CN207142991U - 一种油田开发压裂返排液回注处理实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种油田开发压裂返排液回注处理实验装置，包括破胶混凝、微电解反应单元、固液分离单元、pH调节池以及精滤塔，上述各个部分通过管线以及阀门连接，从而使压裂返排液依次通过破胶、微电解处理、混凝、固液分离工艺以及填料精滤塔去除成垢离子及微小颗粒物(悬浮物)去除工艺，对压裂返排液处理的实验工艺进行研究，获取合理的废液回注处理工艺及其配套药剂，对现场废液处理过程进行合理准确的指导，从而实现处理后的水质用于进行回注进一步实现对非常规作业废液回注处理达标甚至实现现场资源化回用。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油开发环保实验设备技术领域，特别是涉及到一种油田开发压裂返排液回注处理实验装置。
背景技术
压裂返排液主要指在压裂施工后从油气井中返排出的残余压裂液，成分主要包括破胶返排液及未使用完的少量压裂液原胶液，含有瓜胶、甲醛、石油类及其它各种添加剂，如果返排至地面的压裂液不经过处理而外排，将会对周围环境，尤其是农作物及地表水系造成污染。在压裂施工和配液过程中产生的废弃液来源于两个方面。一是在施工前后都要进行大量的洗井作业，产生大量废水；另一方面是返排废压裂液遗留井场，以及施工剩余的废压裂液。
目前的处理方法是回收或预处理后原地排放，处理过程主要是将废液进行常规的稀释、调节pH值后进行回收、排放或拉走集中处理，有时在末端加上混凝、沉降。这种处理工艺难以实现污染物的有效去除而污染环境。其中有机质是造成环境污染的主要污染物，也是废弃液处理中最难解决的一个环节。因此目前出于环保要求以及资源的回收利用考虑，因此我们需要对压裂返排液进行处理，实现处理后的水质用于进行回注，从而实现非常规作业废液回注处理达标甚至实现现场资源化回用。由于不同体系、不同类型压裂废弃液的组成差异很大，又是多相混合物，高分子量有机物不仅组成复杂，而且分子量是从十几万到几百万，因此需要一套压裂返排液处理实验室装置来针对不同的压裂返排液进行前期的实验研究，从而确定合理的废液回注处理工艺及其配套药剂。
实用新型内容
针对上述缺陷，本实用新型提供一种结构简单、操作方便的油田开发压裂返排液回注处理用实验装置。
本实用新型的技术方案是：
一种油田开发压裂返排液回注处理实验装置，包括：
破胶混凝罐，所述破胶混凝罐包括罐体以及其内安装的搅拌装置，所述罐体上部通过压裂返排液进水管线连接压裂返排液储罐，所述罐体上还分别通过管线以及阀门连接破胶剂储罐、混凝剂储罐以及第一pH调节剂储罐；
微电解反应单元，所述微电解反应单元通过管线以及其上的过滤器、阀门与所述破胶混凝罐的出料管线连接；所述微电解反应单元的上部通过管线以及阀门与第二pH调节剂储罐连接，所述微电解反应单元的下部出料口通过第一增压泵以及回流管线与所述破胶混凝罐连接；
固液分离单元，所述固液分离单元通过管线以及其上的第二增压泵、阀门并接在所述破胶混凝罐下部的出料管线上；
pH调节池，所述pH调节池通过管线以及阀门与所述固液分离单元的出料管线连接；
精滤塔，所述精滤塔通过管线以及其上的第三增压泵、阀门与所述pH调节池的出料管线连接，所述精滤塔上设有压裂返排液出水管线。
进一步的，所述固液分离单元选择为离心机或者压滤机；所述离心机为转速为1500转/分的立式离心机。
进一步的，所述压滤机为盘式压滤机；所述盘式压滤机中的滤布选择120目的滤布。
进一步的，所述实验装置还包括气浮单元，所述气浮单元位于所述固液分离单元和破胶混凝罐之间。
进一步的，所述搅拌装置包括搅拌轴以及安装在搅拌轴顶部的助剂分布器、中部的桨式搅拌器以及底部的组合式搅拌器；所述助剂分布器为水平安装在搅拌轴上的盘体，所述盘体上设有多个分散孔；所述组合式搅拌器包括包括水平设置的搅拌底座以及位于其上面的多个倾斜的搅拌齿、位于其下表面的锚式或者笼式搅拌器；所述多个搅拌齿以搅拌轴为中心向外发射状分布在搅拌底座上。
进一步的，所述搅拌齿位于搅拌轴两侧并分别为两排，且靠近搅拌轴的搅拌齿的高度小于外侧的搅拌齿的高度。
本实用新型结构简单、操作便捷且工艺设计合理，通过该装置，能够针对不同体系以及组成的压裂返排液，通过实验确定合理的废液回注处理工艺及其配套药剂，对现场废液处理过程进行合理准确的指导，从而实现处理后的水质用于进行回注进一步实现对非常规作业废液回注处理达标甚至实现现场资源化回用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1中搅拌装置的结构示意图。
图中：1-第一pH调节剂储罐，2-压裂返排液储罐，3-破胶剂储罐，4-混凝剂储罐，5-压裂返排液进水管线，6-破胶混凝罐，7-搅拌装置，8-过滤器，9-微电解反应单元，10-第二pH调节剂储罐，11-第一增压泵，12-回流管线，13-第二增压泵，14-盘式压滤机，15-pH调节池，16-第三增压泵，17-精滤塔，18-压裂返排液出水管线，71-搅拌轴，72-助剂分布器，73-桨式搅拌器，74-搅拌底座，75-搅拌齿，76-锚式搅拌器，77-分散孔。
具体实施方式
为使本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。
实施例1
如图1所示，一种油田开发压裂返排液回注处理实验装置，由破胶混凝罐6、微电解反应单元9、固液分离单元、pH调节池15以及精滤塔17组成，具体说明如下：
破胶混凝罐6包括罐体以及其内安装的搅拌装置7，罐体上部通过压裂返排液进水管线5连接压裂返排液储罐2，罐体上还分别通过管线以及阀门连接破胶剂储罐3、混凝剂储罐4以及第一pH调节剂储罐1。
微电解反应单元9通过管线以及其上的过滤器8、阀门与破胶混凝罐6的出料管线连接；微电解反应单元9的上部通过管线以及阀门与第二pH调节剂储罐10连接，微电解反应单元9的下部出料口通过第一增压泵11以及回流管线12与破胶混凝罐6连接。
固液分离单元选择为盘式压滤机14，其通过管线以及其上的第二增压泵13、阀门并接在破胶混凝罐6下部的出料管线上。
pH调节池15通过管线以及阀门与盘式压滤机14的出料管线连接。
精滤塔17通过管线以及其上的第三增压泵16、阀门与pH调节池15的出料管线连接，精滤塔17上设有压裂返排液出水管线18。
本装置的工艺流程见图1的箭头所示，即压裂返排液首先在破胶混凝罐6加入破胶剂，并调节合适的pH，搅拌进行破胶处理；处理后的料液进入过滤器8过滤后进入微电解反应单元9，在此进行Fe/C微电解处理工艺，此时也需要调节pH；微电解反应完成后，料液经过第一增压泵11以及回流管线12再次进入破胶混凝罐6，加入混凝剂进行混凝处理；之后料液通过第二增压泵13进入盘式压滤机14进行压滤；压滤得到的清液pH调节池15；经过调节pH后，料液进过再经过第三增压泵16进入填料精滤塔即精滤塔17，在此去除成垢离子及微小颗粒物(悬浮物)，处理后达标的料液从压裂返排液出水管线18引出回注即可。本装置可以对各个工艺步骤的药剂的选择、加入量以及反应条件、参数等控制进行实验，确定最佳的药剂选择、处理工艺步骤以及控制参数，从而对现场的压裂返排液处理进行指导。
实施例2
一种油田开发压裂返排液回注处理用实验装置，其结构保持与实施例1结构不变的前提下，还包括气浮单元，气浮单元位于固液分离单元（盘式压滤机14）和破胶混凝罐6之间，即压滤工艺前段加上一级气浮工艺，以去除浮油及部分杂质，这样更有利于压滤分离。
实施例3
一种油田开发压裂返排液回注处理实验装置，其结构保持与实施例1结构不变的前提下，选择如下的搅拌结构，即搅拌装置7包括搅拌轴71以及安装在搅拌轴顶部的助剂分布器72（助剂分布器位于破胶剂和混凝剂出口下方）、中部的桨式搅拌器73以及底部的组合式搅拌器；助剂分布器72为水平安装在搅拌轴上的盘体，盘体上设有多个分散孔77；组合式搅拌器包括包括水平设置的搅拌底座74以及位于其上面的多个倾斜的搅拌齿75、位于其下表面的锚式搅拌器76；多个搅拌齿75以搅拌轴71为中心向外发射状分布在搅拌底座74上。搅拌齿75位于搅拌轴两侧并分别为两排，且靠近搅拌轴71的搅拌齿的高度小于外侧的搅拌齿的高度。
工作时，搅拌轴71转动时可以带动盘体转动，从而使从破胶剂和混凝剂分散孔77内散落，这样能均匀的分布在罐体内，能提高分散混合效果。在搅拌过程中，搅拌底座74带动搅拌齿75转动，由于搅拌齿75的高度不同，这样在搅拌时搅拌齿75由内而外带动罐体内的物料呈螺旋状旋转，并向外扩散实现一级混合，当接触到高的搅拌齿75时，对物料进行阻挡，实现二级搅拌混合，这样继续旋转直至接触罐体的内壁，并向上旋转，当接触到与桨式搅拌器73时，桨式搅拌器73的叶片一方面起到阻挡混合搅拌的作用，另一方面可以改变了物料的旋转方向，实现三级搅拌混合，物料继续向上，通过旋转的催化剂分布器4也能实现阻挡物料继续上升的作用，给予向下的作用力，实现多方位的混合，混合效果好。
本实用新型并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种油田开发压裂返排液回注处理实验装置，其特征在于，包括：
破胶混凝罐，所述破胶混凝罐包括罐体以及其内安装的搅拌装置，所述罐体上部通过压裂返排液进水管线连接压裂返排液储罐，所述罐体上还分别通过管线以及阀门连接破胶剂储罐、混凝剂储罐以及第一pH调节剂储罐；
微电解反应单元，所述微电解反应单元通过管线以及其上的过滤器、阀门与所述破胶混凝罐的出料管线连接；所述微电解反应单元的上部通过管线以及阀门与第二pH调节剂储罐连接，所述微电解反应单元的下部出料口通过第一增压泵以及回流管线与所述破胶混凝罐连接；
固液分离单元，所述固液分离单元通过管线以及其上的第二增压泵、阀门并接在所述破胶混凝罐下部的出料管线上；
pH调节池，所述pH调节池通过管线以及阀门与所述固液分离单元的出料管线连接；
精滤塔，所述精滤塔通过管线以及其上的第三增压泵、阀门与所述pH调节池的出料管线连接，所述精滤塔上设有压裂返排液出水管线。
2.根据权利要求1所述的油田开发压裂返排液回注处理实验装置，其特征在于，所述固液分离单元选择为离心机或者压滤机。
3.根据权利要求2所述的油田开发压裂返排液回注处理实验装置，其特征在于，所述离心机为转速为1500转/分的立式离心机。
4.根据权利要求2所述的油田开发压裂返排液回注处理实验装置，其特征在于，所述压滤机为盘式压滤机。
5.根据权利要求4所述的油田开发压裂返排液回注处理实验装置，其特征在于，所述盘式压滤机中的滤布选择120目的滤布。
6.根据权利要求1所述的油田开发压裂返排液回注处理实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括气浮单元，所述气浮单元位于所述固液分离单元和破胶混凝罐之间。
7.根据权利要求1-6任一所述的油田开发压裂返排液回注处理实验装置，其特征在于，所述搅拌装置包括搅拌轴以及安装在搅拌轴顶部的助剂分布器、中部的桨式搅拌器以及底部的组合式搅拌器；所述助剂分布器为水平安装在搅拌轴上的盘体，所述盘体上设有多个分散孔；所述组合式搅拌器包括包括水平设置的搅拌底座以及位于其上面的多个倾斜的搅拌齿、位于其下表面的锚式或者笼式搅拌器；所述多个搅拌齿以搅拌轴为中心向外发射状分布在搅拌底座上。
8.根据权利要求7所述的油田开发压裂返排液回注处理实验装置，其特征在于，所述搅拌齿位于搅拌轴两侧并分别为两排，且靠近搅拌轴的搅拌齿的高度小于外侧的搅拌齿的高度。
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| CN113698060A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-11-26 | 内蒙古久科康瑞环保科技有限公司 | 一种压裂返排液沉淀污泥的脱水系统及方法 |
| CN116177780A (zh) * | 2022-12-11 | 2023-05-30 | 延安圣洋环保有限公司 | 一种钻井废液的处理方法 |
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