一种页岩气返排液回收处理装置及方法

本发明涉及页岩气返排液回收技术领域，具体为一种页岩气返排液回收处理装置及方法。

背景技术：

页岩气是指附存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气，是连续生成的生物化学成因气、热成因气或二者的混合，可以游离态存在于天然裂缝和孔隙中，以吸附态存在于干酪根、黏土颗粒表面，还有极少量以溶解状态储存于干酪根和沥青质中，游离气比例一般在20%～85%，压裂液是流体矿(气、汽、油、淡水、盐水、热水等)在开采过程中，为了获得高产而借用液体传导力(如水力等)压裂措施时所用的液体，压裂液将页岩气压裂排出后，回收后的压裂液称返排液，压裂液在储集岩中压裂排出页岩气后，压裂液沾染岩土、碎石等其他物体，需将返排液进行回收处理；传统的返排液进行回收处理时，由于返排液浓度较高，需要进行过滤后再稀释，使得返排液处理时间较长，而且滤筒经常被滤渣堵住滤孔，需要及时清洗滤孔，其工序较多，降低了滤筒的过滤效率，而且稀释液人工添加效率较低，每次加入的量不一，如加入过多，则造成稀释液浪费，如加入过少，则造成稀释效果不佳，总体造成稀释效率不高，人工成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种页岩气返排液回收处理装置，能够有效提高岩气返排液的整体回收处理效率，解决滤筒容易被滤渣封堵以及稀释液添加效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种页岩气返排液回收处理装置，包括处理池，处理池顶部设有进料斗，所述处理池内一侧设有用于对页岩气返排液进行过滤的过滤机构，所述处理池内另一侧设有用于间隙供给稀释液的输液机构，所述过滤机构和输液机构之间设有用于页岩气返排液和稀释液混合的搅拌机构，所述过滤机构的滤筒底部设有可移动的推板。

优选地，所述处理池顶部还设有用于对进料斗进行位置调整的调节机构，所述处理池一侧安装有开关门。

优选地，所述调节机构包括呈t型结构的滑板，所述滑板内安设进料斗，滑板安装于处理池顶部的进料口上表面，滑板两侧均通过固定杆与滚轮铰接连接，所述滚轮与处理池侧部开设的滑槽滑动配合。

优选地，所述滑板与进料斗之间还设有紧固杆，滑板内还穿设有与其螺纹配合的限位杆。

优选地，所述搅拌机构包括竖向设于处理池顶部的电机，所述电机输出端与转轴顶部连接，转轴表面设有搅拌叶。

优选地，所述过滤机构包括安装于处理池内一侧的滤筒，所述滤筒底部下侧设有推板，所述推板一端与推杆一端连接，推杆另一端穿出支撑板的通孔并与压块一侧连接，支撑板固定于处理池底部，压块另一侧与下凸轮表面接触，所述下凸轮安装于转轴底部，所述推板与支撑板之间还固定设有第一拉簧。

优选地，所述滤筒的底端呈楔形面结构，所述推板顶端中空，且设有与其滑动配合的可伸缩板，可伸缩板通过压缩弹簧与推板顶端连接。

优选地，所述输液机构包括设于处理池顶部的箱体，所述箱体顶部铰接设有箱盖，所述箱体底部设有输液管，所述输液管底部穿设有可左右横移的封堵板，所述封堵板一侧与导板固定连接，封堵板另一侧与压板一侧固定连接，封堵板内还开设有出液口，压板另一侧与上凸轮接触，所述上凸轮安装于转轴上部，所述导板内侧与输液管外侧还固定设有第二拉簧。

优选地，所述导板靠近处理池顶部的一侧还铰接设有导向轮。

另外，本发明还公开上述装置的回收处理方法，它包括以下步骤：

步骤1）：将回收的页岩气返排液通过进料斗注入进料口，并进入滤筒内部，经过滤筒过滤，使页岩气返排液进入处理池底部，使滤渣截留在滤筒内部，并经滤筒底端楔形面滑至入楔形面最低位置；

步骤2）：开启电机，其转轴旋转而带动上凸轮、搅拌叶和下凸轮一齐转动；

步骤3）：打开箱盖，将稀释液注入箱体内部，使稀释液进入输液管，上凸轮转动时，导板在压板推力和第二拉簧拉力作用下作横向往复移动，从而使得封堵板及其出液口也作横向往复移动，每当出液口移动至输液管内所在位置时，稀释液可以通过输液管底部并落入至处理池内和页岩气返排液混合，实现稀释液的间歇供给过程；

步骤4）：搅拌叶转动时可以搅动稀释液和页岩气返排液的混合液，加快页岩气返排液的稀释过程；

步骤5）：下凸轮转动时，推板在压块压力和第一拉簧拉力作用下作横向往复移动，使页岩气返排液在滤筒过滤的同时，刮动水流持续对滤筒底端进行反冲洗过程，保持滤筒的过滤性能，并进一步加快滤渣在滤筒底端楔形面滑落到最低位置的速度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中的滤渣可以顺着滤筒底端楔形面滑至入楔形面最低位置，这样便不容易阻挡或封堵滤筒底端的大部分有效过滤滤孔，保证了过滤的通畅性。

2、本发明的推板在压块压力和第一拉簧拉力作用下作横向往复移动，使页岩气返排液在滤筒过滤的同时，刮动水流持续对滤筒底端进行反冲洗过程，有效保持滤筒的过滤性能，并进一步加快滤渣在滤筒底端楔形面滑落到最低位置的速度。

3、本发明中的稀释液可以间歇通过输液管底部并落入至处理池内和页岩气返排液混合，这种间歇供给过程使稀释液与页岩气返排液一点点接触，并经搅拌后充分混合均匀，大大提高了页岩气返排液的稀释效率。

4、本发明能够有效提高岩气返排液的整体回收处理效率，解决了滤筒容易被滤渣封堵以及稀释液添加效率低的问题。

附图说明

图1为一种页岩气返排液回收处理装置的立体结构示意图；

图2为图1的竖向剖面结构示意图；

图3为图2中b区域的放大结构示意图；

图4为图2的a-a剖视结构示意图；

图5为图2中推板的竖向剖面结构示意图；

图中：1、处理池，2、进料斗，3、调节机构，31、滑板，32、固定杆，33、滚轮，34、滑槽，35、紧固杆，36、限位杆，37、进料口，4、搅拌机构，41、电机，42、转轴，43、搅拌叶，44、下凸轮，5、输液机构，51、箱体，52、箱盖，53、上凸轮，54、输液管，55、封堵板，56、导板，561、导向轮，57、第二拉簧，58、压板，59、出液口，6、过滤机构，61、滤筒，62、推板，621、可伸缩板，622、压缩弹簧，63、推杆，64、支撑板，65、第一拉簧，66、压块，7、开关门。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1-5所示：一种页岩气返排液回收处理装置，包括处理池1，处理池1顶部设有进料斗2，所述处理池1内一侧设有用于对页岩气返排液进行过滤的过滤机构6，所述处理池1内另一侧设有用于间隙供给稀释液的输液机构5，所述过滤机构6和输液机构5之间设有用于页岩气返排液和稀释液混合的搅拌机构4，所述过滤机构6的滤筒61底部设有可移动的推板62。

优选地，所述处理池1顶部还设有用于对进料斗2进行位置调整的调节机构3，所述处理池1一侧安装有开关门7。开关门7可以打开，然后对处理池1内处理后的页岩气返排液进行回收。

优选地，所述调节机构3包括呈t型结构的滑板31，所述滑板31内安设进料斗2，滑板31安装于处理池1顶部的进料口37上表面，滑板31两侧均通过固定杆32与滚轮33铰接连接，所述滚轮33与处理池1侧部开设的滑槽34滑动配合。通过推拉滑板31可以使得进料斗2位于进料口37正上方或者离开进料口37，设置滚轮33与滑槽34之间滑动配合，可以使得滑板31的滑动更加稳定，起到良好的限位作用。

优选地，所述滑板31与进料斗2之间还设有紧固杆35，滑板31内还穿设有与其螺纹配合的限位杆36。通过紧固杆35可以使得进料斗2更稳固地安装在滑板31上，而设置限位杆36后，可以通过旋转拧动限位杆36，限位杆36可以向下或向上移动，进而可以将滑板31在处理池1顶部的位置锁定或解锁。

优选地，所述搅拌机构4包括竖向设于处理池1顶部的电机41，所述电机41输出端与转轴42顶部连接，转轴42表面设有搅拌叶43。

优选地，如图2和4所示，所述过滤机构6包括安装于处理池1内一侧的滤筒61，所述滤筒61底部下侧设有推板62，所述推板62一端与推杆63一端连接，推杆63另一端穿出支撑板64的通孔并与压块66一侧连接，支撑板64固定于处理池1底部，压块66另一侧与下凸轮44表面接触，所述下凸轮44安装于转轴42底部，所述推板62与支撑板64之间还固定设有第一拉簧65。本实施例中滤筒61可以通过螺栓固定于处理池1内一侧，方便对其进行拆装过程。

优选地，所述滤筒61的底端呈楔形面结构，所述推板62顶端中空，且设有与其滑动配合的可伸缩板621，可伸缩板621通过压缩弹簧622与推板62顶端连接。在本实施例中，滤渣被滤筒61截留在滤筒61内部时，由于重力的作用，滤渣会沉降于滤筒61底部，由于滤筒61的底端呈楔形面结构，即为斜面结构，所以滤渣可以顺着滤筒61底端楔形面滑至入楔形面最低位置，这样便不容易阻挡或封堵滤筒61底端的大部分有效过滤滤孔，保证了过滤的通畅性。如图5所示，推板62顶部设置可伸缩板621后，由于滤筒61底端为楔形面结构，当可伸缩板621随着推板62往滤筒61底端左侧移动时，通过压缩弹簧622的弹力作用，可以使得可伸缩板621能够紧贴滤筒61底端，这样能够避免水流从可伸缩板621顶部与滤筒61底端之间的缝隙流出，有效提高反冲洗效果。

优选地，如图3所示，所述输液机构5包括设于处理池1顶部的箱体51，所述箱体51顶部铰接设有箱盖52，所述箱体51底部设有输液管54，所述输液管54底部穿设有可左右横移的封堵板55，所述封堵板55一侧与导板56固定连接，封堵板55另一侧与压板58一侧固定连接，封堵板55内还开设有出液口59，压板58另一侧与上凸轮53接触，所述上凸轮53安装于转轴42上部，所述导板56内侧与输液管54外侧还固定设有第二拉簧57。

优选地，所述导板56靠近处理池1顶部的一侧还铰接设有导向轮561。

另外，本发明还公开上述装置的回收处理方法，它包括以下步骤：

步骤1）：将回收的页岩气返排液通过进料斗2注入进料口37，并进入滤筒61内部，经过滤筒61过滤，使页岩气返排液进入处理池1底部，使滤渣截留在滤筒61内部，并经滤筒61底端楔形面滑至入楔形面最低位置；滤渣可以顺着滤筒61底端楔形面滑至入楔形面最低位置，这样便不容易阻挡或封堵滤筒61底端的大部分有效过滤滤孔，保证了过滤的通畅性。

步骤2）：开启电机41，其转轴42旋转而带动上凸轮53、搅拌叶43和下凸轮44一齐转动；

步骤3）：打开箱盖52，将稀释液注入箱体51内部，使稀释液进入输液管54，上凸轮53转动时，导板56在压板58推力和第二拉簧57拉力作用下作横向往复移动，从而使得封堵板55及其出液口59也作横向往复移动，每当出液口59移动至输液管54内所在位置时，稀释液可以通过输液管54底部并落入至处理池1内和页岩气返排液混合，实现稀释液的间歇供给过程；这种间歇供给过程使稀释液与页岩气返排液一点点接触，并经搅拌后充分混合均匀，大大提高了页岩气返排液的稀释效率。

步骤4）：搅拌叶43转动时可以搅动稀释液和页岩气返排液的混合液，加快页岩气返排液的稀释过程；

步骤5）：下凸轮44转动时，推板62在压块66压力和第一拉簧65拉力作用下作横向往复移动，使页岩气返排液在滤筒61过滤的同时，刮动水流持续对滤筒61底端进行反冲洗过程，保持滤筒61的过滤性能，并进一步加快滤渣在滤筒61底端楔形面滑落到最低位置的速度。

经过上述步骤后，可以通过转动取下限位杆36，拉动滑板31，使滑板31经固定杆32连接的导向轮561在处理池1上滑动，使滑板31和进料斗2远离电机41，这时使进料口37及下方的滤筒61露出，便于对滤筒61内部过滤返排液留下的滤渣进行清理，利于下一次继续进行返排液的过滤处理，通过拆卸螺栓，可以将滤筒61从处理池1中拆卸取出，进行滤筒61的更换或进一步清洗，通过打开开关门7，可以将处理池1内处理后的页岩气返排液进行回收。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。