一種集成式自動(dòng)化壓裂返排液處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種返排液處理系統(tǒng)，具體涉及的是一種集成式自動(dòng)化壓裂返排 液處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著壓裂液的發(fā)展，壓裂液的低傷害、低成本要求也越來越突出。同時(shí)，隨著大型 壓裂增加油氣開采措施在油氣田中的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是頁巖氣、煤層氣的開采，壓裂 液由原來的幾十、幾百方增加到目前的上萬方，由單重壓裂向多重壓裂快速發(fā)展，因此壓裂 后返排出來的廢液量也大幅增加。
[0003] 壓裂后的廢液主要包含有滑溜水原液及其返排液，以及聚合物、鹽、懸浮物、重金 屬離子及其它添加劑。壓裂返排液如果不經(jīng)過處理而直接外排，將會(huì)對(duì)周圍環(huán)境，尤其是農(nóng) 作物及地表水系造成污染，同時(shí)處理費(fèi)用較高。因此，將返排液回收利用不僅能夠較好解決 環(huán)境問題，而且對(duì)環(huán)境敏感區(qū)域和地下水、地表水系不發(fā)達(dá)、沙漠等地帶以及海上油氣開采 具有極大的應(yīng)用價(jià)值。
[0004] 目前，國內(nèi)外對(duì)壓裂返排液大多采用廢水凈化的方式進(jìn)行處理，一般不回收利用， 而這樣不僅容易造成環(huán)境污染、處理費(fèi)用較高，而且浪費(fèi)資源。若能很好地將壓裂返排液回 收利用，則將在很大程度上減少環(huán)境污染，并提高壓裂返排液的價(jià)值，同時(shí)還能夠節(jié)省后期 壓裂的施工成本。
[0005] 基于上述因素，申請(qǐng)人于2014年設(shè)計(jì)了一種壓裂返排液處理系統(tǒng)（中國專利號(hào)： ZL201420582405.6)，其可以在很大程度上減少環(huán)境污染，并提高壓裂返排液的回收利用價(jià) 值，節(jié)省處理的成本及后期壓裂的施工成本。
[0006] 然而，經(jīng)過較長時(shí)間的現(xiàn)場使用和檢驗(yàn)后，上述方案仍然存有以下缺陷：
[0007] (1)體積龐大，對(duì)于某些地處偏遠(yuǎn)且路況較差的施工現(xiàn)場而言，運(yùn)輸難度較大；
[0008] (2)無法滿足連續(xù)作業(yè)要求，難以達(dá)到設(shè)計(jì)的處理速率；
[0009] (3)自動(dòng)化程度低，需投入較多的人力來維持系統(tǒng)的正常運(yùn)作，人力成本較高；
[0010] (4)部件均為撬裝式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致連接件過多，因而在現(xiàn)場使用過程中易發(fā)生壓裂返 排液泄漏，污染環(huán)境。
[0011] 由此可見，以上問題制約了該技術(shù)的推廣運(yùn)用，所以，為了滿足市場需求，有必要 對(duì)該種壓裂返排液處理系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0012] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種集成式自動(dòng)化壓裂返排液處理系統(tǒng)，主要解決現(xiàn) 有的壓裂返排液處理系統(tǒng)存在體積龐大、自動(dòng)化程度低、作業(yè)連續(xù)性差、污染環(huán)境、且處理 成本高的問題。
[0013] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：
[0014] 一種集成式自動(dòng)化壓裂返排液處理系統(tǒng)，包括返排液反應(yīng)裝置、第一螺桿栗和濾 液精濾裝置，所述返排液反應(yīng)裝置、第一螺桿栗和濾液精濾裝置均安裝在一集裝框架中；所 述返排液反應(yīng)裝置包括潛污栗，同時(shí)與該潛污栗和第一螺桿栗連接的反應(yīng)罐，設(shè)置在該反 應(yīng)罐內(nèi)的攪拌機(jī)，與該反應(yīng)罐連接的自動(dòng)加藥裝置，與第一螺桿栗連接的沉降池，均與該沉 降池連接的第二螺桿栗和第三螺桿栗，同時(shí)與第二螺桿栗和濾液精濾裝置連接的緩沖池， 與第三螺桿栗連接的脫水機(jī)，以及同時(shí)與潛污栗、攪拌機(jī)、自動(dòng)加藥裝置、第一螺桿栗、第二 螺桿栗和第三螺桿栗連接的控制柜；所述脫水機(jī)回連于緩沖池。
[0015] 具體地說，所述濾液精濾裝置包括與緩沖池連接的精濾機(jī)，以及與該精濾機(jī)連接 的紫外線殺菌器。
[0016] 進(jìn)一步地，所述精濾機(jī)還與反應(yīng)罐連接。
[0017] 再進(jìn)一步地，所述自動(dòng)加藥裝置通過管道混合器與反應(yīng)罐連接。
[0018] 作為優(yōu)選，所述反應(yīng)罐為兩個(gè)，所述潛污栗、第一螺桿栗和管道混合器均同時(shí)與兩 個(gè)反應(yīng)罐連接。
[0019] 作為優(yōu)選，所述自動(dòng)加藥裝置為七個(gè)，均同時(shí)與管道混合器連接。
[0020] 作為優(yōu)選，所述緩沖池與精濾機(jī)均為兩個(gè)，且一一對(duì)應(yīng)連接，而所有的緩沖池則均 與第二螺桿栗連接。
[0021] 作為優(yōu)選，所述脫水機(jī)為疊螺式污泥脫水機(jī)。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：
[0023] (1)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理、自動(dòng)化程度高。
[0024] (2)本實(shí)用新型采用集成式結(jié)構(gòu)，其相比撬裝式結(jié)構(gòu)來說，體積較小，隨井隊(duì)任意 轉(zhuǎn)場的機(jī)動(dòng)性更強(qiáng)，更能滿足在現(xiàn)場對(duì)返排液進(jìn)行處理和回收利用，而且不易發(fā)生壓裂返 排液泄漏，避免環(huán)境污染，因而也更好地提高了壓裂返排液的價(jià)值。
[0025] (3)本實(shí)用新型設(shè)置的沉降池、緩沖池、脫水機(jī)、精濾機(jī)和紫外線殺菌器，相比系統(tǒng) 原有的濾膜組件、儲(chǔ)水罐、壓濾機(jī)、固相收集罐、濾液收集箱和精濾塔的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)來說，本實(shí) 用新型不僅設(shè)計(jì)緊湊、占地空間小、更容易被集成，而且可以在現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，滿足設(shè) 計(jì)的處理速率，并且處理效果更好，進(jìn)一步節(jié)約了資源，更加有效地節(jié)省了后期壓裂的施工 成本。
[0026] (4)本實(shí)用新型既可以使設(shè)備全自動(dòng)運(yùn)行，也能全手動(dòng)運(yùn)行，操作方便、人力成本 低廉，并且運(yùn)彳丁的可靠性大幅提尚。
[0027] (5)本實(shí)用新型中的脫水機(jī)優(yōu)選采用疊螺式污泥脫水機(jī)，其具有設(shè)重量輕、可自我 清洗、不易堵塞、操作簡單、經(jīng)久耐用、可24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行的特點(diǎn)，相比壓濾機(jī)來說，其更適 合用來對(duì)壓裂返排液進(jìn)行壓濾。
【附圖說明】
[0028] 圖1為本實(shí)用新型的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 圖2為本實(shí)用新型的正面圖。
[0030] 圖3為本實(shí)用新型的俯視圖。
[0031] 其中，附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的零部件名稱為：
[0032] 1-集裝框架，2-反應(yīng)罐，3-管道混合器，4-沉降池，5-緩沖池，6-精濾機(jī)，7-自動(dòng) 加藥裝置，8-脫水機(jī)，9-紫外線殺菌器，10-控制柜。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括 但不限于下列實(shí)施例。 實(shí)施例
[0034] 如圖1~3所示，本實(shí)用新型提供了一種新型的壓裂返排液處理系統(tǒng)，其包括返排 液反應(yīng)裝置、第一螺桿栗和濾液精濾裝置，所有的部件均集中安裝在一個(gè)集裝框架1上。
[0035] 所述的返排液反應(yīng)裝置用于去除壓裂返排液中的雜質(zhì)和添加劑，將返排液中的雜 質(zhì)以固體沉淀的形式析出，降低其C0D。該返排液反應(yīng)裝置包括潛污栗，同時(shí)與該潛污栗和 第一螺桿栗連接的反應(yīng)罐2,設(shè)置在該反應(yīng)罐2內(nèi)的攪拌機(jī)，通過管道混合器3與該反應(yīng)罐 2連接的自動(dòng)加藥裝置7,與第一螺桿栗連接的沉降池4,均與該沉降池4連接的第二螺桿栗 和第三螺桿栗，同時(shí)與第二螺桿栗和濾液精濾裝置連接的緩沖池5,與第三螺桿栗連接的脫 水機(jī)8,以及同時(shí)與潛污栗、攪拌機(jī)、自動(dòng)加藥裝置7、第一螺桿栗、第二螺桿栗和第三螺桿 栗連接的控制柜10 ;所述脫水機(jī)8回連于緩沖池5。脫水機(jī)8用于將析出固體雜質(zhì)后的返 排液進(jìn)行固液分離，而本實(shí)施例中，該脫水機(jī)8優(yōu)選采用疊螺式污泥脫水機(jī)。
[0036] 所述濾液精濾裝置用于將分離的液體進(jìn)行二次過濾，以去除濾液中的微小雜質(zhì)， 該濾液精濾裝置與緩沖池5連接的精濾機(jī)6,以及與該精濾機(jī)6連接的紫外線殺菌器9,并 且精濾機(jī)6還與反應(yīng)罐2連接。精濾機(jī)6用于將濾液進(jìn)行深度處理，使其達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，然 后紫外線殺菌器9進(jìn)行殺菌，最后根據(jù)實(shí)際需要將其進(jìn)行回收利用。
[0037] 利用上述設(shè)備結(jié)構(gòu)，下面對(duì)本實(shí)用新型處理壓裂返排液的流程進(jìn)行介紹。
[0038] 首先，利用潛污栗將返排液貯水池中的返排液持續(xù)栗入到反應(yīng)罐2中，同時(shí)利用 控制柜10控制自動(dòng)加藥裝置將酸性PH調(diào)節(jié)劑和氧化劑通過管道混合器3加入到返排液 中。而后，利用控制柜10控制反應(yīng)罐2中的攪拌機(jī)開啟，使返排液與藥劑充分反應(yīng)，且反應(yīng) 后的PH值為3. 0~6. 0，然后再通過控制柜10控制自動(dòng)加藥裝置7將絮凝劑加入到反應(yīng)罐 2中繼續(xù)攪拌，使返排液中的雜質(zhì)以固體沉淀的形式析出。本實(shí)施例中的反應(yīng)罐2設(shè)置兩 個(gè)，自動(dòng)加藥裝置7設(shè)置七個(gè)，采用并聯(lián)的方式，可同時(shí)使用，也可交替使用，從而進(jìn)一步滿 足返排液的連續(xù)處理。自動(dòng)加藥裝置為現(xiàn)有設(shè)備，其以計(jì)量栗為主要投加設(shè)備、將溶藥箱、 攪拌器、液位計(jì)、安全閥、止回閥、壓力表、過濾器、緩沖器、管路、閥門、底座等組裝在一個(gè)公 共平臺(tái)上，形成一個(gè)單元模塊，在本實(shí)施例中，自動(dòng)加藥裝置可以實(shí)現(xiàn)水處理藥劑的精確定 量加入，從而穩(wěn)定控制對(duì)壓裂返排液的處理效果。而本實(shí)施例用到的酸性PH調(diào)節(jié)劑、氧化 劑和絮凝劑則與專利號(hào)為ZL201420582405. 6中所采用的酸性PH調(diào)節(jié)劑、氧化劑和絮凝劑 相同。
[0039] 返排液析出固體沉淀后，開啟反應(yīng)罐2的閥門，然后控制第一螺桿栗將返排液栗 入到沉降池4中進(jìn)行固相沉降，并通過第二螺桿栗將沉降池4中的上清液栗入到緩沖池5 中，固相沉淀則通過第三螺桿栗栗入到脫水機(jī)8中進(jìn)行脫水，脫出的水返回到緩沖池5中， 分離出干渣，并進(jìn)行收集，實(shí)現(xiàn)對(duì)返排液的初步處理。
[0040] 接著，緩沖池5中含有少量微小固相雜質(zhì)的液體進(jìn)入到精濾機(jī)6中進(jìn)行二次過濾， 除去液體中的微小固相雜質(zhì)，得到不含固體雜質(zhì)的濾液。濾液再通過紫外線殺菌器9進(jìn)行 殺菌，最后根據(jù)實(shí)際需要將其進(jìn)行回