[发明专利]一种压裂返排液双级精细过滤装置及方法在审

专利信息
申请号: 201510977776.3 申请日: 2015-12-23
公开(公告)号: CN105413305A 公开(公告)日: 2016-03-23
发明(设计)人: 杨博丽;徐迎新;张冕;陈文博;姚兰;景志明;郭伟林;马新东;高银锁 申请(专利权)人: 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司
主分类号: B01D36/02 分类号: B01D36/02;C02F1/00;C02F103/10
代理公司: 西安吉盛专利代理有限责任公司 61108 代理人: 何锐
地址: 710018 陕西省西安市*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 压裂返排液双级 精细 过滤 装置 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于油气田作业废液的处理工艺技术领域,具体涉及一种压裂返排液精细过滤装置及方法。

背景技术

水力压裂工艺是提高油气井产能的重要技术工艺,随着低渗致密储层及非常规气藏的开发,水平井的数量逐年增加,压裂改造新技术的普遍应用,压裂液的用量越来越大,直接导致压裂后返排压裂液的量逐年增加。由于压裂返排液中含有大量化学成分(如多种有机成分、杀菌剂、助排剂、交联剂、破胶剂等),直接外排会影响环境,处理达到外排标准,处理难度大、工艺复杂、成本高。因此,压裂返排液的回收再利用为解决这一问题提供了新思路。

压裂返排液用于循环利用,其中含有的破碎支撑剂(石英砂、陶粒等)、地层破碎颗粒、井筒及地层中的钻井残留固体杂质等,会对地层造成不同程度的损害。粒径较小的悬浮物能进入岩石孔隙内部,堵塞孔喉形成深部损害,粒径相对较大的物质在岩石表面和浅表部位附着、桥堵,降低岩石表层渗透率。因此对返排液中的固体杂质进行清理至关重要。

液体中固体杂质的去除方法常见的有以下几种:沉淀法、混凝法、过滤法、气浮法等。沉淀法一般处理时间较长,加之返排液具有一定粘度,导致部分细微颗粒难以实现沉降;混凝法由于加入絮凝剂,将会影响再配压裂液的性能,过滤法是除去液体中悬浮颗粒的常见且有效的方法,但用于压裂返排液过滤方面的报道并不多见。

发明内容

为了克服现有压裂返排液处理难度大、工艺复杂、成本高的问题,本发明提供一种油气井压裂返排液精细过滤装置及方法,对于可循环利用的压裂液体,经过精细过滤后,有效降低悬浮物含量,可达到重复配置压裂液的水质要求;对于不可循环利用的压裂液体,精细过滤除悬浮机杂后可以做后续处理。

本发明采用的技术方案如下:

一种压裂返排液精细过滤装置,包括储液罐、提升泵、一级过滤器、两个并联设置的二级过滤器和存储罐,储液罐与提升泵的吸水管连接,提升泵的出水管与一级过滤器上端的进水管连接,一级过滤器下端的出水管分别与两个二级过滤器的进水管连接,两个二级过滤器的出水管与存储罐连接;还包括电控箱,电控箱与提升泵、一级过滤器、二级过滤器分别电连接。

所述的一级过滤器内设置有一级过滤器滤网,一级过滤器滤网采用金属筒状滤网,过滤精度为50-100μm。

所述的一级过滤器为马达钢刷式过滤器,一级过滤器滤网内设置有不锈钢刷。

所述的二级过滤器内设置有二级过滤器滤网,过滤精度为0.5-20μm。

所述的二级过滤器为多袋式过滤器,二级过滤器滤网内设置有滤袋。

所述滤袋为聚丙烯、聚酯或PTFE聚四氟乙烯滤袋。

所述的一级过滤器、二级过滤器均采用立式安装。

一种压裂返排液精细过滤方法,包括如下步骤:

步骤一:压裂返排液经过除砂以后,进入储液罐,储存在储液罐内的压裂返排液在提升泵的作用下进入一级过滤器;

步骤二:通过一级过滤器对压裂返排液进行初步过滤,滤除水中的大颗粒物质,然后由一级过滤器进入二级过滤器;

步骤三:通过二级过滤器对压裂返排液进行再次过滤,滤除水中的悬浮物、胶体,然后进入存储罐。

所述的步骤二中大颗粒物质指的是粒径大于50μm的颗粒;所述的步骤三中的悬浮物、胶体粒径大于0.5μm。

本发明的有益效果为:

1.本发明提供的过滤方法,采用物理方法来实现压裂返排液的过滤,在处理前返排液未混入过多化学物质的前提下,过滤后可循环利用的压裂返排液能够达到回用标准。

2.采用并联及串联相结合的处理路线,实现压裂返排液悬浮固体高精度截留,最低过滤精度可达0.5μm;处理效率高,可达60-120/h,工艺流程短,仅两级。

3.过滤器过滤面积大,纳污量高,自动化程度高,运行稳定性高,运行操作简便,维修方便。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明的原理图。

图2是本发明整体结构主视示意图。

图3是一级过滤器结构主视示意图。

图4是储液罐结构示意图。

附图标记说明:1、储液罐;2、提升泵;3、一级过滤器;4、二级过滤器;5、存储罐;6、不锈钢刷;7、滤袋;8、电控箱;9、一级过滤器滤网;10、二级过滤器滤网。

具体实施方式

实施例1:

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