本實(shí)用新型涉及壓裂返排液重復(fù)利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種壓裂返排液連續(xù)水處理的處理劑自動(dòng)加入裝置。
背景技術(shù)：
油氣井到了生產(chǎn)的后期，產(chǎn)能下降嚴(yán)重，為了提高油氣井的產(chǎn)能，水力壓裂是目前國(guó)內(nèi)外最主要的增產(chǎn)措施。壓裂施工結(jié)束后，壓裂液返排到地面，由于壓裂液中添加了大量的增稠劑、交聯(lián)劑、破膠劑、助排劑和防膨劑等各種化學(xué)添加劑，因此在返排液組分復(fù)雜，同時(shí)伴有大量的固相懸浮物和有機(jī)物，直接排放會(huì)帶來(lái)一定的環(huán)境污染。隨著2015年新《環(huán)境保護(hù)法》的實(shí)施，對(duì)壓裂返排液要求零污染、零排放。同時(shí)對(duì)于水資源缺乏地區(qū)，直接排放也浪費(fèi)大量的水資源。因此將壓裂返排液簡(jiǎn)單處理后能重復(fù)配液循環(huán)使用，無(wú)論對(duì)于節(jié)約水資源，還是從保護(hù)環(huán)境來(lái)說(shuō)，都具有重要的意義。
壓裂返排液有三個(gè)特點(diǎn)：1)量大，一口井返排液量從數(shù)百方到數(shù)千方不等；2)組成復(fù)雜，含有泥沙等固相懸浮物以及壓裂液中添加的各種類型的添加劑；3)處理成本費(fèi)用高，單一的處理流程無(wú)法滿足要求，必須要多個(gè)處理流程組合處理。因此，返排液在處理過(guò)程中，要求處理返排液的設(shè)備必須具有處理能力大，處理效果高，同時(shí)還需加入各種類型的水處理劑，對(duì)水處理的加入設(shè)備要求很高，一方面加入量控制精準(zhǔn)，另一方面能滿足多種不同類型的水處理劑同時(shí)加入，加入后與壓裂返排液在短時(shí)間內(nèi)能混合均勻，自動(dòng)化程度高，這樣能大大降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
經(jīng)文獻(xiàn)調(diào)研，目前有關(guān)壓裂返排液處理的設(shè)備較多，但未見(jiàn)有相關(guān)水處理劑專門(mén)加入裝置的介紹。由于返排液受地區(qū)水質(zhì)差異及壓裂液體系性能的不同，壓裂返排液的處理方法也差別極大，相關(guān)處理設(shè)備的處理效果隨地區(qū)的不同處理程序必須靈活調(diào)整，水處理劑的加入順序也應(yīng)該靈活變化，為使水處理劑的加入裝置能靈活應(yīng)變這種變化，專門(mén)設(shè)計(jì)了該水處理劑加入裝置及加入工藝，不但能滿足多種水處理劑同時(shí)加入，還能滿足各種水處理劑的不同加入順序，與其他裝置能靈活裝配，同時(shí)自動(dòng)化程度高，水處理劑加入量控制精準(zhǔn)，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，極大的節(jié)約施工成本，具有非常廣泛的應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是提供一種能實(shí)現(xiàn)將各種水處理劑按一定比例連續(xù)加入返排液中的壓裂返排液連續(xù)水處理的處理劑自動(dòng)加入裝置。
為此，本實(shí)用新型技術(shù)方案如下：
一種壓裂返排液連續(xù)水處理的處理劑自動(dòng)加入裝置，包括控制系統(tǒng)、混合系統(tǒng)和多組處理劑加入系統(tǒng)；其中：
混合系統(tǒng)包括混合器，混合器包括入口端和出口端，入口端與壓裂排液輸送管路連通，在混合器上且靠近入口端處設(shè)置有用于測(cè)量返排液流量的第一流量計(jì)；
處理劑加入系統(tǒng)包括儲(chǔ)存罐，儲(chǔ)存罐與混合器通過(guò)連接管路連通，且在連接管路上依次設(shè)置有調(diào)控液體泵送流量的流量泵和控制連接管路開(kāi)閉的閥門(mén)；
控制系統(tǒng)包括工控機(jī)和多個(gè)流量控制器；第一流量計(jì)與工控機(jī)之間通過(guò)數(shù)據(jù)線連接，將第一流量計(jì)測(cè)得的返排液流量傳送至工控機(jī)；流量控制器通過(guò)數(shù)據(jù)線分別與工控機(jī)和連接流量泵，將工控機(jī)運(yùn)算得出的處理劑的相應(yīng)加入流量傳送至流量控制器，由流量控制器對(duì)流量泵的液體泵送流量進(jìn)行控制。
進(jìn)一步地，混合器包括入口端和出口端均設(shè)置有用于管路連接的連接法蘭。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，該壓裂返排液連續(xù)水處理的處理劑自動(dòng)加入裝置通過(guò)將多個(gè)單劑加入系統(tǒng)并聯(lián)組合到一起，在壓裂返排液水處理過(guò)程中添加各種類型的水處理單劑，非常適合于目前壓裂返排液水處理過(guò)程中藥劑的加入。本方法工藝流程簡(jiǎn)單，所需設(shè)備在如今市場(chǎng)上都能找到，藥劑加入量可以精確控制，自動(dòng)化程度高，大大地降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，從而節(jié)約施工成本，同時(shí)可連續(xù)化作業(yè)。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的壓裂返排液連續(xù)水處理的處理劑自動(dòng)加入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明，但下述實(shí)施例絕非對(duì)本實(shí)用新型有任何限制。
如圖1所示，該壓裂返排液連續(xù)水處理的處理劑自動(dòng)加入裝置包括控制系統(tǒng)、混合系統(tǒng)和兩組處理劑加入系統(tǒng)；其中：
混合系統(tǒng)包括混合器15；混合器15包括入口端14和出口端13，入口端14和出口端13均設(shè)置有用于管路連接的連接法蘭，入口端14與壓裂排液輸送管路連通，出口端13用于與壓裂返排液下一步處理裝置連接或繼續(xù)循環(huán)利用；在混合器上且靠近入口端處設(shè)置有用于測(cè)量返排液流量的第一流量計(jì)2，第一流量計(jì)2測(cè)得的返排液流量直接決定處理劑加入系統(tǒng)中各類處理劑的泵送流量的多少；
處理劑加入系統(tǒng)為兩組，包括第一儲(chǔ)存罐9和第二儲(chǔ)存罐10，分別用于儲(chǔ)存第一壓裂返排液處理劑和第二壓裂返排液處理劑；第一儲(chǔ)存罐9和第二儲(chǔ)存罐10分別通過(guò)第一連接管路11和第二連接管路12與混合器15形成連通；在第一連接管路11上依次設(shè)置有第一流量泵4和第一閥門(mén)6，在第二連接管路12上依次設(shè)置第二流量泵8和第二閥門(mén)7；第一閥門(mén)6和第二閥門(mén)7分別用于控制第一連接管路11和第二連接管路12的開(kāi)閉，第一流量泵4和第二流量泵8分別用于控制第一儲(chǔ)存罐9和第二儲(chǔ)存罐10內(nèi)的兩種壓裂返排液處理劑的泵送流量，即與壓裂排液的混合比例；
控制系統(tǒng)包括工控機(jī)1和兩個(gè)流量控制器；第一流量計(jì)2與工控機(jī)1之間通過(guò)數(shù)據(jù)線連接，將第一流量計(jì)2測(cè)得的返排液流量傳送至工控機(jī)1；工控機(jī)1根據(jù)壓裂返排液在混合器15內(nèi)的流速計(jì)算出應(yīng)按一定比例與之混合的第一壓裂返排液處理劑和第二壓裂返排液處理劑的合適泵送進(jìn)入混合器15的流速，然后工控機(jī)1將兩種處理劑的泵送流量數(shù)據(jù)分別傳送至與工控機(jī)1通過(guò)數(shù)據(jù)線連接的第一流量控制器3和第二流量控制器5上；第一流量控制器3和第二流量控制器5分別與第一流量泵4和第二流量泵8通過(guò)數(shù)據(jù)線連接，使第一流量泵4和第二流量泵8分別受第一流量控制器3和第二流量控制器5控制，對(duì)兩種處理劑的泵送流量進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。
以下通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本壓裂返排液連續(xù)水處理的處理劑自動(dòng)加入裝置及其工藝方法進(jìn)行進(jìn)一步解釋。
實(shí)施例1
壓裂返排液中水體軟化劑加入實(shí)例：
將水體軟化劑配成質(zhì)量濃度為10％的水溶液，裝入儲(chǔ)罐9中。通過(guò)法蘭14和13將該裝置接入壓裂返排液水處理流程裝置中，法蘭14為返排液的入口端，13為出口端，同時(shí)打開(kāi)閥門(mén)6；
在壓裂返排液正常處理過(guò)程中，返排液處理量為10m3/h時(shí)，返排液處理量的準(zhǔn)確值由第一流量計(jì)2測(cè)量，測(cè)量得出的準(zhǔn)確流量通過(guò)數(shù)據(jù)線傳給工控機(jī)1，工控機(jī)根據(jù)實(shí)際設(shè)定的返排液中需加入的水體軟化劑0.1％及水體軟化劑水溶液的濃度10％計(jì)算出水體軟化劑在10m3/h流量時(shí)應(yīng)該加入的流量為0.1m3/h，工控機(jī)1將該數(shù)據(jù)傳給第一流量控制器3，由第一流量控制器控制第一計(jì)量泵4以0.1m3/h的加入速度將水體軟化劑水溶液從儲(chǔ)存罐9中加入到混合器15中，完成水體軟化劑的準(zhǔn)確計(jì)量添加，水體軟化劑與返排液在混合器中混合均勻并反應(yīng)，在水體軟化劑的作用下將壓裂返排液的礦化度降低。整個(gè)水體軟化劑的加入為自動(dòng)化加入過(guò)程，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
同理，當(dāng)壓裂返排液處理量變化為15m3/h時(shí)，流量自動(dòng)測(cè)定，工控機(jī)自動(dòng)計(jì)算，水體軟化劑的加入量自動(dòng)調(diào)整為0.15m3/h的加入量。
實(shí)施例2
壓裂返排液中兩種水處理劑加入實(shí)例：
當(dāng)兩種水處理劑同時(shí)加入時(shí)，將每一種單劑的水溶液分別裝入儲(chǔ)存罐中，單劑的加入方法同實(shí)施例1，不同的是由工控機(jī)同時(shí)控制兩個(gè)流量控制器同時(shí)工作，每一個(gè)流量控制器控制一臺(tái)精確計(jì)量泵進(jìn)行單劑的加入。