CN104649471A - 一种压裂返排液处理再利用流程 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种压裂返排液处理再利用流程，从井口放喷出的返排液，依次经过高压旋流除砂装置、节流降压管汇、低压三相分离装置和精细过滤装置，压裂返排液存储罐，经过检测添加水质调节剂重新配置压裂液存放在压裂液存储罐中，输气管线收集经过高压旋流除砂装置后分离出的气体，支撑剂收集容器收集经过低压三相分离装置分理出的固体支撑剂，本发明节省压裂用水，缩短施工周期，单层缩短施工时间大约1天，可用于当口井的下一层压裂，且占地小不需要存储反应池等，重复利用水资源，减少环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种压裂返排液处理再利用流程，属于油气田开发的水处理领域。
背景技术
目前国内外丛式井改造在油气井上都已进入大规模开发阶段，从最初的“两姊妹”丛式井到“十四姊妹”丛式井，从丛式直井（斜井）到丛式水平井，丛式井数量逐年增加，改造规模也逐年增大。另外，由于大批低渗超低渗储层进入规模开发阶段，水平井压裂和体积压裂已逐渐成为油气田开发的主体技术，但伴随着改造规模的扩大，压后返排液的数量也急剧增大。据统计，长庆油田近三年的压裂返排液量约为72.64、128.39、180万吨。
目前针对压裂液返排液的处理方式有两种，一种是采取用水罐车运送到指定的废水站进行集中净化处理，再回注或排放；另一种是在施工现场采用挖排污坑铺防渗膜的集中处理，不仅占用大量的土地，而且对环境的污染不能彻底解决。
发明内容
为了克服压裂返排液无法在线回收再利用的技术难题，污染环境和成本较高，以往的压裂返排液处理工艺耗时长，处理设备及存储罐占地大的问题，本发明提供一种压裂返排液处理再利用流程。
一种压裂返排液处理再利用流程是将压裂返排液进行分离、过滤后，再重新配置成新的压裂液，实现压裂返排液的处理再利用。可以在线处理压裂返排液，处理流量达到压裂放喷排液的流量要求，快速处理（处理量不低60m3/h），可用于当口井的下一层压裂，且占地小，不需要存储反应池等，重复利用水资源，减少环境污染。
本发明采用的技术方案为：
一种压裂返排液处理再利用流程，具体步骤如下：
1）天然气井压裂施工结束后，井口放喷出的压裂返排液经过高压旋流除气装置，将压裂返排液中的气体分离至输气管线，将液体和固体支撑剂混合液分离出来；
2）将步骤1）经过分离后的混合液经过低压三相分离装置，将混合液中的气体、液体以及固体支撑剂进行分离，气体分离至输气管线，固体支撑剂通过支撑剂收集容器收集；
3）将步骤2）中分离出的液体送入精细过滤装置，经过粗过滤和细过滤，降低返排液中悬浮物的含量，使其含量不高于200mg/L；
4）将步骤3）中经过精细过滤装置处理后的压裂返排液送入到压裂返排液储存罐中，经过检测仪检测PH值以及液体粘度，当PH值>5时,添加PH调节剂,使得PH值≤5，把液体的PH值调节到PH值≤5后,通过注入添加装置向返排液储存罐补充重量比为3‰添加水质调节剂,并注入稠化剂，使其粘度增加至30mPa·s以上；
5）将经过步骤4）得到的混合液体送入到压裂液储存罐中进行储存。
所述步骤1）中经过高压旋流除气装置处理后的液体和固体支撑剂混合液经过节流降压管汇降压，将混合液的压强控制在2MPa以内之后再送入到低压三相分离装置中。
所述井口放喷出的压裂返排液还可以首先分支储存到返排液暂存罐中，然后送入到低压三相分离装置。
所述固体支撑剂为石英砂或陶粒。
本发明的有益效果为：
（1）本套***能实现压裂返排液的在线处理与回收利用，且处理量不低于60m3/h,能满足油气井放喷排液要求。
（2）返排液回收***具有现场操作简单，返排液回收效率高，可循环利用的优点。
（3）返排液回收处理***能减少压裂液废液排放，节省压裂用水，按65-85%的返排率，回收的返排液用于再施工的配液水，缩短施工周期，单层缩短施工时间大约1天。
以下将结合附图进行详细的说明。
附图说明
图1 一种压裂返排液处理再利用流程。
图中，附图标记：1、井口；2、高压旋流除气装置；3、节流降压管汇；4、低压三相分离装置；5、精细过滤装置；6、压裂返排液储存罐；7、压裂液储存罐；8、返排液暂存罐；9、输气管线；10、支撑剂收集容器；11、注入添加装置；12、检测仪。
具体实施方式
实施例1：
为了克服压裂返排液无法在线回收再利用的技术难题，污染环境和成本较高，以往的压裂返排液处理工艺耗时长，处理设备及存储罐占地大的问题，本发明提供一种压裂返排液处理再利用流程，本发明能实现压裂返排液的在线处理与回收利用，且处理量不低于60m3/h,能满足油气井放喷排液要求。返排液回收***具有现场操作简单，返排液回收效率高于98%，可循环利用的优点。返排液回收处理***能减少压裂液废液排放，节省压裂用水，缩短施工周期，单层缩短施工时间大约1天。
本发明中的装置是通过以下进行安装连接，高压旋流除气装置2通过管线与井口1连接，高压旋流除气装置2的上部出气口连接有天然气集输管线9，高压旋流除气装置2下部出口与节流降压管汇3连接，节流降压管汇3下部出口与低压三相分离装置4连接；低压三相分离装置4一端出口连接有支撑剂收集容器10，低压三相分离装置4上部出口与天然气集输管线9相连，下部出口与精细过滤装置5连接，所述精细过滤装置5下部出口与压裂返排液储存罐6上部入口连通；压裂返排液储存罐6一端入口处连接有注入压裂液添加剂的注入添加装置11，压裂返排液储存罐6另一端还设置有检测分析的检测仪12，所述压裂返排液储存罐6下部出口连接有压裂液储存罐7。
一种压裂返排液处理再利用流程，具体步骤如下：
1）天然气井压裂施工结束后，井口1放喷出的压裂返排液经过高压旋流除气装置2，将压裂返排液中的气体分离至输气管线9，将液体和固体支撑剂混合液分离出来；
2）将步骤1）经过分离后的混合液经过低压三相分离装置4，将混合液中的气体、液体以及固体支撑剂进行分离，气体分离至输气管线9，固体支撑剂通过支撑剂收集容器10收集；
3）将步骤2）中分离出的液体送入精细过滤装置5，经过粗过滤和细过滤，降低返排液中悬浮物的含量，使其含量不高于200mg/L；
4）将步骤3）中经过精细过滤装置5处理后的压裂返排液送入到压裂返排液储存罐6中，经过检测仪12检测PH值及粘度，当PH值>5时,添加PH调节剂,使得PH值≤5，把液体的PH值调节到PH值≤5后,通过注入添加装置11向返排液储存罐6补充重量比为3‰添加水质调节剂,并注入稠化剂，使其粘度增加至30mPa·s以上；
5）将经过步骤4）得到的混合液体送入到压裂液储存罐7中进行储存。
所述固体支撑剂为石英砂或陶粒。
本发明所述的一种压裂返排液处理再利用流程，由高压旋流除砂装置2、低压三相分离装置4和精细过滤装置5三个处理模块构成，每个模块独立成撬，配套节流降压管汇3、支撑剂收集容器10、返排液暂存罐8、压裂返排液存储罐6、压裂液存储罐7。依据压裂返排液性质以及油气井类型不同，搭配组装工艺线路。
所述井口1还连接有返排液暂存罐8，所述返排液暂存罐8的出口与低压三相分离装置4的入口连接。
本发明能实现压裂返排液的在线处理与回收利用，且处理量不低于60m3/h,能满足油气井放喷排液要求。
返排液回收***具有现场操作简单，返排液回收效率高于98%，可循环利用的优点。
返排液回收处理***能减少压裂液废液排放，节省压裂用水，按65-85%的返排率，回收的返排液用于再施工的配液水，缩短施工周期，单层缩短施工时间大约1天。
实施例2：
基于实施例1的基础上，
1）天然气井压裂施工结束后，井口1放喷出的压裂返排液经过高压旋流除气装置2，将压裂返排液中的气体分离至输气管线9，将液体和固体支撑剂混合液分离出来；
2）步骤1）中经过高压旋流除气装置2处理后的液体和固体支撑剂混合液经过节流降压管汇3降压，将压裂控制在2MPa；
3）将步骤2）经过分离后的混合液经过低压三相分离装置4，将混合液中的气体、液体以及固体支撑剂进行分离，气体分离至输入管线9，固体支撑剂通过支撑剂收集容器10收集；
4）将步骤3）中分离出的液体送入精细过滤装置5，经过粗过滤和细过滤，降低返排液中悬浮物的含量，使其含量不高于200mg/L；
5）将步骤4）中经过精细过滤装置5处理后的压裂返排液送入到压裂返排液储存罐6中，经过检测仪12检测PH值及粘度，当PH值>5时,添加PH调节剂,使得PH值≤5，把液体的PH值调节到PH值≤5后,通过注入添加装置11向返排液储存罐6补充重量比为3‰添加水质调节剂,并注入稠化剂，使其粘度增加至30mPa·s以上；
6）将经过步骤5）得到的混合液体送入到压裂液储存罐7中进行储存。
所述步骤1）中经过高压旋流除气装置2处理后的液体和固体支撑剂混合液经过节流降压管汇3降压，将混合液的压强控制在2MPa以内之后再送入到低压三相分离装置4中。
本实施例中增加节流降压管汇3，能降低返排液对低压三相分离装置4的冲击，也可以控制压力，使得在2MPa的情况下进行后续步骤，保护了低压三相分离装置4，增加了寿命。
所述井口1放喷出的压裂返排液还可以首先分支储存到返排液暂存罐8中，然后送入到低压三相分离装置4。
加入返排液暂存罐8可缓解井口1放喷处的返排液的冲击，也可以备用，能有效的制止由于放喷速度过快，而气体排不净的问题。
实施例3：
本实施例中采用湖北海力环保科技有限公司的水质调节剂，水质调节剂主要去除水中部分离子对压裂液性质的影响。水质调节剂可为PH调节剂，调节PH值后加重比重，使得最终的PH值小于等于5，满足重新配置压裂液的要求。
放喷出的压裂返排液，也已预先储存在返排液暂储罐8中，达到减缓放喷流量的能力，也可以直接进入低压三相分离装置4，进行分离气、液、及固体支撑剂。
本发明的处理流量：气井返排液处理能力4m3/min，气体20×104m3/d；液体回收率99%，气液分离率99%，分离除砂率99%；油井返排液处理能力3m3/min，液体回收率99%，分离除砂率99%；返排液悬浮物含量不高于200mg/L。
精细过滤装置5处理后返排液悬浮物含量不高于200mg/L。
本套***能实现压裂返排液的在线处理与回收利用，且处理量不低于60m3/h,能满足油气井放喷排液要求。
返排液回收***具有现场操作简单，返排液回收效率高于98%，可循环利用的优点。
返排液回收处理***能减少压裂液废液排放，节省压裂用水，按65-85%的返排率，回收的返排液用于再施工的配液水，缩短施工周期，单层缩短施工时间大约1天。
上述实施例中的低压三相分离装置4为三相分离器，高压旋流除气装置2为除气器、精细过滤装置5为精细过滤器，注入添加装置采用本公知的技术。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种压裂返排液处理再利用流程，具体步骤如下：
1）天然气井压裂施工结束后，井口（1）放喷出的压裂返排液经过高压旋流除气装置（2），将压裂返排液中的气体分离至输气管线（9），将液体和固体支撑剂混合液分离出来；
2）将步骤1）经过分离后的混合液经过低压三相分离装置（4），将混合液中的气体、液体以及固体支撑剂进行分离，气体分离至输气管线（9），固体支撑剂通过支撑剂收集容器（10）收集；
3）将步骤2）中分离出的液体送入精细过滤装置（5），经过粗过滤和细过滤，降低返排液中悬浮物的含量，使其含量不高于200mg/L；
4）将步骤3）中经过精细过滤装置（5）处理后的压裂返排液送入到压裂返排液储存罐（6）中，经过检测仪（12）检测PH值及粘度，当PH值>5时,添加PH调节剂,使得PH值≤5，把液体的PH值调节到PH值≤5后,通过注入添加装置（11）向返排液储存罐（6）补充重量比为3‰添加水质调节剂,并注入稠化剂，使其粘度增加至30mPa·s以上；
5）将经过步骤4）得到的混合液体送入到压裂液储存罐（7）中进行储存。
2.根据权利要求1所述的一种压裂返排液处理再利用流程，其特征在于：所述步骤1）中经过高压旋流除气装置（2）处理后的液体和固体支撑剂混合液经过节流降压管汇（3）降压，将混合液的压强控制在2MPa以内之后再送入到低压三相分离装置（4）中。
3.根据权利要求1所述的一种压裂返排液处理再利用流程，其特征在于：所述井口（1）放喷出的压裂返排液当瞬时流量大于流程处理能力时，还可以首先分支储存到返排液暂存罐（8）中，然后送入到低压三相分离装置（4）。
4.根据权利要求1所述的一种压裂返排液处理再利用流程，其特征在于：所述固体支撑剂为石英砂或陶粒。
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| CN104649471B (zh) | 2016-08-17 |
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