CN117563305A - 一种用于海上油田酸化压裂施工的返排液固液分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及返排液过滤技术领域，具体公开了一种用于海上油田酸化压裂施工的返排液固液分离器，包括进液池以及固定安装至进液池底部处的下料斗，下料斗与进液池连通；还包括：收卷机构，收卷机构安装至所述进液池的右侧外壁上；放卷机构，放卷机构安装至所述进液池的左侧外壁上；过滤纤维毡，过滤纤维毡安装至所述收卷机构和所述放卷机构之间，且过滤纤维毡覆盖至下料斗的底端口处；压框，压框设置在所述下料斗的底端口处，且压框连接有压紧机构，使所述压框压紧至所述下料斗位置处的过滤纤维毡。通过收卷机构和放卷机构的设计，可进行过滤纤维毡的驱动，实现下料斗底端口过滤位置处过滤纤维毡的更换，从而保障了过滤效果。

Description

一种用于海上油田酸化压裂施工的返排液固液分离器

技术领域

本发明属于返排液过滤技术领域，涉及一种用于海上油田酸化压裂施工的返排液固液分离器。

背景技术

海上油田酸化压裂施工作业，可进行酸压改造，如对下古生界储层进行酸压改造，可解除近井地带污染堵塞，改善油藏裂缝、孔洞的连通性，建立酸蚀裂缝通道，落实储层产能能力；其中压裂施工作业返排出的残余压裂液含有胍胶、杀菌剂、石油类及其其他添加剂，其需进行处理后，才可进行排放。

目前现有技术中，返排液的处理常通过絮凝法进行处理，处理后形成絮凝状沉淀物，然后通过过滤处理，用于絮凝之后的固液分离和去除压裂返排液中的COD；如现有专利文献“CN114887371B 一种乙炔压裂工艺的压裂液处理装置”中，其可进行压裂液过滤处理，进行固液分离，但其过滤部件不易进行更换，长期使用后，其易出现堵塞，从而会对后续的过滤造成影响。如何便于过滤位置处进行过滤部件更换，是返排液固液分离器设计中需要解决的重要问题。

发明内容

本发明为了解决过滤位置处过滤部件不易更换的技术问题，而提供一种用于海上油田酸化压裂施工的返排液固液分离器。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：

本发明提供了一种用于海上油田酸化压裂施工的返排液固液分离器，包括进液池以及固定安装至进液池底部处的下料斗，所述下料斗与所述进液池连通；还包括：收卷机构，所述收卷机构安装至所述进液池的右侧外壁上；放卷机构，所述放卷机构安装至所述进液池的左侧外壁上；过滤纤维毡，所述过滤纤维毡安装至所述收卷机构和所述放卷机构之间，且过滤纤维毡覆盖至下料斗的底端口处；压框，所述压框设置在所述下料斗的底端口处，且压框连接有压紧机构，使所述压框压紧至所述下料斗位置处的过滤纤维毡。

优选地，所述放卷机构包括固定安装至进液池外侧壁上的第二收纳箱以及放卷辊；所述放卷辊转动安装至所述第二收纳箱的内部，所述过滤纤维毡穿过所述第二收纳箱的底端口处，且过滤纤维毡绕缠至放卷辊上，所述放卷辊的两端均套设有第二发条弹簧，所述第二发条弹簧的一端与所述放卷辊固接，所述第二发条弹簧的另一端与所述第二收纳箱的内壁固接。

优选地，所述收卷机构包括固定安装至进液池外侧壁上的第一收纳箱以及转动安装至第一收纳箱内部的收卷辊；所述过滤纤维毡穿过所述第一收纳箱的底端口处，且过滤纤维毡的一端部固定安装至收卷辊的外壁上。

优选地，所述收卷辊的两端处均套设有端罩，且端罩固定安装至第一收纳箱的内壁上。

优选地，所述第一收纳箱的前端处转动安装有旋钮座，所述旋钮座的一端固接有连接轴，且连接轴远离旋钮座的一端固接有方杆，所述旋钮座上套设有第一发条弹簧，所述第一发条弹簧的一端与旋钮座固接，所述第一发条弹簧的另一端与第一收纳箱的前端外壁固接。

优选地，所述第一收纳箱的后端转动安装有内螺纹管，所述内螺纹管的一端延伸至收卷辊的内部，所述内螺纹管的内壁螺纹连接有螺杆，所述螺杆的一端中部开设有方孔，所述方杆与所述方孔间隙配合连接，所述螺杆的另一端固接有圆台块，且圆台块设置在第一收纳箱的后端外部。

优选地，所述第一收纳箱的后端箱壁的内部开设有若干个定位孔，所述定位孔间隙配合连接有压杆，且定位孔内部还设置有第一螺旋弹簧，所述第一螺旋弹簧压紧至压杆的一端，且压杆的另一端压紧至内螺纹管的外壁上。

优选地，所述螺杆的一端上固定套接有圆环座，所述圆环座的一侧上开设有圆环槽，且圆环槽的一侧设置有导向座，所述导向座固定安装至收卷辊的内壁上，所述导向座上开设有导孔，所述导孔间隙配合连接有插杆，所述插杆朝向圆环槽的一端为圆弧型结构，所述插杆上套设有第三螺旋弹簧，所述插杆通过第三螺旋弹簧与导向座弹性连接；所述圆环槽的内部固定安装有挡块以及弧形坡道块，所述弧形坡道块的一端与挡块固接。

优选地，所述收卷辊上固定套接有棘轮，所述棘轮上设置有棘爪，所述棘爪上固定连接有转轴，所述转轴与第一收纳箱的内壁转动连接，所述转轴上套设有扭簧，所述扭簧的一端与转轴固接，所述扭簧的另一端与第一收纳箱的内壁固接。

优选地，所述压紧机构包括固定座、导套、导杆、第二螺旋弹簧以及连接杆；所述连接杆的底端与压框固接，所述连接杆的顶端设置在圆台块的下部处，所述固定座固定安装至第一收纳箱的后端外壁处，所述固定座的底部固接有导杆，所述导杆上套设有导套，且导套与连接杆固接，所述第二螺旋弹簧套设至导杆上，且第二螺旋弹簧的两端分别与固定座的底部以及导套的顶部固接。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

上述提出的一种用于海上油田酸化压裂施工的返排液固液分离器，通过收卷机构和放卷机构的设计，可进行过滤纤维毡的驱动，实现下料斗底端口过滤位置处过滤纤维毡的更换，从而保障了过滤效果；更进一步地，通过压框和压紧机构的设计，在进行更换移动过滤纤维毡的过程中，压紧机构可驱动压框松开过滤纤维毡，避免影响过滤纤维毡移动，而在更换移动后，压紧机构驱动压框压紧下料斗底端口处的过滤纤维毡，从而保障了过滤纤维毡与下料斗底端口进行较好的接触，提高了更换后的稳定性。

附图说明

图1为本发明整体结构外部示意图；

图2为本发明图1中A部放大的结构示意图；

图3为本发明进液池两侧的结构示意图；

图4为本发明第二收纳箱内部的结构示意图；

图5为本发明第一收纳箱内部的结构示意图；

图6为本发明图5中B部放大的结构示意图；

图7为本发明图5中C部放大的结构示意图；

图8为本发明圆环座以及收卷辊进行收卷状态下圆环座转动方向示意图；

图9为本发明棘爪安装的结构示意图；

图10为本发明棘轮与棘爪的结构示意图。

附图标记说明

1、进液池；2、下料斗；3、过滤纤维毡；4、第一收纳箱；5、连接杆；6、压框；7、旋钮座；8、第一发条弹簧；9、第二收纳箱；10、收卷辊；11、放卷辊；12、第二发条弹簧；13、端罩；14、棘轮；15、连接轴；16、方杆；17、内螺纹管；18、螺杆；1801、方孔；19、定位孔；20、第一螺旋弹簧；21、压杆；22、圆台块；23、固定座；24、导杆；25、导套；26、第二螺旋弹簧；27、圆环座；28、圆环槽；29、导向座；30、插杆；31、第三螺旋弹簧；32、棘爪；33、转轴；34、扭簧；35、挡块；36、弧形坡道块。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1-10所示，一种用于海上油田酸化压裂施工的返排液固液分离器，包括进液池1以及固定安装至进液池1底部处的下料斗2，下料斗2与进液池1连通；还包括：收卷机构，收卷机构安装至所述进液池1的右侧外壁上；放卷机构，放卷机构安装至进液池1的左侧外壁上；过滤纤维毡3，过滤纤维毡3安装至收卷机构和放卷机构之间，且过滤纤维毡3覆盖至下料斗2的底端口处；压框6，压框6设置在所述下料斗2的底端口处，且压框6连接有压紧机构，使压框6压紧下料斗2位置处的过滤纤维毡3，通过收卷机构和放卷机构进行过滤纤维毡3的更换，保障返排液过滤效果。

其中，过滤纤维毡3采用PU、PTFE、PP66制备而成，其上具有极细的过滤孔，用于过滤返排液。

如图3-4所示，放卷机构包括固定安装至进液池1外侧壁上的第二收纳箱9以及放卷辊11；放卷辊11转动安装至所述第二收纳箱9的内部，过滤纤维毡3穿过第二收纳箱9的底端口处，且过滤纤维毡3绕缠至放卷辊11上，放卷辊11的两端均套设有第二发条弹簧12，第二发条弹簧12的一端与所述放卷辊11固接，另一端与第二收纳箱9的内壁固接。

如图5所示，收卷机构包括固定安装至进液池1外侧壁上的第一收纳箱4以及收卷辊10；过滤纤维毡3穿过第一收纳箱4的底端口处，且过滤纤维毡3的一端固定安装至收卷辊10的外壁上，收卷辊10转动时，过滤纤维毡3可收卷到收卷辊10上；收卷辊10的两端处均套设有端罩13，端罩13固定安装至第一收纳箱4的内壁上，实现了收卷辊10转动安装在第一收纳箱4的内部。

放卷辊11用于存储过滤纤维毡3，收卷机构收卷过滤纤维毡3时，放卷辊11产生转动并将过滤纤维毡3放卷，放卷辊11转动同时使得第二发条弹簧12扭动产生弹性形变，为过滤纤维毡3提供拉力，使过滤纤维毡3绷直。

第一收纳箱4的前端处转动安装有旋钮座7，旋钮座7的一端固接有连接轴15，且连接轴15远离旋钮座7的一端固接有方杆16，旋钮座7上套设有第一发条弹簧8，第一发条弹簧8的一端与旋钮座7固接，另一端与第一收纳箱4的前端外壁固接。

如图6所示，第一收纳箱4的后端转动安装有内螺纹管17，内螺纹管17的一端延伸至收卷辊10的内部，内螺纹管17的内壁螺纹连接有螺杆18，螺杆18的一端中部开设有方孔1801，方杆16与所述方孔1801间隙配合连接，螺杆18的另一端固接有圆台块22，且圆台块22设置在第一收纳箱4的后端外部，初始状态下，收卷辊10内部结构以及第一收纳箱4的后端位置的结构如图5-7所示。

旋钮座7、连接轴15和方杆16构成驱动结构，旋钮座7转动时，驱动连接轴15和方杆16转动，方杆16驱动螺杆18转动，螺杆18转动使得内螺纹管17产生螺纹拧动，进而驱动圆台块22向后方向移动，旋钮座7转动同时会拧动第一发条弹簧8，使第一发条弹簧8产生形变，用于后续的弹性复位，松开旋扭座7后，第一发条弹簧8的弹力可使旋钮座7进行复位转动，圆台块22则进行向前方向的复位移动。

第一收纳箱4的后端箱壁的内部开设有若干个定位孔19，定位孔19间隙配合连接有压杆21，定位孔19内部设置有第一螺旋弹簧20，第一螺旋弹簧20处于压缩状态且压紧压杆21一端，使压杆21另一端压紧在内螺纹管17外壁上提供夹持限位，确保螺杆18在转动时，可关于内螺纹管17产生螺纹拧动。

图7、图8所示，螺杆18的一端上固定套接有圆环座27，圆环座27的一侧上开设有圆环槽28，且圆环槽28的一侧设置有导向座29，导向座29固定安装至收卷辊10的内壁上，导向座29上开设有导孔，导孔间隙配合连接有插杆30，插杆30朝向圆环槽28的一端为圆弧型结构，插杆30上套设有第三螺旋弹簧31，插杆30通过第三螺旋弹簧31与导向座29弹性连接；圆环槽28的内部固定安装有挡块35以及弧形坡道块36，弧形坡道块36的一端与挡块35固接。

随着旋扭座7转动，螺杆18持续关于内螺纹管17螺纹拧动后，圆环座27与导向座29贴靠，进行阻挡限位，此时螺杆18可带动内螺纹管17进行转动，两者之间不再进行螺纹拧动；随着螺杆18持续转动，圆环座27随螺杆18一起向导向座29进一步贴靠时，插杆30端部会插入圆环槽28内、或与挡块35、或与弧形坡道块36接触。

当插杆30与挡块35接触，圆环座27进行转动时，插杆30端部可进入圆环槽28内；当插杆30与弧形坡道块36接触，由于插杆30间隙配合连接在导孔中，且插杆30通过第三螺旋弹簧31弹性连接，实现了插杆30的活动安装，圆环座27转动时，插杆30与圆环座27相对转动，插杆30端部可在弧形坡道上行走爬坡，并持续压缩第三螺旋弹簧31，直至爬坡到挡块35上，圆环座27继续转动，插杆30移动到圆环槽28的位置，插杆30通过第三螺旋弹簧31的弹力，可使插杆30插入到圆环槽28内。因此，插杆30端部无论与挡块35还是弧形坡道块36接触，插杆30端部最后都会进入圆环槽28内，随着圆环座27的继续转动，圆环槽28中的挡块35推动插杆30，插杆30带动导向座29轴向转动，由于导向座29固定安装至收卷辊10的内壁上,导向座29带动收卷辊10轴向转动，收卷辊10开始进行收卷运动，圆环座27与导向座29靠近后，持续转动旋扭座7，收卷辊10可持续收卷过滤纤维毡3。

图5、图9以及图10所示，收卷辊10上固定套接有棘轮14，收卷转动时，棘轮14随收卷辊10一起转动，棘轮14上设置有棘爪32，使得收卷辊10只能进行单向收卷转动，即使收卷时第二发条弹簧12处于弹性形变状态，为过滤纤维毡3提供拉力，也无法使得过滤纤维毡3从收卷辊10上放卷；棘爪32上固定连接有转轴33，转轴33与第一收纳箱4的内壁转动连接，转轴33上套设有扭簧34，扭簧34的一端与转轴33固接，另一端与第一收纳箱4的内壁固接。

压紧机构包括固定座23、导杆24、导套25、第二螺旋弹簧26以及连接杆5；连接杆5的底端与压框6固接，连接杆5的顶端设置在圆台块22的下部处，固定座23固定安装至第一收纳箱4的后端外壁处，固定座23的底部固接有导杆24，导杆24上套设有导套25，导套25与连接杆5固接，第二螺旋弹簧26套设至导杆24上，且第二螺旋弹簧26的两端分别与固定座23的底部以及导套25的顶部固接。

图6所示，通过圆台块22移动可为连接杆5提供挤压，使连接杆5带动压框6移动到不同的高度。返排液固液分离器正常工作时，圆台块22较细位置与连接杆5的顶端有一定间隙，第二螺旋弹簧26处于拉伸状态，为连接杆5和导套25提供一个向上的力，使压框6向上压紧过滤纤维毡3，保障过滤纤维毡3与下料斗2的接触以及夹持定位；圆台块22向后方移动时，其较宽的部分挤压连接杆5顶端，使得连接杆5下行，带动压框6与过滤纤维毡3分离，取消压紧，同时进一步拉伸了第二螺旋弹簧26，增加其拉伸形变量。

工作原理：返排液固液分离器进行过滤处理时，返排液从进液池1顶部进入，流入下料斗2，通过过滤纤维毡3过滤后，从下料斗2的底端口进行排出，实现固液分离；

过滤纤维毡3需要更换时，转动旋钮座7，使连接轴15和方杆16一起进行转动，方杆16转动带动螺杆18进行转动，由于内螺纹管17四周受多个压杆21压紧作用，使得螺杆18在内螺纹管17中进行螺纹拧动，并驱动圆台块22向后移动，当驱动圆台块22较宽的部分挤压连接杆5顶端时，连接杆5下行并带动压框6下行，取消对过滤纤维毡3的压紧。

驱动圆台块22 持续向后移动，直至圆环座27靠近导向座29，插杆30插入到圆环槽28后，随着圆环座27的转动，圆环槽28中的挡块35推动插杆30，插杆30带动导向座29和收卷辊10轴向转动，收卷辊10开始收卷过滤纤维毡3，改变了下料斗2底端口位置处的过滤纤维毡3。

下料斗2底端口处过滤纤维毡3更换后，松开旋钮座7，通过第一发条弹簧8提供复位的扭力，使得旋钮座进行复位旋转，通过连接轴15带动方杆16一起进行转动，从而使螺杆18在内螺纹管17中进行拧动，圆环座27随螺杆18一起进行转动，转动方向和图7中圆环座27转动方向相反，转动时，插杆30端部在弧形坡道块36低处行走到高位，移动到挡块35位置，然后进入到圆环槽28中，持续转动，不会驱动收卷辊10进行转动，只进行驱动螺杆18转动复位，从而驱动圆台块22复位，圆台块22复位后，通过第二螺旋弹簧26的弹力驱动，使压框压紧过滤纤维毡3。

本发明不局限于上述实施方式，不论在其形状或结构上作任何变化，均落在本发明的保护范围之内。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于海上油田酸化压裂施工的返排液固液分离器，包括进液池（1）以及固定安装至进液池（1）底部处的下料斗（2），下料斗（2）与进液池（1）连通；其特征在于，还包括：

收卷机构，所述收卷机构安装至进液池（1）的右侧外壁上；

放卷机构，所述放卷机构安装至进液池（1）的左侧外壁上；

过滤纤维毡（3），所述过滤纤维毡（3）安装至所述收卷机构和所述放卷机构之间，且过滤纤维毡（3）覆盖至下料斗（2）的底端口处；

压框（6），所述压框（6）设置在所述下料斗（2）的底端口处，且压框（6）连接有压紧机构，压框（6）压紧至所述下料斗（2）位置处的过滤纤维毡（3）。

2.如权利要求1所述的一种用于海上油田酸化压裂施工的返排液固液分离器，其特征在于：所述放卷机构包括固定安装至进液池（1）外侧壁上的第二收纳箱（9）以及放卷辊（11）；所述放卷辊（11）转动安装至所述第二收纳箱（9）的内部，所述过滤纤维毡（3）穿过第二收纳箱（9）的底端口处，且过滤纤维毡（3）绕缠至放卷辊（11）上，放卷辊（11）的两端均套设有第二发条弹簧（12），所述第二发条弹簧（12）的一端与所述放卷辊（11）固接，另一端与所述第二收纳箱（9）的内壁固接。

3.如权利要求2所述的一种用于海上油田酸化压裂施工的返排液固液分离器，其特征在于：所述收卷机构包括固定安装至进液池（1）外侧壁上的第一收纳箱（4）以及转动安装至第一收纳箱（4）内部的收卷辊（10）；所述过滤纤维毡（3）穿过所述第一收纳箱（4）的底端口处，且过滤纤维毡（3）的一端部固定安装至收卷辊（10）的外壁上。

4.如权利要求3所述的一种用于海上油田酸化压裂施工的返排液固液分离器，其特征在于：所述收卷辊（10）的两端处均套设有端罩（13），且端罩（13）固定安装至第一收纳箱（4）的内壁上。

5.如权利要求4所述的一种用于海上油田酸化压裂施工的返排液固液分离器，其特征在于：所述第一收纳箱（4）的前端处转动安装有旋钮座（7），所述旋钮座（7）的一端固接有连接轴（15），且连接轴（15）远离旋钮座（7）的一端固接有方杆（16），旋钮座（7）上套设有第一发条弹簧（8），第一发条弹簧（8）的一端与旋钮座（7）固接，另一端与第一收纳箱（4）的前端外壁固接。

6.如权利要求5所述的一种用于海上油田酸化压裂施工的返排液固液分离器，其特征在于：所述第一收纳箱（4）的后端转动安装有内螺纹管（17），所述内螺纹管（17）的一端延伸至收卷辊（10）的内部，所述内螺纹管（17）的内壁螺纹连接有螺杆（18），所述螺杆（18）的一端中部开设有方孔（1801），所述方杆（16）与所述方孔（1801）间隙配合连接，所述螺杆（18）的另一端固接有圆台块（22），且圆台块（22）设置在第一收纳箱（4）的后端外部。

7.如权利要求6所述的一种用于海上油田酸化压裂施工的返排液固液分离器，其特征在于：所述第一收纳箱（4）的后端箱壁的内部开设有若干个定位孔（19），所述定位孔（19）间隙配合连接有压杆（21），且定位孔（19）内部还设置有第一螺旋弹簧（20），所述第一螺旋弹簧（20）压紧至压杆（21）的一端，压杆（21）的另一端压紧至内螺纹管（17）的外壁上。

8.如权利要求7所述的一种用于海上油田酸化压裂施工的返排液固液分离器，其特征在于：所述螺杆（18）的一端上固定套接有圆环座（27），所述圆环座（27）的一侧上开设有圆环槽（28），且圆环槽（28）的一侧设置有导向座（29），所述导向座（29）固定安装至收卷辊（10）的内壁上，导向座（29）上开设有导孔，所述导孔间隙配合连接有插杆（30），所述插杆（30）朝向圆环槽（28）的一端为圆弧型结构，插杆（30）上套设有第三螺旋弹簧（31），插杆（30）通过第三螺旋弹簧（31）与导向座（29）弹性连接；所述圆环槽（28）的内部固定安装有挡块（35）以及弧形坡道块（36），所述弧形坡道块（36）的一端与挡块（35）固接。

9.如权利要求8所述的一种用于海上油田酸化压裂施工的返排液固液分离器，其特征在于：所述收卷辊（10）上固定套接有棘轮（14），所述棘轮（14）上设置有棘爪（32），所述棘爪（32）上固定连接有转轴（33），所述转轴（33）与第一收纳箱（4）的内壁转动连接，所述转轴（33）上套设有扭簧（34），所述扭簧（34）的一端与转轴（33）固接，另一端与第一收纳箱（4）的内壁固接。

10.如权利要求9所述的一种用于海上油田酸化压裂施工的返排液固液分离器，其特征在于：所述压紧机构包括固定座（23）、导杆（24）、导套（25）、第二螺旋弹簧（26）以及连接杆（5）；所述连接杆（5）的底端与压框（6）固接，所述连接杆（5）的顶端设置在圆台块（22）的下部处，所述固定座（23）固定安装至第一收纳箱（4）的后端外壁处，所述固定座（23）的底部固接有导杆（24），所述导杆（24）上套设有导套（25），且导套（25）与连接杆（5）固接，所述第二螺旋弹簧（26）套设至导杆（24）上，且第二螺旋弹簧（26）的两端分别与固定座（23）的底部以及导套（25）的顶部固接。