CN205773458U - 压裂返排液连续水处理的处理剂自动加入装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压裂返排液连续水处理的处理剂自动加入装置，包括控制系统、混合系统和多组处理剂加入系统；混合系统包括混合器，在混合器上且靠近入口端处设置有第一流量计；处理剂加入系统包括储存罐，储存罐与混合器通过连接管路连通，且在连接管路上依次设置有流量泵和阀门；控制系统包括工控机和多个流量控制器；第一流量、流量控制器计和流量控制器均与工控机之间数据线连接，流量控制器连接流量泵；该压裂返排液连续水处理的处理剂自动加入装置实现了在压裂返排液水处理过程中添加各种类型的水处理单剂，非常适合于目前压裂返排液水处理过程中药剂的加入，且自动化程度高，降低工人的劳动强度大，节约施工成本以实现可连续化作业。

Description

压裂返排液连续水处理的处理剂自动加入装置

技术领域

本实用新型涉及压裂返排液重复利用技术领域，特别涉及一种压裂返排液连续水处理的处理剂自动加入装置。

背景技术

油气井到了生产的后期，产能下降严重，为了提高油气井的产能，水力压裂是目前国内外最主要的增产措施。压裂施工结束后，压裂液返排到地面，由于压裂液中添加了大量的增稠剂、交联剂、破胶剂、助排剂和防膨剂等各种化学添加剂，因此在返排液组分复杂，同时伴有大量的固相悬浮物和有机物，直接排放会带来一定的环境污染。随着2015年新《环境保护法》的实施，对压裂返排液要求零污染、零排放。同时对于水资源缺乏地区，直接排放也浪费大量的水资源。因此将压裂返排液简单处理后能重复配液循环使用，无论对于节约水资源，还是从保护环境来说，都具有重要的意义。

压裂返排液有三个特点：1)量大，一口井返排液量从数百方到数千方不等；2)组成复杂，含有泥沙等固相悬浮物以及压裂液中添加的各种类型的添加剂；3)处理成本费用高，单一的处理流程无法满足要求，必须要多个处理流程组合处理。因此，返排液在处理过程中，要求处理返排液的设备必须具有处理能力大，处理效果高，同时还需加入各种类型的水处理剂，对水处理的加入设备要求很高，一方面加入量控制精准，另一方面能满足多种不同类型的水处理剂同时加入，加入后与压裂返排液在短时间内能混合均匀，自动化程度高，这样能大大降低工人的劳动强度。

经文献调研，目前有关压裂返排液处理的设备较多，但未见有相关水处理剂专门加入装置的介绍。由于返排液受地区水质差异及压裂液体系性能的不同，压裂返排液的处理方法也差别极大，相关处理设备的处理效果随地区的不同处理程序必须灵活调整，水处理剂的加入顺序也应该灵活变化，为使水处理剂的加入装置能灵活应变这种变化，专门设计了该水处理剂加入装置及加入工艺，不但能满足多种水处理剂同时加入，还能满足各种水处理剂的不同加入顺序，与其他装置能灵活装配，同时自动化程度高，水处理剂加入量控制精准，大大降低了工人的劳动强度，极大的节约施工成本，具有非常广泛的应用前景。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能实现将各种水处理剂按一定比例连续加入返排液中的压裂返排液连续水处理的处理剂自动加入装置。

为此，本实用新型技术方案如下：

一种压裂返排液连续水处理的处理剂自动加入装置，包括控制系统、混合系统和多组处理剂加入系统；其中：

混合系统包括混合器，混合器包括入口端和出口端，入口端与压裂排液输送管路连通，在混合器上且靠近入口端处设置有用于测量返排液流量的第一流量计；

处理剂加入系统包括储存罐，储存罐与混合器通过连接管路连通，且在连接管路上依次设置有调控液体泵送流量的流量泵和控制连接管路开闭的阀门；

控制系统包括工控机和多个流量控制器；第一流量计与工控机之间通过数据线连接，将第一流量计测得的返排液流量传送至工控机；流量控制器通过数据线分别与工控机和连接流量泵，将工控机运算得出的处理剂的相应加入流量传送至流量控制器，由流量控制器对流量泵的液体泵送流量进行控制。

进一步地，混合器包括入口端和出口端均设置有用于管路连接的连接法兰。

与现有技术相比，该压裂返排液连续水处理的处理剂自动加入装置通过将多个单剂加入系统并联组合到一起，在压裂返排液水处理过程中添加各种类型的水处理单剂，非常适合于目前压裂返排液水处理过程中药剂的加入。本方法工艺流程简单，所需设备在如今市场上都能找到，药剂加入量可以精确控制，自动化程度高，大大地降低工人的劳动强度，从而节约施工成本，同时可连续化作业。

附图说明

图1为本实用新型的压裂返排液连续水处理的处理剂自动加入装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。

如图1所示，该压裂返排液连续水处理的处理剂自动加入装置包括控制系统、混合系统和两组处理剂加入系统；其中：

混合系统包括混合器15；混合器15包括入口端14和出口端13，入口端14和出口端13均设置有用于管路连接的连接法兰，入口端14与压裂排液输送管路连通，出口端13用于与压裂返排液下一步处理装置连接或继续循环利用；在混合器上且靠近入口端处设置有用于测量返排液流量的第一流量计2，第一流量计2测得的返排液流量直接决定处理剂加入系统中各类处理剂的泵送流量的多少；

处理剂加入系统为两组，包括第一储存罐9和第二储存罐10，分别用于储存第一压裂返排液处理剂和第二压裂返排液处理剂；第一储存罐9和第二储存罐10分别通过第一连接管路11和第二连接管路12与混合器15形成连通；在第一连接管路11上依次设置有第一流量泵4和第一阀门6，在第二连接管路12上依次设置第二流量泵8和第二阀门7；第一阀门6和第二阀门7分别用于控制第一连接管路11和第二连接管路12的开闭，第一流量泵4和第二流量泵8分别用于控制第一储存罐9和第二储存罐10内的两种压裂返排液处理剂的泵送流量，即与压裂排液的混合比例；

控制系统包括工控机1和两个流量控制器；第一流量计2与工控机1之间通过数据线连接，将第一流量计2测得的返排液流量传送至工控机1；工控机1根据压裂返排液在混合器15内的流速计算出应按一定比例与之混合的第一压裂返排液处理剂和第二压裂返排液处理剂的合适泵送进入混合器15的流速，然后工控机1将两种处理剂的泵送流量数据分别传送至与工控机1通过数据线连接的第一流量控制器3和第二流量控制器5上；第一流量控制器3和第二流量控制器5分别与第一流量泵4和第二流量泵8通过数据线连接，使第一流量泵4和第二流量泵8分别受第一流量控制器3和第二流量控制器5控制，对两种处理剂的泵送流量进行调节和控制。

以下通过具体实施例对本压裂返排液连续水处理的处理剂自动加入装置及其工艺方法进行进一步解释。

实施例1

压裂返排液中水体软化剂加入实例：

将水体软化剂配成质量浓度为10％的水溶液，装入储罐9中。通过法兰14和13将该装置接入压裂返排液水处理流程装置中，法兰14为返排液的入口端，13为出口端，同时打开阀门6；

在压裂返排液正常处理过程中，返排液处理量为10m³/h时，返排液处理量的准确值由第一流量计2测量，测量得出的准确流量通过数据线传给工控机1，工控机根据实际设定的返排液中需加入的水体软化剂0.1％及水体软化剂水溶液的浓度10％计算出水体软化剂在10m³/h流量时应该加入的流量为0.1m³/h，工控机1将该数据传给第一流量控制器3，由第一流量控制器控制第一计量泵4以0.1m³/h的加入速度将水体软化剂水溶液从储存罐9中加入到混合器15中，完成水体软化剂的准确计量添加，水体软化剂与返排液在混合器中混合均匀并反应，在水体软化剂的作用下将压裂返排液的矿化度降低。整个水体软化剂的加入为自动化加入过程，大大降低了工人的劳动强度。

同理，当压裂返排液处理量变化为15m³/h时，流量自动测定，工控机自动计算，水体软化剂的加入量自动调整为0.15m³/h的加入量。

实施例2

压裂返排液中两种水处理剂加入实例：

当两种水处理剂同时加入时，将每一种单剂的水溶液分别装入储存罐中，单剂的加入方法同实施例1，不同的是由工控机同时控制两个流量控制器同时工作，每一个流量控制器控制一台精确计量泵进行单剂的加入。

Claims (2)

1.一种压裂返排液连续水处理的处理剂自动加入装置，其特征在于，包括控制系统、混合系统和多组处理剂加入系统；其中：

混合系统包括混合器，混合器包括入口端和出口端，入口端与压裂排液输送管路连通，在混合器上且靠近入口端处设置有用于测量返排液流量的第一流量计；

处理剂加入系统包括储存罐，储存罐与混合器通过连接管路连通，且在连接管路上依次设置有调控液体泵送流量的流量泵和控制连接管路开闭的阀门；

控制系统包括工控机和多个流量控制器；第一流量计与工控机之间通过数据线连接，将第一流量计测得的返排液流量传送至工控机；流量控制器通过数据线分别与工控机和连接流量泵，将工控机运算得出的处理剂的相应加入流量传送至流量控制器，由流量控制器对流量泵的液体泵送流量进行控制。

2.根据权利要求1所述的压裂返排液连续水处理的处理剂自动加入装置，其特征在于，混合器包括入口端和出口端均设置有用于与其它管路连接的连接法兰。