一种海洋水合物储层水力压裂返排液循环处理装置的制作方法

专利2025-04-08  7


本发明属于水力压裂液回收,具体而言,尤其是关于一种海洋水合物储层水力压裂返排液循环处理装置。


背景技术:

1、海洋水合物储层开发压裂技术尚处于初步阶段。海上平台作业空间狭小,设备设施及管汇密集,液体储存空间小,现场配制液困难,压裂施工的规模受到极大限制。

2、海洋水合物储层水力压裂开采过程会产生大量压裂返排废水,废水成分较为复杂,主要包含废压裂液、地层地下水、钻屑以及泥浆,将返排废液提纯循环利用可以有效解决存储空间问题。返排废液具有高盐、高矿化度、高色度、含有毒有害物质、可生化性差的特点。目前返排压裂液处理流程长、时间久、效率低、运输费用高昂、且无法实现压裂液的循环利用。


技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提供了一种海洋水合物储层水力压裂返排液循环处理装置,旨在解决海洋水合物水力压裂返排液处理效率低下、无法实现压裂液循环利用的技术问题。

2、为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:

3、一种海洋水合物储层水力压裂返排液循环处理装置,包括返排废液存储组件、沉降过滤组件、离子分离组件和添加剂注入组件;

4、所述返排废液存储组件用于粗筛并存储井筒流出的返排废液;

5、所述沉降过滤组件包括:沉降过滤仓,其返排废液入口与所述返排废液存储组件的出口连接,所述沉降过滤仓中部安装有蜂窝斜管,用于过滤返排废液中的细固体颗粒;污泥罐,通过排泥管与所述沉降过滤仓底部相连通;

6、所述离子分离组件包括:离子分离仓,与所述沉降过滤仓并排设置,且所述离子分离仓通过返排废液口与所述沉降过滤仓相连通;化学试剂储罐,设置在所述离子分离仓顶部并与之相连通,用于向所述离子分离仓注入化学试剂以对返排废液进行去离子化处理生成返排清液;储渣罐,通过排渣管与所述离子分离仓底部相连通;

7、所述添加剂注入组件包括:添加剂注入仓,与所述离子分离仓并排设置,且所述添加剂注入仓通过返排清液口与所述离子分离仓相连通,所述添加剂注入仓的压裂液出口与压裂液储罐连接;添加剂储罐,设置在所述添加剂注入仓顶部并与之相连通,用于向所述添加剂注入仓中的返排清液中注入添加剂以合成压裂液。

8、作为优选:所述返排废液存储组件包括:振动筛,与所述井筒连接,用于接收所述井筒流出的返排废液并去除返排废液中的粗固体颗粒;旋流器,其上具有入料口、底流口与溢流口,所述旋流器的入料口与所述振动筛连接,所述旋流器用于接收粗筛后的返排废液并分离返排废液中剩余的粗固体颗粒,所述旋流器的底流口用于排出经过筛分后含粗固体颗粒的废液;返排废液存储罐,与所述旋流器的溢流口连接,用于存储经所述旋流器分流出的返排废液。

9、作为优选:在位于所述蜂窝斜管下方的所述沉降过滤仓中安装有集泥斗,所述集泥斗的出口经所述排泥管与所述污泥罐连接。

10、作为优选:在所述沉降过滤仓和离子分离仓之间的返排废液口处设置有第一返排液滤膜,用于过滤掉返排废液中悬浮的细固体颗粒。

11、作为优选:在所述离子分离仓和添加剂注入仓之间的返排清液口处设置有第二返排液滤膜,用于过滤掉返排清液中悬浮的固体沉淀。

12、作为优选:所述第一返排液滤膜和第二返排液滤膜的目数为2000目。

13、作为优选:在所述离子分离仓中安装有第一搅拌桨,用于使返排废液与化学试剂充分地混合。

14、作为优选:在所述添加剂注入仓中安装有第二搅拌浆,用于使返排清液与添加剂充分地混合。

15、作为优选:所述化学试剂为ca(oh)2溶液和na2co3溶液。

16、作为优选:所述添加剂为稠化剂、交联促进剂、破乳剂、注排剂和杀菌剂。

17、本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:

18、1、本发明在沉降过滤仓中部安装有蜂窝斜管,返排废液流入沉降过滤仓后开始沉降过程,使返排废液中的固体颗粒吸附在蜂窝斜管上,有益于过滤返排废液中的细固体颗粒。

19、2、本发明在离子分离过程中,采用固定的化学试剂注入顺序,使返排废液中的mg2+离子与oh-结合生成mg(oh)2沉淀,ca2+离子与co32-离子结合生成caco3沉淀,有益于大规模去除返排废液中的钙镁杂质离子。

20、3、本发明在添加剂注入组件中,可以向添加剂注入仓中的返排清液中注入添加剂以合成压裂液,实现压裂液的循环利用,有益于减少浪费,促进环境保护。



技术特征:

1.一种海洋水合物储层水力压裂返排液循环处理装置,其特征在于,包括返排废液存储组件、沉降过滤组件、离子分离组件和添加剂注入组件;

2.根据权利要求1所述的海洋水合物储层水力压裂返排液循环处理装置,其特征在于,所述返排废液存储组件包括:

3.根据权利要求1所述的海洋水合物储层水力压裂返排液循环处理装置,其特征在于,在位于所述蜂窝斜管下方的所述沉降过滤仓中安装有集泥斗,所述集泥斗的出口经所述排泥管与所述污泥罐连接。

4.根据权利要求1所述的海洋水合物储层水力压裂返排液循环处理装置,其特征在于,在所述沉降过滤仓和离子分离仓之间的返排废液口处设置有第一返排液滤膜,用于过滤掉返排废液中悬浮的细固体颗粒。

5.根据权利要求4所述的海洋水合物储层水力压裂返排液循环处理装置,其特征在于,在所述离子分离仓和添加剂注入仓之间的返排清液口处设置有第二返排液滤膜,用于过滤掉返排清液中悬浮的固体沉淀。

6.根据权利要求5所述的海洋水合物储层水力压裂返排液循环处理装置,其特征在于,所述第一返排液滤膜和第二返排液滤膜的目数为2000目。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的海洋水合物储层水力压裂返排液循环处理装置,其特征在于,在所述离子分离仓中安装有第一搅拌桨,用于使返排废液与化学试剂充分地混合。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的海洋水合物储层水力压裂返排液循环处理装置,其特征在于,在所述添加剂注入仓中安装有第二搅拌浆,用于使返排清液与添加剂充分地混合。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的海洋水合物储层水力压裂返排液循环处理装置,其特征在于,所述化学试剂为ca(oh)2溶液和na2co3溶液。

10.根据权利要求1至6任意一项所述的海洋水合物储层水力压裂返排液循环处理装置,其特征在于,所述添加剂为稠化剂、交联促进剂、破乳剂、注排剂和杀菌剂。


技术总结
本发明公开了一种海洋水合物储层水力压裂返排液循环处理装置,包括返排废液存储组件、沉降过滤组件、离子分离组件和添加剂注入组件;返排废液存储组件用于初步筛分流入的返排废液中的粗颗粒固体;沉降过滤组件用于进一步筛除返排废液中的细颗粒固体;离子分离组件与沉降过滤组件连接,用于对返排废液进行去离子化处理生成返排清液;添加剂注入组件用于接收返排清液,补充所需添加剂,合成循环压裂液。本发明解决了海洋水合物水力压裂返排液处理效率低下、无法实现压裂液循环利用的技术问题。

技术研发人员:黄婷,付强,李中,何玉发,李清平,张笑寒,周云健,雷欣,朱军龙,陈宇,宋永臣,李洋辉,吴鹏,吕荒芜
受保护的技术使用者:中国海洋石油集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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