一種油水井壓裂、酸化返排液處理設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種油水井壓裂、酸化返排液處理設備，通過各裝置的連接月配合，將返排液進行除砂、過濾、調PH、氣液分離、離心等操作步驟，可以將初期返排液處理到進油田污水系統的程度，不會給現有污水系統造成沖擊，也可以將后期返排液脫酸、除砂、脫水，滿足進入原油外輸系統需求，同時，設備結構緊湊，車載可移動式裝備，便于異地搬遷、安裝等。
【專利說明】一種油水井壓裂、酸化返排液處理設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及化工工藝及設備領域，特別是指一種油水井壓裂、酸化返排液處
理設備。
【背景技術】
[0002]在油氣田開發過程中，壓裂、酸化是常用的原油采收率增產手段。但是在壓裂、酸化作業后，注入的壓裂、酸化液需要返排回地面，這類液體統稱為返排液。返排過程分為兩個階段，第一階段，以高含酸、含固的含油廢水為主，每口壓裂/酸化井每天排放廢水幾百到上千方。這些污水一般就近存放在井場周邊，由于廢水具有分散和不連續的特點，難以統一集中處理。第二個階段返排的液體主要為含砂和含酸的原油采出液，這類原油不適于直接進入原油外輸系統，以往都是將這部分原油直接在現場進行焚燒，直到開采出來的原油滿足進系統要求后才停止焚燒送入外輸管道系統，焚燒的處理方法，不僅浪費寶貴的原油資源，并且對環境帶來很大的危害。
[0003]為了適應當前油氣田開發過程中產生的有機廢水治理的新形勢，針對油氣田壓裂酸化返排液的組成及特征，必須研究開發能綜合處理兩個階段不同性質返排液的就地污染控制處理工藝與裝備。目前，國內外關于這些分散式井場廢水的處置方式較為常用的方式是分散收集、集中處置，并且只是針對第一階段廢水的簡單處理，對于第二階段國內沒有任何處理技術見諸報端。基于上述原因，針對油氣田開發的污染特征，以污染物排放點為單位進行污染物就地處理，建立分散式處理系統與污染控制模式是當今油田污染控制的重要途徑。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提出一種油水井壓裂、酸化返排液處理設備，旨在實現上述工藝手段，解決或者減緩上述提到的問題
[0005]本實用新型的技術方案是這樣實現的:
[0006]一種油水井壓裂、酸化返排液處理設備，包括通過管道依次連接的以下裝置:旋流除砂器、過濾器、管道混合器、氣液分離器、油水提升泵、臥螺離心機、緩沖罐和油水外輸泵，還包括堿加藥裝置，所述堿加藥裝置通過管道連接到所述管道混合器與所述氣液分離器之間的管道上，并且所述氣液分離器與所述脫氣緩沖罐的上端均通過排氣管道連接氣體除液器，所述氣體除液器再與火炬進行連接，所述臥螺離心機還連接有為其提供沖洗水的水罐。
[0007]進一步，所述氣液分離器上還設有PH自動檢測器，所述PH自動檢測器與所述堿加藥裝置連接。
[0008]進一步，在所述氣液分離器與所述油水提升泵之間還通過管道連接有電加熱器和脫氣緩沖罐，所述脫氣緩沖罐的上端通過排氣管道連接所述氣體除液器。
[0009]進一步，在所述油水提升泵與所述臥螺離心機之間還設有超聲波破乳機。
[0010]進一步，所述油水井壓裂、酸化返排液處理設備還包括通過管道連接在所述超聲波破乳機與所述臥螺離心機之間的管道上的絮凝劑加藥裝置、混凝劑加藥裝置。
[0011 ] 進一步，在所述油水外輸泵后還管道連接有三相離心機。
[0012]進一步，所述油水井壓裂、酸化返排液處理設備還包括與需電裝置進行電連接的柴油發電機組。
[0013]進一步，所述油水井壓裂、酸化返排液處理設備還包括為儀表提供壓縮空氣的空氣壓縮機撬。
[0014]進一步，所述油水井壓裂、酸化返排液處理設備還包括第一拖車和第二拖車，所述第一拖車上設有所述旋流除砂器、所述過濾器、所述管道混合器、所述氣液分離器、所述電加熱器、所述脫氣緩沖罐、所述油水提升泵、所述超聲波破乳機、所述臥螺離心機、所述緩沖罐、所述油水外輸泵、所述水罐、所述氣體除液器、所述火炬、所述堿加藥裝置、所述聚丙烯酰胺加藥裝置、所述聚合鋁加藥裝置和所述三相離心機，所述第二拖車上設有所述柴油發電機組和所述空氣壓縮機撬。
[0015]進一步，所述第一拖車設有上、下層平臺，其中所述臥螺離心機設于上層平臺，所述氣液分離器、所述脫氣緩沖罐、所述氣體除液器及所述堿加藥裝置、所述聚丙烯酰胺加藥裝置和所述聚合鋁加藥裝置的加藥泵均貫穿過上層平臺布置；所述旋流除砂器、所述過濾器、所述管道混合器、所述電加熱器、所述油水提升泵、所述超聲波破乳機、所述緩沖罐、所述油水外輸泵、所述水罐、所述火炬和所述三相離心機設備布置在下層平臺。
[0016]進一步，所述第二拖車上還設有中控室和休息室。
[0017]所述油水井壓裂、酸化返排液處理設備，采用以下工藝步驟進行工作:
[0018](I)將返排液進行除砂、過濾；
[0019](2)將過濾后的返排液進行PH調節，至中性；
[0020](3)將返排液進行氣液分離；
[0021](4)將脫氣后的返排液進行離心，收集離心后的得到的油水混合物。
[0022](5):將油水混合物進行分離。
[0023]進一步，在步驟(3)與步驟(4)之間，還有以下步驟:
[0024]a、將氣液分離后的返排液進行升溫，至60°C ;
[0025]b、升溫完成后進行脫氣。
[0026]C、在脫氣后進行超聲破乳；
[0027]d、超聲破乳后的返排液加入絮凝劑和混凝劑。
[0028]本實用新型的有益效果為:本實用新型還提出了一種油水井壓裂、酸化返排液處理設備，通過各裝置的連接于配合，完成將返排液進行除砂、過濾、調PH、氣液分離、離心等操作步驟，可以將初期返排液處理到進油田污水系統的程度，不會給現有污水系統造成沖擊，也可以將后期返排液脫酸、除砂、脫水，滿足進入原油外輸系統需求，因此，既可以解決返排液處置不當帶來的環境污染問題又可以回收原油，經濟效益與社會效益兼備。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本實用新型一種油水井壓裂、酸化返排液處理工藝及設備的一個實施例中第一拖車平面結構示意圖；
[0031]圖2為實用新型一種油水井壓裂、酸化返排液處理工藝及設備的一個實施例中第二拖車平面結構示意圖；
[0032]圖3為實用新型一種油水井壓裂、酸化返排液處理工藝及設備中主要工藝流程走向及主要裝置連接關系示意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0034]如圖1、圖2和圖3所示，
[0035]一種油水井壓裂、酸化返排液處理設備，包括通過管道依次連接的以下裝置:旋流除砂器1、過濾器2、管道混合器3、氣液分離器4、油水提升泵7、臥螺離心機9、緩沖罐10和油水外輸泵11，還包括堿加藥裝置15，堿加藥裝置15通過管道連接到管道混合器3與氣液分離器4之間的管道上，并且氣液分離器4的上端通過排氣管道連接氣體除液器13，氣體除液器13再與火炬14進行連接，臥螺離心機9還連接有為其提供沖洗水的水罐12。
[0036]進一步，氣液分離器4上還設有PH自動檢測器，PH自動檢測器與堿加藥裝置15電連接。
[0037]進一步，在氣液分離器4與油水提升泵7之間還通過管道連接有電加熱器5和脫氣緩沖罐6，脫氣緩沖罐6的上端通過排氣管道連接氣體除液器13。
[0038]進一步，在油水提升泵7與臥螺離心機9之間還設有超聲波破乳機8。
[0039]進一步，該油水井壓裂、酸化返排液處理設備還包括通過管道連接在超聲波破乳機8與臥螺離心機9之間的管道上的絮凝劑加藥裝置16、混凝劑加藥裝置17。
[0040]進一步，在油水外輸泵11后還管道連接有三相離心機20。
[0041]進一步，該油水井壓裂、酸化返排液處理設備還包括與需電裝置進行電連接的柴油發電機組19。
[0042]進一步，該油水井壓裂、酸化返排液處理設備還包括為儀表提供壓縮空氣的空氣壓縮機撬18。
[0043]進一步，該油水井壓裂、酸化返排液處理設備還包括第一拖車和第二拖車，第一拖車上設有旋流除砂器1、過濾器2、管道混合器3、氣液分離器4、電加熱器5、脫氣緩沖罐6、油水提升泵7、超聲波破乳機8、臥螺離心機9、緩沖罐10、油水外輸泵11、水罐12、氣體除液器13、火炬14、堿加藥裝置15、絮凝劑加藥裝置16、混凝劑加藥裝置17和三相離心機20，第二拖車上設有柴油發電機組19和空氣壓縮機撬18。
[0044]進一步，第一拖車設有上、下層平臺，其中臥螺離心機9設于上層平臺，氣液分離器4、脫氣緩沖罐6、氣體除液器13及堿加藥裝置15、絮凝劑加藥裝置16和混凝劑加藥裝置17的加藥泵均貫穿過上層平臺布置；旋流除砂器1、過濾器2、管道混合器3、電加熱器5、油水提升泵7、超聲波破乳機8、緩沖罐10、油水外輸泵11、水罐12、火炬14和三相離心機20
布置在下層平臺。
[0045]進一步，第二拖車上還設有中控室22和休息室21。
[0046]油水井壓裂、酸化返排液處理設備，采用以下工藝步驟進行工作:
[0047](I)將返排液進行除砂、過濾；
[0048](2)將過濾后的返排液進行PH調節，至中性；
[0049](3)將返排液進行氣液分離；
[0050](4)將脫氣后的返排液進行離心，收集離心后的得到的油水混合物。
[0051](5):將油水混合物進行三相分離
[0052]進一步，在步驟(3)與步驟(4)之間，還有以下步驟:
[0053]a、將氣液分離后的返排液進行升溫，至60°C ;
[0054]b、升溫完成后進行脫氣。
[0055]C、在脫氣后進行超聲破乳；
[0056]d、超聲破乳后的返排液加入絮凝劑和混凝劑。
[0057]現在，實用新型人根據一個具體實施案例，就該油水井壓裂、酸化返排液處理工藝的具體操作以及各裝置間的配合和作用做一詳細的描述:本案例為對國外中東一油田的壓裂返排液處理，返排液進入旋流除砂器1，作用是將返排液中的砂除去，返排液中的砂經過旋流除砂器I處理后由除砂器底部排出，然后通過過濾器2過濾后，液體經管道混合器3與堿液中和后進入氣液分離器4，氣液分離器4的作用是脫去油井采出液中的伴生氣，同時具備PH值自動檢測功能，可將檢測信號反饋至堿加藥系統15，調節加藥泵的開關實現自動加藥，在氣液分離器4的作用下返排液脫去其中的伴生氣，油水混合物經過電加熱器5升溫，作用是將含水原油溫度升至60°C，滿足臥螺離心機9的操作要求，油水混合物經過電加熱器，溫度由40°C升至60°C，再次經過脫氣緩沖罐6再次脫氣，脫氣后的采出液經油水提升泵7送入超聲波破乳機8與混凝劑、絮凝劑混合，本實施例中，混凝劑為聚合鋁，絮凝劑為聚丙烯酰胺，經過超聲波破乳機8高頻振蕩，主要是利用超聲波的機械震動作用和熱作用，降低油-水界面膜的機械強度和降低原油粘度，實現破乳的作用，加速油、水、固三相分離，再進入臥螺離心機9脫除小顆粒固體，污泥外排，脫除固體后的油水混合物進入緩沖罐10，經油水外輸泵11升壓后輸送至主工藝流程，水罐12負責為離心機提供沖洗水，氣液分離器4和脫氣緩沖罐6脫出的氣體經過氣體除液器13脫除凝液后，送至火炬14燃燒；也可根據需要，在油水混合物進入緩沖罐10經油水外輸泵11升壓后，送入三相離心機20，進行油水精細分離，分離出的原油可以達到外輸要求，分離出的水可外排，定期排渣。
[0058]采用上述設備處理后的廢水、原油均滿足外輸要求，減少環境污染，經濟效益與社會效益兼備。
[0059]該油水井壓裂、酸化返排液處理設備配備的化學藥劑撬包括堿加藥裝置15、絮凝劑加藥裝置16和混凝劑加藥裝置17，堿是為了中和采出液中的酸，防止酸對設備及系統管路的腐蝕，絮凝劑和混凝劑則有利于臥螺離心機9的處理，同時該設備還配套有空氣壓縮機撬18用于提供系統儀表用壓縮空氣，及柴油發電機組19，本實施例中包括柴油罐和柴油發電機，為該設備提供電力供應。
[0060]上述裝置布置在兩輛移動車上，即第一拖車和第二拖車，為車載可移動式，便于異地搬遷、就地安裝于運行。
[0061]其中，第一拖車尺寸為:15m*3m*5.2m，第二車拖車尺寸為:15m*3m*5.4m。第一拖車和第二拖車還裝配必需的連接管線、閥門、儀表等其他附屬材料。
[0062]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種油水井壓裂、酸化返排液處理設備，其特征在于，包括通過管道依次連接的以下裝置:旋流除砂器、過濾器、管道混合器、氣液分離器、油水提升泵、臥螺離心機、緩沖罐和油水外輸泵，還包括堿加藥裝置，所述堿加藥裝置通過管道連接到所述管道混合器與所述氣液分離器之間的管道上，并且所述氣液分離器與所述脫氣緩沖罐的上端均通過排氣管道連接氣體除液器，所述氣體除液器再與火炬進行連接，所述臥螺離心機還連接有為其提供沖洗水的水罐。
2.如權利要求1中所述油水井壓裂、酸化返排液處理設備，其特征在于:所述氣液分離器上還設有PH自動檢測器，所述PH自動檢測器與所述堿加藥裝置連接；所述氣液分離器與所述油水提升泵之間還通過管道連接有電加熱器和脫氣緩沖罐，所述脫氣緩沖罐的上端通過排氣管道連接所述氣體除液器；所述油水提升泵與所述臥螺離心機之間還設有超聲波破乳機。
3.如權利要求2中所述油水井壓裂、酸化返排液處理設備，其特征在于:還包括通過管道連接在所述超聲波破乳機與所述臥螺離心機之間的管道上的絮凝劑加藥裝置、混凝劑加藥裝置；在所述油水外輸泵后還管道連接有三相離心機。
4.如權利要求3中所述油水井壓裂、酸化返排液處理設備，其特征在于:還包括與需電裝置進行電連接的柴油發電機組以及為儀表提供壓縮空氣的空氣壓縮機撬。
5.如權利要求4中所述油水井壓裂、酸化返排液處理設備，其特征在于:還包括第一拖車和第二拖車，所述第一拖車上設有所述旋流除砂器、所述過濾器、所述管道混合器、所述氣液分離器、所述電加熱器、所述脫氣緩沖罐、所述油水提升泵、所述超聲波破乳機、所述臥螺離心機、所述緩沖罐、所述油水外輸泵、所述水罐、所述氣體除液器、所述火炬、所述堿加藥裝置、所述聚丙烯酰胺加藥裝置、所述聚合鋁加藥裝置和所述三相離心機，所述第二拖車上設有所述柴油發電機組和所述空氣壓縮機撬。
6.如權利要求5中所述油水井壓裂、酸化返排液處理設備，其特征在于:所述第一拖車設有上、下層平臺，其中所述臥螺離心機設于上層平臺，所述氣液分離器、所述脫氣緩沖罐、所述氣體除液器及所述堿加藥裝置、所述聚丙烯酰胺加藥裝置和所述聚合鋁加藥裝置的加藥泵均貫穿過上層平臺布置；所述旋流除砂器、所述過濾器、所述管道混合器、所述電加熱器、所述油水提升泵、所述超聲波破乳機、所述緩沖罐、所述油水外輸泵、所述水罐、所述火炬和所述三相離心機設備布置在下層平臺。
7.如權利要求5中所述油水井壓裂、酸化返排液處理設備，其特征在于:所述第二拖車上還設有中控室和休息室。
【文檔編號】E21B43/27GK203559892SQ201320302533
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年5月29日 優先權日:2013年5月29日
【發明者】黃松, 白明垠, 丁琳, 林洪科, 張維 申請人:北京惠博普能源技術有限責任公司, 大慶惠博普石油機械設備制造有限公司