的捕屑器、除砂器、转向器和动力油嘴；

所述捕屑器经由连接管线与所述采油树连接；

所述动力油嘴经由防喷管线与所述污水池连接；

所述除砂器经由排砂管线与所述污水池连接。

一实施例中，所述连续排液与过滤回收模块包括：缓冲罐、返排罐及过滤器；

所述缓冲罐的输入端经由连接管线与所述动力油嘴连接；

所述缓冲罐的一个输出端经由安全阀管线与所述燃烧池连接，且所述缓冲罐的另一个输出端经由防喷管线与所述返排罐连接；

所述过滤器经由连接管线与所述液体回收罐连接；

所述返排罐经由连接管线与所述污水池连接。

一实施例中，所述分离计量模块包括：用于对液体进行节流、加热及分离的测试计量一体化装备；

所述测试计量一体化装备的输入端与所述转向器连接；

所述测试计量一体化装备中各个输出端分别经由测试管线和安全阀管线连接至所述燃烧池，以及，经由排液管线连接至所述污水池。

一实施例中，所述气体精细除砂模块包括：气体除砂器；

所述气体除砂器连接在所述安全阀管线与所述气体回收管网之间。

一实施例中，所述过滤器为多袋式双联过滤器。

一实施例中，所述除砂器为105mpa旋流除砂器。

一实施例中，所述捕屑除砂模块、连续排液与过滤回收模块、分离计量模块及气体精细除砂模块的输入端分别经由地面安全阀连接至所述采油树。

第二方面，本发明提供一种用于页岩气返排压裂测试的回收方法，所述回收方法应用所述的用于页岩气返排压裂测试的回收系统实现，所述回收方法包括：

对页岩气返排压裂测试中经所述采油树输出的液体进行捕屑及除砂处理；

对经捕屑及除砂处理的液体进行缓冲、过滤及回收处理，以及，对经所述采油树输出的气体进行缓冲处理；

对页岩气返排压裂测试中经所述采油树输出的气体及经捕屑及除砂处理的液体进行分离计量处理；

以及，对页岩气返排压裂测试中经分离计量处理后的气体进行除砂及回收处理。

一实施例中，所述对页岩气返排压裂测试中经所述采油树输出的液体进行捕屑及除砂处理，包括：对所述采油树输出的液体进行捕屑处理，得到清除钻屑后的液体；

以及，对所述清除钻屑后的液体进行除砂处理，得到清除支撑剂和/或地层砂后的一次处理后液体；

将所述一次处理后液体输出至所述污水池。

一实施例中，所述对经捕屑及除砂处理的液体进行缓冲、过滤及回收处理，以及，对经所述采油树输出的气体进行缓冲处理，包括：

对所述一次处理后液体以及经所述采油树输出的气体分别进行缓冲处理；

将经缓冲处理后得到的一次处理气体输出至燃烧池，以及，将经缓冲处理后的液体进行返排处理；

对经返排处理后的液体进行过滤，得到经过滤后的符合预设的回收标准的回收液体及不符合所述回收标准的二次处理液体；

将所述回收液体输出至所述液体回收罐，以及，将所述二次处理液体输出至所述污水池。

一实施例中，所述对页岩气返排压裂测试中经所述采油树输出的气体及经捕屑及除砂处理的液体进行分离计量处理，包括：

对页岩气返排压裂测试中经所述采油树输出的气体及经捕屑及除砂处理的液体进行分离计量处理，分别得到测试用气体、二次处理气体及三次处理液体；

将所述测试用气体和二次处理气体均输出至所述燃烧池；

以及，将三次处理液体输出至污水池。

一实施例中，所述对页岩气返排压裂测试中经分离计量处理后的气体进行除砂及回收处理，包括：

将所述二次处理气体进行除砂处理，得到回收气体；

以及，将所述回收气体输出至所述气体回收管网。

由上述技术方案可知，本发明提供一种用于页岩气返排压裂测试的回收系统，通过设置在页岩气井井口的采油树、输入端连接至该采油树的双回收子系统，以及，污水池、燃烧池、液体回收罐和气体回收管网；所述双回收子系统的各个输出端分别连接所述污水池、燃烧池、液体回收罐和气体回收管网；所述双回收子系统用于对页岩气返排压裂测试中经所述采油树输出的液体进行捕屑、除砂处理、缓冲、过滤及回收处理，以及，同时用于对页岩气返排压裂测试中经所述采油树输出的气体进行缓冲、分离、除砂及回收处理，能够实现页对岩气返排压裂测试中产生的气体和液体的同步高效回收，能够满足页岩气返排压裂测试中产物处理的多样化及全面性需求，且满足页岩气井压裂地面测试中的拆装方便、连接简单可靠、测试流程设备安装周期短、测试作业效率高等要求，有效减少了页岩气返排压裂测试带来的资源浪费、噪音和强光等环境污染，并有效降低了压裂成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例中的一种用于页岩气返排压裂测试的回收系统的结构示意图。

图2为本发明的包含有双回收子系统2中各模块的回收系统的结构示意图。

图3为本发明的包含有地面安全阀18的回收系统的结构示意图。

图4为本发明的包含有测试辅助模块的回收系统的结构示意图。

图5为本发明的回收系统中的测试辅助模块11的结构示意图。

图6为本发明的回收系统中的捕屑除砂模块3的结构示意图。

图7为本发明的回收系统中的连续排液与过滤回收模块4的结构示意图。

图8为本发明的回收系统中的分离计量模块5的结构示意图。

图9为本发明的回收系统中的气体精细除砂模块6的结构示意图。

图10为本发明的具体应用实例中的用于页岩气返排压裂测试的回收系统的结构示意图。

图11为本发明的具体应用实例中的捕屑除砂模块3的举例示意图。

图12为本发明的具体应用实例中的连续排液与过滤回收模块4的举例示意图。

图13为本发明的具体应用实例中的分离计量模块5的举例示意图。

图14为本发明的具体应用实例中的气体精细除砂模块6的举例示意图。

图15为本发明的实施例中的一种用于页岩气返排压裂测试的回收方法的流程示意图。

图16为本发明的回收方法中步骤100的流程示意图。

图17为本发明的回收方法中步骤200的流程示意图。

图18为本发明的回收方法中步骤300的流程示意图。

图19为本发明的回收方法中步骤400的流程示意图。

其中，1-采油树；2-双回收子系统；3-捕屑除砂模块；301-捕屑器；302-除砂器；303-转向器；304-动力油嘴；4-连续排液与过滤回收模块；401-缓冲罐；402-返排罐；403-过滤器；5-分离计量模块；501-测试计量一体化装备；6-气体精细除砂模块；601-气体除砂器；7-污水池；8-燃烧池；9-液体回收罐；10-气体回收管网；11-测试辅助模块；111-数字采集单元；112-材料单元；113-化验单元；12-连接管线；13-防喷管线；14-排砂管线；15-安全阀管线；16-测试管线；17-排液管线；18-地面安全阀。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的实施例提供一种用于页岩气返排压裂测试的回收系统的具体实施方式，参见图1，所述用于页岩气返排压裂测试的回收系统具体包括如下内容：

设置在页岩气井井口的采油树1、输入端连接至该采油树1的双回收子系统2，以及，污水池7、燃烧池8、液体回收罐9和气体回收管网10，所述双回收子系统2的各个输出端分别连接所述污水池7、燃烧池8、液体回收罐9和气体回收管网10，所述双回收子系统2用于对页岩气返排压裂测试中经所述采油树1输出的液体进行捕屑、除砂处理、缓冲、过滤及回收处理，以及，同时用于对页岩气返排压裂测试中经所述采油树1输出的气体进行缓冲、分离、除砂及回收处理。

可以理解的是，所述采油树1是自喷井和机采井等用来开采石油的井口装置。它是油气井最上部的控制和调节油气生产的主要设备，主要有套管头、油管头、采油(气)树本体三部分组成。所述污水池7用于盛装经双回收子系统2处理后的页岩气返排压裂测试中的液体，且该液体尤其指压裂液，也可以为其他需处理的液体。所述燃烧池8用于对经双回收子系统2处理后的页岩气返排压裂测试中的气体进行燃烧排放，所述气体尤其指天然气，也可以为其他需处理的气体。所述液体回收罐9用于盛装经双回收子系统2处理后的页岩气返排压裂测试中的能够被回收利用的液体，所述气体回收管网10对经双回收子系统2处理后的页岩气返排压裂测试中的能够被回收利用的气体进行回收，所述气体回收管网具体指代天然气回收管网。

在上述描述中，在页岩气返排压裂测试(页岩气井压裂地面测试)中，通常页岩气藏都很厚，而且页岩开发中水平段长度逐渐加大，水力压裂施工会在水平段上分多级7段实施，每次泵注针对页岩气储层的一个层段进行，每两段间都进行分隔。另外每一层段的压裂液在泵送时也会分成多个段塞完成，旨在地层内形成更加复杂的裂缝网络。地面设备试压后，先泵入一种“岩石酸”，以清洗近井污染；第二步是注入“减阻水”段塞，由于添加了降阻剂，水能以大排量快速地进入地层；之后，开始注入大量的减阻水和低浓度的细砂，其间逐渐提高加砂浓度；加砂即将结束时注入减阻水和粗砂，以保持近井裂缝张开和获得近井高导流能力；最后采用减阻水洗井返排，清除设备和井筒内的砂。洗井后，将井下工具移到另一层段，开始下一级压裂施工。为了进一步提高作业效率，降低作业成本，压裂中还可采用微地震成像和数字模拟器来监测每一级页岩储层内的裂缝特性，观察裂缝的生长轨迹，评价裂缝高度、长度和方位。

另外，所述压裂液可以主要应用三种液体体系：液氮直接注入、注氮气泡沫和减阻水。除了成本优势外，减阻水能在高排量下泵入大量水和少量支撑剂，可携带支撑剂进入更深的裂缝网络，从而形成更大的裂缝网络和泄气面积。而对于减阻水压裂液，通常采用小直径(40/70目)支撑剂，对于天然裂缝发育的页岩地层需考虑更小粒径(100目)支撑剂。

从上述描述可知，本发明提供的用于页岩气返排压裂测试的回收系统，通过将双回收子系统的各个输出端分别连接所述污水池、燃烧池、液体回收罐和气体回收管网，以实现对页岩气返排压裂测试中产生的气体和液体的同步高效回收。

在一种具体实施方式中，参见图2，本发明还提供所述用于页岩气返排压裂测试的回收系统中的双回收子系统2的具体实施方式，所述双回收子系统2具体包括如下内容：

输入端连接至该采油树1的捕屑除砂模块3、输入端连接至该捕屑除砂模块3的连续排液与过滤回收模块4、输入端连接至所述捕屑除砂模块3的分离计量模块5、输入端连接至所述分离计量模块5的气体精细除砂模块6。

所述捕屑除砂模块3的输出端与所述污水池7连接，用于对页岩气返排压裂测试中经所述采油树1输出的液体进行捕屑及除砂处理。

所述连续排液与过滤回收模块4的输出端分别与所述污水池7、燃烧池8及液体回收罐9连接，用于对经捕屑及除砂处理的液体进行缓冲、过滤及回收处理，以及，对经所述采油树1输出的气体进行缓冲处理。

所述分离计量模块5的输出端分别与所述污水池7和燃烧池8连接，用于对页岩气返排压裂测试中经所述采油树1输出的气体及经捕屑及除砂处理的液体进行分离计量处理。

所述气体精细除砂模块6的输出端与所述气体回收管网10连接，用于对页岩气返排压裂测试中经分离计量处理后的气体进行除砂及回收处理。

从上述描述可知，本发明提供的用于页岩气返排压裂测试的回收系统，通过捕屑除砂模块、连续排液与过滤回收模块、分离计量模块及气体精细除砂模块的细分，根据非常规气藏井的地面测试作业要经历钻塞、洗井、返排、测试、试采等各个工序，将地面测试系统划分成若干可组合、分解和更换的单元功能模块，将设备进行模块化、集中化设计与集成配套，可大大简化安装和操作，快速完成模块的接入和撤出。

在一种具体实施方式中，参见图3，本发明的用于页岩气返排压裂测试的回收系统中的捕屑除砂模块3、连续排液与过滤回收模块4、分离计量模块5及气体精细除砂模块6的输入端分别经由地面安全阀18连接至所述采油树1。以保证采油树1与捕屑除砂模块3、连续排液与过滤回收模块4、分离计量模块5及气体精细除砂模块6之间的连接可靠性。

在一种具体实施方式中，参见图4和图5，本发明的用于页岩气返排压裂测试的回收系统中还包含有测试辅助模块11，所述测试辅助模块11具体包括如下内容：

数字采集单元111、材料单元112及化验单元113。

所述数字采集单元111分别与该采油树1连接的捕屑除砂模块3、连续排液与过滤回收模块4、分离计量模块5及气体精细除砂模块6通信连接，用于对所述捕屑除砂模块3、连续排液与过滤回收模块4、分离计量模块5及气体精细除砂模块6的运行指标进行采集。

所述材料单元112用于存放页岩气返排压裂测试材料，以及，捕屑除砂模块3、连续排液与过滤回收模块4、分离计量模块5及气体精细除砂模块6的设置材料。

所述化验单元113用于进行所述页岩气返排压裂测试中的液体及气体的试验。

可以理解的是，所述数字采集单元111、材料单元112及化验单元113具体均可以分别设置为建立在地面上的数字采集房、材料房和化验房。

从上述描述可知，本发明提供的用于页岩气返排压裂测试的回收系统，能够进一步提高针对页岩气返排压裂测试的回收的准确性和可靠性。

在一种具体实施方式中，参见图6，本发明还提供所述用于页岩气返排压裂测试的回收系统中的捕屑除砂模块3的具体实施方式，所述捕屑除砂模块3具体包括如下内容：

依次连接的捕屑器301、除砂器302、转向器303和动力油嘴304。

所述捕屑器301经由连接管线12与所述采油树1连接。

所述动力油嘴304经由防喷管线13与所述污水池7连接。

所述除砂器302经由排砂管线14与所述污水池7连接。

其中，所述除砂器302为旋流除砂器，在一种具体举例中，所述除砂器302还可以具体为一种105mpa旋流除砂器，该105mpa旋流除砂器主要由依次连接的除砂罐、旋流筒、集成储砂口及集砂箱组成，105mpa旋流除砂器通过在高压除砂罐内设置旋流筒，将井筒流体切引入旋流筒内，产生组合螺线涡运动，利用井筒流体各相介质密度差、在离心力作用下实现分离，固相颗粒沉淀在筒体下部经设备底部排砂口进入集砂箱，处理后的流体从顶部排出，因此，通过设置在105mpa旋流除砂器内部的旋流筒，能够减少高压高速流动下固体颗粒对管线的冲蚀和堵塞，并能够有效提高用于页岩气返排压裂测试的回收系统对高压、高含砂、大气量、波动剧烈等严苛工况的适应性。

可以理解的是，捕屑器301的输入端经由连接管线12与所述采油树1连接，所述捕屑器301的输出端经由连接管线12与所述除砂器302连接，所述除砂器302的输出端经由连接管线12与所述转向器303的一侧连接，所述转向器303的另一侧经由连接管线12与所述动力油嘴304的输入端连接，所述动力油嘴304的输出端经由防喷管线13与所述污水池7连接，所述除砂器302中的旁通阀经由排砂管线14与所述污水池7连接。

另外，所述连接管线12为用于连通各个设备的管道，所述防喷管线13为用于连通各个设备且防止液体在压力作用下向外喷溅的密封管道，所述排砂管线14为用于连通各个设备且用于连通除砂器302及其他设备的管道。

也就是说，在回收过程中，所述捕屑器301对所述采油树输出的液体进行捕屑处理，得到清除钻屑后的液体；以及，所述除砂器302对所述清除钻屑后的液体进行除砂处理，得到清除支撑剂和/或地层砂后的一次处理后液体；所述动力油嘴304将所述一次处理后液体输出至所述污水池。

从上述描述可知，本发明提供的用于页岩气返排压裂测试的回收系统，通过对捕屑除砂模块的具体设置，能够有效实现对页岩气返排压裂测试产生的液体的处理。

在一种具体实施方式中，参见图7，本发明还提供所述用于页岩气返排压裂测试的回收系统中的连续排液与过滤回收模块4的具体实施方式，所述连续排液与过滤回收模块4具体包括如下内容：

缓冲罐401、返排罐402及过滤器403。

所述缓冲罐401的输入端经由连接管线12与所述动力油嘴304连接。

所述缓冲罐401的一个输出端经由安全阀管线15与所述燃烧池8连接，且所述缓冲罐401的另一个输出端经由防喷管线13与所述返排罐402连接。

所述过滤器403经由连接管线12与所述液体回收罐9连接。所述过滤器403为多袋式双联过滤器。

可以理解的是，所述多袋式双联过滤器也可以称为双联袋式过滤器，所述双联袋式过滤器由二两台圆柱体的不锈钢过滤器组成，内、外表面抛光，顶部装有压力表、排气阀，管道接头采用胀合连接，经1.0mpa水压试验，三通外螺纹旋塞启闭灵活，该设备结构紧凑，操作方便，维护简单。适用于除去液体中各种肉眼看不见的固体杂质的净化。两台过滤器交替使用，可在不停机的情况下更换过滤袋，适于长期连续生产。尤其是滤袋侧漏机率小，能准确地保证过滤精度，并能快捷地更换滤袋，过滤基本无物料消耗，使得操作成本降低。

所述返排罐402经由连接管线12与所述污水池7连接。

可以理解的是，所述缓冲罐401的输入端经由连接管线12与所述动力油嘴304连接，所述缓冲罐401的顶部输出端经由安全阀管线15与所述燃烧池8连接，所述缓冲罐401的底部输出端经由防喷管线13与所述返排罐402的输入端连接，所述返排罐402的底部输出端经由连接管线12与所述污水池7连接，所述返排罐402的另一输出端经由连接管线12与过滤器403的输入端连接，所述过滤器403的输出端经由连接管线12与所述液体回收罐9连接。

也就是说，在回收过程中，所述缓冲罐401对所述一次处理后液体以及经所述采油树输出的气体分别进行缓冲处理；返排罐402将经缓冲处理后得到的一次处理气体输出至燃烧池，以及，所述返排罐402将经缓冲处理后的液体进行返排处理，得到二次处理液体；所述过滤器403对经返排处理后的液体进行过滤，得到经过滤后的回收液体；所述过滤器403将所述回收液体输出至所述液体回收罐9，以及，所述返排罐402将所述二次处理液体输出至所述污水池7。

另外，所述安全阀管线15为用于连通各个设备且用于输送气体的管道，所述测试管线16为用于连通各个设备且用于输送测试用液体的管道，所述排液管线17用于连通各个设备且用于输送液体的管道。

从上述描述可知，本发明提供的用于页岩气返排压裂测试的回收系统，通过对连续排液与过滤回收模块的具体设置，能够实现对页岩气返排压裂测试产生的液体的处理及回收，以及能够实现对页岩气返排压裂测试产生的气体的处理。

在一种具体实施方式中，参见图8，本发明还提供所述用于页岩气返排压裂测试的回收系统中的分离计量模块5的具体实施方式，所述分离计量模块5具体包括如下内容：

用于对液体进行节流、加热及分离的测试计量一体化装备501。

所述测试计量一体化装备501的输入端与所述转向器303连接。

所述测试计量一体化装备501中各个输出端分别经由测试管线16和安全阀管线15连接至所述燃烧池8，以及，经由排液管线17连接至所述污水池7。

可以理解的是，所述用于对液体进行节流、加热及分离的测试计量一体化装备501可由于集成设置的依次连接的节流阀、热交换机及分离器组成。在一种具体举例中，用于对液体进行节流、加热及分离的测试计量一体化装备501也可以称为节流加热分离计量一体化装备，该节流加热分离计量一体化装备基于一体化设计原理，集成流体节流降压，液体加热与气液分离与计量等多功能与一体。由于页岩气井单井产量测试产量低，在满足处理量要求的同时保证测试安全性，采用两级节流，且压力等级105mpa，适应高压需求。具体来说，节流加热分离计量一体化装备的技术参数举例如下：

(1)一级节流压力：105mpa；

(2)二级节流压力：35mpa；

(3)分离腔工作压力：9mpa；

(4)最大气体处理量：400,000m³/d；

(5)最大液体处理量：720m³/d；

(6)热交换量：2mmbtu/h；

(7)撬装尺寸：8000*2450*2850mm。

也就是说，在回收过程中，所述测试计量一体化装备501对页岩气返排压裂测试中经所述采油树输出的气体及经捕屑及除砂处理的液体进行分离计量处理，分别得到测试用气体、二次处理气体及三次处理液体；所述测试计量一体化装备501的第一个输出端将所述测试用气体输出至所述燃烧池；所述测试计量一体化装备501的第二个输出端将所述测试用气体和二次处理气体均输出至所述燃烧池；所述测试计量一体化装备501的第三个输出端将三次处理液体输出至污水池。

从上述描述可知，本发明提供的用于页岩气返排压裂测试的回收系统，通过对连续排液与过滤回收模块的具体设置，能够实现对页岩气返排压裂测试产生的液体的处理以及能够实现对页岩气返排压裂测试产生的气体的处理。

在一种具体实施方式中，参见图9，本发明还提供所述用于页岩气返排压裂测试的回收系统中的气体精细除砂模块6的具体实施方式，所述气体精细除砂模块6具体包括如下内容：

气体除砂器601；所述气体除砂器601可以为管道式除砂器。

所述气体除砂器601连接在所述安全阀管线15与所述气体回收管网10之间。

可以理解的是，所述气体除砂器601的输入端经由所述安全阀管线15与所述测试计量一体化装备501的输出端连接，所述气体除砂器601的输出端经由所述安全阀管线15与所述气体回收管网10连接。

也就是说，在回收过程中，所述气体除砂器601将所述二次处理气体进行除砂处理，得到回收气体；以及，所述气体除砂器601将所述回收气体输出至所述气体回收管网。

从上述描述可知，本发明提供的用于页岩气返排压裂测试的回收系统，通过对气体精细除砂模块的具体设置，能够实现对页岩气返排压裂测试产生的气体的回收。

为进一步地说明本方案，本发明还提供一种用于页岩气返排压裂测试的回收系统的具体应用实例，参见图10，所述用于页岩气返排压裂测试的回收系统的具体应用实例具体包括如下内容：

根据非常规气藏井的地面测试作业要经历钻塞、洗井、返排、测试、试采等各个工序，把地面测试系统划分成若干可组合、分解和更换的单元功能模块，将设备进行模块化、集中化设计与集成配套。所述用于页岩气返排压裂测试的回收系统中的单元功能模块主要包含有：

1)捕屑除砂模块3；

2)连续排液与过滤回收模块4；

3)分离计量模块5；

4)气体精细除砂模块6；

5)测试辅助模块11。

参见图11，所述的捕屑除砂模块3包括：捕屑器301、除砂器302和动力油嘴304；所述的采油树1输出端通过一连接管线12与捕屑器301输入端连接，所述捕屑器301与采油树1之间的连接管线12上设有一地面安全阀18，所述捕屑器301输出端通过一连接管线12与除砂器302输入端连接，所述除砂器302输出端通过一连接管线12与转向器303输入端连接，所述转向器303输出端通过一连接管线12与动力油嘴304连接，所述动力油嘴304输出端与防喷管线13连接，所述除砂器302的旁通阀与排砂管线14连接。

参见图12，所述连续排液与过滤回收模块4包括：缓冲罐401、回收罐9和具体为多袋式双联过滤器的过滤器403。所述采油树1的输出端通过一连接管线12与捕屑器301输入端连接，所述捕屑器301与采油树1之间的连接管线12上设有一地面安全阀18，所述捕屑器301输出端通过一连接管线12与除砂器302输入端连接，所述除砂器302输出端通过一连接管线12与转向器303输入端连接，所述转向器303输出端通过一连接管线12与动力油嘴304连接，所述动力油嘴304输出端通过一连接管线12与缓冲罐401输入端连接，所述缓冲罐401顶部输出端通过一安全阀管线15与燃烧池8相连，所述缓冲罐401下部输出端通过防喷管线13与返排罐402输入端连接，所述返排罐402的一个输出端通过一连接管线12与过滤器403输入端连接，所述过滤器403处输出端通过一连接管线12与回收罐9连接，所述返排罐402的另一个输出端通过一连接管线12与多袋式双联过滤器403输入端连接，所述返排罐402输出端通过一连接管线12与污水池7连接，所述除砂器302通过其上的旁通阀与排砂管线14连接。

参见图13，所述分离计量模块5包括：节流-加热-分离-的测试计量一体化装备501。所述采油树1输出端通过一连接管线12与捕屑器301的旁通阀的输入端连接，所述捕屑器301的旁通阀与采油树1之间的连接管线12上设有一地面安全阀18，所述捕屑器301的旁通阀输出端通过一连接管线12与除砂器302输入端连接，所述除砂器302输出端通过一连接管线12与转向器303输入端连接，所述转向器303输出端通过一连接管线12与节流-加热-分离-测试计量一体化装置输入端连接，所述节流-加热-分离-测试计量一体化装置的第一输出端通过测试管线16与燃烧池8连接，所述测试计量一体化装备501的第二输出端通过排液管线17与污水池7相连，所述测试计量一体化装备501的第三输出端通过安全阀管线15与燃烧池8连接，所述除砂器302的旁通阀通过排砂管线14与污水池7连接。

参见图14，所述气体精细除砂模块6包括：管道式除砂器302。返排流体经过所述捕屑器301输入端，经过捕屑处理后，流体从捕屑器301输出端通过一连接管线12流到具体为旋流除砂器的除砂器302，随后进入具体为多袋式双联过滤器的过滤器403和具体为管道式除砂器的气体除砂器302，分离得到的液体进入污水池7，分离得到的气体进入具体为天然气回收管网的气体回收管网10。

参见图5，所述测试辅助模块11包括：具体为数采房的数字采集单元111、具体为材料房的材料单元112和具体为化验房的化验单元113等。

可以理解的是，所述页岩气井一口井完井测试回收工艺所需设备至少需要包含：一除砂器302、一捕屑器301、由节流阀、热交换器及分离器集成组成的测试计量一体化装备501、一缓冲罐401、一返排罐402、一数字采集单元111、一材料单元112、一化验单元113、一除砂器302、一过滤器403和一气体除砂器601。所述页岩气井一口井完井测试工艺主要包括三个流程，钻塞流程、返排流程和测试计量流程。

其中，所述的钻塞流程为：

1)混合有钻屑的流体经过井口，通过一管线到达捕塞器；

2)捕塞器将除去流体中的大部分钻屑；

3)除去钻屑的流体通过一管线到达节流阀；

4)流体从节流阀流至污水池7。

所述的返排流程为：

1)混合有支撑剂、地层砂的流体经过井口，通过一管线到达除砂器302；

2)除砂器302将除去流体中的大部分沙粒和支撑剂；

3)除去沙粒和支撑剂的流体通过一管线到达节流阀；

4)流体从节流阀流出后经过一管线流至缓冲罐401；

5)流体从缓冲罐401流出后经过放喷管线流至返排罐402；

6)流体从返排罐402流出后，进入过滤器403和气体除砂器601，分离得到的液体进入污水池7，分离得到的气体进入气体回收管网10。

所述的测试计量流程为：

1)混合有砂粒的流体经过井口，通过一管线到达除砂器302；

2)除砂器302将除去流体中的大部分砂粒；

3)除去砂粒的流体通过一管线到达转向器303；

4)流体从转向器303经过一管线流至热交换器；

5)流体经过热交换器到达分离器；

6)经过分离器后的液体通过一管线流至污水池7，分离得到的气体通过管线到达天然气回收管网。

另外，所述除砂器302为105mpa旋流除砂器，通过在其内部设置旋流筒，减少了高压高速流动下固体颗粒对管线的冲蚀和堵塞，提高了页岩气完井测试系统对高压、高含砂、大气量、波动剧烈等严苛工况的适应性。以及，过滤器403为多袋式双联过滤器，多袋式双联过滤器能够实现了三级清洁过滤，确保了液体回收质量和数量。所述节流-加热-分离-的测试计量一体化装备501能够实现一台设备完成原来常规地面流程全套设备的功能。

从上述描述可知，本发明提供的用于页岩气返排压裂测试的回收系统，能够实现页对岩气返排压裂测试中产生的气体和液体的同步高效回收，能够满足页岩气返排压裂测试中产物处理的多样化及全面性需求，且满足页岩气井压裂地面测试中的拆装方便、连接简单可靠、测试流程设备安装周期短、测试作业效率高等要求，有效减少了页岩气返排压裂测试带来的资源浪费、噪音和强光等环境污染，并有效降低了压裂成本。

本发明的实施例提供一种应用所述用于页岩气返排压裂测试的回收系统实现的一种用于页岩气返排压裂测试的回收方法的具体实施方式，参见图15，所述用于页岩气返排压裂测试的回收方法具体包括如下内容：

步骤100：对页岩气返排压裂测试中经所述采油树输出的液体进行捕屑及除砂处理。

步骤200：对经捕屑及除砂处理的液体进行缓冲、过滤及回收处理，以及，对经所述采油树输出的气体进行缓冲处理。

步骤300：对页岩气返排压裂测试中经所述采油树输出的气体及经捕屑及除砂处理的液体进行分离计量处理。

步骤400：对页岩气返排压裂测试中经分离计量处理后的气体进行除砂及回收处理。

从上述描述可知，本发明提供的用于页岩气返排压裂测试的回收方法，能够实现对页岩气返排压裂测试中产生的气体和液体的同步高效回收。

在一种具体实施方式中，参见图16，所述用于页岩气返排压裂测试的回收方法中的步骤100具体包括如下内容：

步骤101：对所述采油树输出的液体进行捕屑处理，得到清除钻屑后的液体。

步骤102：对所述清除钻屑后的液体进行除砂处理，得到清除支撑剂和/或地层砂后的一次处理后液体。

步骤103：将所述一次处理后液体输出至所述污水池。

可以理解的是，所述用于页岩气返排压裂测试的回收系统中的所述捕屑器301对所述采油树输出的液体进行捕屑处理，得到清除钻屑后的液体；以及，所述除砂器302对所述清除钻屑后的液体进行除砂处理，得到清除支撑剂和/或地层砂后的一次处理后液体；所述动力油嘴304将所述一次处理后液体输出至所述污水池。

从上述描述可知，本发明提供的用于页岩气返排压裂测试的回收方法，通过捕屑除砂的处理方式，能够有效实现对页岩气返排压裂测试产生的液体的处理。

在一种具体实施方式中，参见图17，所述用于页岩气返排压裂测试的回收方法中的步骤200具体包括如下内容：

步骤201：对所述一次处理后液体以及经所述采油树输出的气体分别进行缓冲处理。

步骤202：将经缓冲处理后得到的一次处理气体输出至燃烧池，以及，将经缓冲处理后的液体进行返排处理，得到二次处理液体。

步骤203：对经返排处理后的液体进行过滤，得到经过滤后的得到经过滤后的回收液体。

步骤204：将所述回收液体输出至所述液体回收罐，以及，将所述二次处理液体输出至所述污水池。

可以理解的是，所述用于页岩气返排压裂测试的回收系统中的所述缓冲罐401对所述一次处理后液体以及经所述采油树输出的气体分别进行缓冲处理；返排罐402将经缓冲处理后得到的一次处理气体输出至燃烧池，以及，所述返排罐402将经缓冲处理后的液体进行返排处理，得到二次处理液体；所述过滤器403对经返排处理后的液体进行过滤，得到经过滤后的回收液体；所述过滤器403将所述回收液体输出至所述液体回收罐9，以及，所述返排罐402将所述二次处理液体输出至所述污水池7。

从上述描述可知，本发明提供的用于页岩气返排压裂测试的回收方法，通过连续排液与过滤回收的处理方式，能够实现对页岩气返排压裂测试产生的液体的处理及回收，以及能够实现对页岩气返排压裂测试产生的气体的处理。

在一种具体实施方式中，参见图18，所述用于页岩气返排压裂测试的回收方法中的步骤300具体包括如下内容：

步骤301：对页岩气返排压裂测试中经所述采油树输出的气体及经捕屑及除砂处理的液体进行分离计量处理，分别得到测试用气体、二次处理气体及三次处理液体。

步骤302：将所述测试用气体和二次处理气体均输出至所述燃烧池。

步骤303：将三次处理液体输出至污水池。

可以理解的是，所述用于页岩气返排压裂测试的回收系统中的所述测试计量一体化装备501对页岩气返排压裂测试中经所述采油树输出的气体及经捕屑及除砂处理的液体进行分离计量处理，分别得到测试用气体、二次处理气体及三次处理液体；所述测试计量一体化装备501的第一个输出端将所述测试用气体输出至所述燃烧池；所述测试计量一体化装备501的第二个输出端将所述测试用气体和二次处理气体均输出至所述燃烧池；所述测试计量一体化装备501的第三个输出端将三次处理液体输出至污水池。

从上述描述可知，本发明提供的用于页岩气返排压裂测试的回收方法，通过连续排液与过滤回收的处理方式，能够实现对页岩气返排压裂测试产生的液体的处理以及能够实现对页岩气返排压裂测试产生的气体的处理。

在一种具体实施方式中，参见图19，所述用于页岩气返排压裂测试的回收方法中的步骤400具体包括如下内容：

步骤401：将所述二次处理气体进行除砂处理，得到回收气体；

步骤402：将所述回收气体输出至所述气体回收管网。

可以理解的是，所述用于页岩气返排压裂测试的回收系统中的所述气体除砂器601将所述二次处理气体进行除砂处理，得到回收气体；以及，所述气体除砂器601将所述回收气体输出至所述气体回收管网。

从上述描述可知，本发明提供的用于页岩气返排压裂测试的回收方法，通过气体精细除砂的处理方式，能够实现对页岩气返排压裂测试产生的气体的回收。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于硬件+程序类实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。

虽然本说明书实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。