CN103910449A - 一种压裂返排液处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种压裂返排液处理装置，属于油田废液处理装置，包括污水提升泵，污水提升泵一出水分支与斜管除油沉砂装置进液口连通，斜管除油沉砂装置内设除油斜管组，斜管除油沉砂装置排液口经提升泵与管道混合器连通；污水提升泵另一出水分支与加药搅拌罐相连，加药搅拌罐出液口经加药泵与管道混合器连通；管道混合器排出口与斜管絮凝沉降装置进液口连通，斜管絮凝沉降装置的清水出口经清水泵与清水仓连通，斜管絮凝沉降装置的污水出口经污泥泵与污泥池连通。斜管除油沉砂装置可以实现除油、除砂功能；加药搅拌罐、管道混合器和斜管絮凝沉降装置等可以实现除悬浮物功能。采用该结构可以实现连续、在线处理作业，满足油井压裂连续作业要求。

Description

一种压裂返排液处理装置

技术领域

本发明涉及油田废液处理装置，尤其是一种用于油井压裂返排液处理装置。

背景技术

油水井压裂酸化是油田主要增产增注工艺之一，而压裂后从油井返排出的大量废液需经过处理后才能再用于压裂作业或排掉，否则会导致环境污染。为了处理这些废液，油田一般都设有水处理站，而在偏远油井或缺水地区都不适合进行水处理站建设，此时需要利用可移动的水处理装置进行水处理。对压裂返排液进行处理一般都需要进行除砂、除油、除悬浮物等处理，而目前多采取以下方式：从油井返排出的压裂液先输送到2～3个沉淀罐预先加药进行自然沉淀，然后通过以袋式过滤器和滤芯过滤器为过滤核心的过滤设备过滤后，再投入使用。由于预先加药自然沉淀耗费时间长、设备连续处理能力差，且主体设备较多；另外，作为过滤核心功能部件使用的滤袋及滤芯使用一段时间后即出现堵塞，需要频繁进行更换，且只能扔掉而不能回收处理，这又会造成污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压裂返排液处理装置，不需预先加药进行长时间自然沉淀，就可以满足油井压裂连续作业要求，即实现在线处理。

为实现上述目的，本发明包括污水提升泵，所述污水提升泵一出水分支与斜管除油沉砂装置进液口连通，斜管除油沉砂装置内设除油斜管组，斜管除油沉砂装置排液口经提升泵与管道混合器连通；所述污水提升泵另一出水分支与加药搅拌罐相连，加药搅拌罐出液口经加药泵与管道混合器连通；管道混合器排出口与斜管絮凝沉降装置进液口连通，斜管絮凝沉降装置的清水出口经清水泵与清水仓连通，斜管絮凝沉降装置的污水出口经排污泵与污泥池连通。

斜管除油沉砂装置利用斜管组实现除油功能，并利用油、水和砂水平速度与下落速度不同实现除砂；加药搅拌罐、加药泵、管道混合器和斜管絮凝沉降装置等可以实现除悬浮物。该发明可以实现连续、在线处理作业，满足油井压裂连续作业要求。

作为本发明的一种改进，所述的斜管除油沉砂装置包括齿形隔油堰，齿形隔油堰将斜管除油沉砂装置隔离出污油储存仓和斜管除油沉砂仓。

作为本发明的一种改进，所述的斜管除油沉砂装置包括缓冲沉砂仓，缓冲沉砂仓与斜管除油沉砂仓之间采用连接管汇连通。

采用缓冲沉砂仓，可以在油井压裂液处于间断排出的一定时间内实现持续工作，减少因井口压裂液出水不均匀时造成的工作停顿。

作为本发明的一种改进，所述的连接管汇的进口位于斜管除油沉砂仓下部，连接管汇的出口位于缓冲沉砂仓的上部，且连接管汇上安装有柔性补偿器。

通过柔性补偿器可以调节斜管除油沉砂仓和缓冲沉砂仓的水位差，当提高柔性补偿器高度时可以同时达到提高斜管除油沉砂仓的水位目的。当斜管除油沉砂仓内液面达到一定高度后，浮油通过齿形隔油堰的较低缺口进入污油储存仓从而达到分离油和存储废油的目的。避免人工频繁关闭阀门，降低了劳动强度，实现连续作业。

作为本发明的一种改进，所述的斜管絮凝沉降装置包括斜管沉降仓，斜管沉降仓内由下至上依次分布有穿孔排泥管、布水管组、沉降斜管组、集水管组和集油管组。

作为本发明的一种改进，所述的斜管絮凝沉降装置还包括缓冲仓，缓冲仓与斜管沉降仓通过管汇连通，管汇出口处设有阀门。

通过关闭管汇出口处设有的阀门，可以控制斜管沉降仓液位的高度，从而使斜管沉降仓液位升高，液面少量浮油经仓顶集油管组上集油孔排出。

作为本发明的一种改进，所述的穿孔排泥管、布水管组、沉降斜管组、集水管组和集油管组采用从母管等长度引出子管的布水结构。

作为本发明的一种改进，所述的布水管组由主管分支成子管组成，在子管末端设有按仓体空间均匀分布的布水喇叭口。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明中件4斜管除油沉砂装置的主视图；

图3是本发明中件4斜管除油沉砂装置的俯视图；

图4是本发明中件7斜管絮凝沉降装置的主视图；

具体实施方式

如图1～4所示，本发明包括污水提升泵1，污水提升泵1的污水泵进口21与污水池连通，污水提升泵1一出水分支与斜管除油沉砂装置4的斜管除油仓进水管汇10连通；斜管除油沉砂装置4包括斜管除油沉砂仓19C、污油储存仓19A、缓冲沉砂仓19D和清水仓19B，斜管除油沉砂装置4整体固定在橇座上；斜管除油沉砂仓19C和污油储存仓19A之间通过齿形隔油堰11隔开，齿形隔油堰11的高度高于斜管除油沉砂仓19C中斜管除油仓进水管汇10的进水水位，污油储存仓19A的下部设有污油出口18；斜管除油沉砂仓19C内中部设有除油斜管组12，斜管除油沉砂仓19C与缓冲沉砂仓19D之间通过连接管汇13连通，连接管汇13的进口位于斜管除油沉砂仓19C下部，连接管汇13的出口位于缓冲沉砂仓19D的上部，且连接管汇13上安装有柔性补偿器16。缓冲沉砂仓19D的底部缓冲仓出口23经提升泵5与管道混合器6连通。斜管除油沉砂仓19C和缓冲沉砂仓19D的侧面底部均设有清砂门17和清砂门15。清水仓19B设有清水仓入口22和清水出口20。

污水提升泵1另一出水分支与加药搅拌罐2相连，加药搅拌罐2出液口经加药泵3与管道混合器6连通；管道混合器6排出口与斜管絮凝沉降装置7进液口即布水管汇32入口连通。

斜管絮凝沉降装置7包括斜管沉降仓31A和缓冲仓31B，斜管沉降仓31A由下至上依次分布有穿孔排泥管29、布水管组30、沉降斜管组26、集水管组25和集油管组24。穿孔排泥管29、布水管组30、集水管组25均采用不锈钢防腐材料制作，其结构为从母管等长度引出子管的布水结构，均固定在斜管沉降仓31A上。穿孔排泥管29出泥口与排污泵33相连，穿孔排泥管29根据距出泥口的距离不同分别设有不同数量的出泥孔。布水管组30通过入水口即布水管汇32与管道混合器6相连，布水管组30由主管分支成子管组成，在子管末端设有按仓体空间均匀分布的16个布水喇叭口。集水管组25的末端伸到缓冲仓31B，且集水管组25末端装有蝶阀27。集油管组24沿斜管沉降仓31A四周布置，管体有均匀布置的集油孔，方面浮油进入。缓冲仓31B的缓冲仓出水口34可通过管汇相连经清水泵8通过清水仓入口22泵入清水仓19B内存放，也可通过管汇相连经清水泵8泵入清水池。

作业时，如图1、图2和图3所示，压裂返排液由污水提升泵1提升后经斜管除油仓进水管汇10进入斜管除油仓19C，压裂返排液在通过除油斜管组12时，根据浅池原理压裂返排液中的小颗粒油聚结成大油珠形成油膜浮至上表面。分离完油的返出液由连接管汇13进入缓冲沉砂仓19D，在连接管汇13上安装有柔性补偿器16，通过柔性补偿器16调节斜管除油仓19C和缓冲沉砂仓19D的水位差，当提高柔性补偿器16高度时可以同时达到提高斜管除油仓19C液面高度的目的。斜管除油仓19C内液面达到一定高度后，浮油通过齿形隔油堰11的较低缺口进入污油储存仓19A从而达到分离油和存储废油的目的。

压裂返排液中含有的大颗粒杂质在斜管除油仓19C和缓冲沉砂仓19D中自然沉降后可由清砂门17和清砂门15除去，同时缓冲沉砂仓19D还具有储存液体的功能，当井口返出液出水不稳定时，所述缓冲沉砂仓19D可以为后续流程继续提供液体，不至出现断流停工现象，保证了水处理流程的延续性。

如图1所示，缓冲沉砂仓19D出水经提升泵5提升进入管道混合器6，同时加药搅拌罐2内预先配制的化学药剂经由加药泵3进入管道混合器6，化学药剂与返出液混合后产生絮凝物，沿处理流程进入斜管絮凝沉降装置7。

如图4所示，压裂返排液进入斜管絮凝沉降装置7后，首先经布水管汇32进入布水管组30，布水管组30由主管分支成子管组成，在子管末端设有按仓体空间均匀分布的16个布水喇叭口，返出水可以由所述喇叭口在仓体平面空间均匀出水流向布水管上方的沉降斜管组26，根据浅池原理，返排液中的絮凝物下降至斜管沉降仓31A底部形成淤泥，每隔一定时间淤泥由排污泵33通过穿孔排泥管29抽出进入污泥池，所述排污泵33定位于斜管絮凝沉降装置7进水口端，且一备一用。

清水沿斜管上升到斜管沉降仓31A上部。经集水管组25流入缓冲仓31B，所述流程正常使用时液面位于集水管组25与集油管组24之间，当液面少量残油形成的油膜到达一定厚度时，可关闭蝶阀27升高斜管沉降仓31A内水位使上部油膜进入集油管组24，所述集油管组24沿斜管沉降仓31A四周布置，管体有均匀布置的集油孔，方面浮油进入。缓冲仓31B内清水由清水泵8提升至清水池。也可使用橡胶管汇连接至清水仓入口22将清水泵入清水仓19B内存放。

另外，斜管除油沉砂装置4及斜管絮凝沉降装置7上安装有压差计算单元、液位仪、PH值测试仪、浊度计、流量计，并通过传感器采集信号，然后通过控制系统进行参数指令设定，实现实时液位保护和排泥泵定时排泥等功能。斜管除油沉砂装置4及斜管絮凝沉降装置7上还装有爬梯14和爬梯28，便于进行维修和检查。

Claims (8)

1.一种压裂返排液处理装置包括污水提升泵，所述污水提升泵一出水分支与斜管除油沉砂装置进液口连通，斜管除油沉砂装置内设除油斜管组，斜管除油沉砂装置排液口经提升泵与管道混合器连通；所述污水提升泵另一出水分支与加药搅拌罐相连，加药搅拌罐出液口经加药泵与管道混合器连通；管道混合器排出口与斜管絮凝沉降装置进液口连通，斜管絮凝沉降装置的清水出口经清水泵与清水仓连通，斜管絮凝沉降装置的污水出口经排污泵与污泥池连通。

2.根据权利要求1所述的一种压裂返排液处理装置，其特征在于：所述的斜管除油沉砂装置包括齿形隔油堰，齿形隔油堰将斜管除油沉砂装置隔离出污油储存仓和斜管除油沉砂仓。

3.根据权利要求2所述的一种压裂返排液处理装置，其特征在于：所述的斜管除油沉砂装置包括缓冲沉砂仓，缓冲沉砂仓与斜管除油沉砂仓之间采用连接管汇连通。

4.根据权利要求3所述的一种压裂返排液处理装置，其特征在于：所述的连接管汇的进口位于斜管除油沉砂仓下部，连接管汇的出口位于缓冲沉砂仓的上部，且连接管汇上安装有柔性补偿器。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的一种压裂返排液处理装置，其特征在于：所述的斜管絮凝沉降装置包括斜管沉降仓，斜管沉降仓内由下至上依次分布有穿孔排泥管、布水管组、沉降斜管组、集水管组和集油管组。

6.根据权利要求5所述的一种压裂返排液处理装置，其特征在于：所述的斜管絮凝沉降装置还包括缓冲仓，缓冲仓与斜管沉降仓通过管汇连通，管汇出口处设有阀门。

7.根据权利要求5所述的一种压裂返排液处理装置，其特征在于：所述的穿孔排泥管、布水管组、沉降斜管组、集水管组和集油管组采用从母管等长度引出子管的布水结构。

8.根据权利要求7所述的一种压裂返排液处理装置，其特征在于：所述的布水管组由主管分支成子管组成，在子管末端设有按仓体空间均匀分布的布水喇叭口。