本發(fā)明涉及氣田井下作業(yè)現(xiàn)場設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，是氣井壓裂試氣作業(yè)過程中的返排液處理設(shè)備，特別涉及一種氣井壓裂返排液燃燒蒸發(fā)裝置。
背景技術(shù)：
2014年，國家頒布了新修訂的《環(huán)境保護法》，并于2015年1月1日實施，按照新環(huán)保法的規(guī)定，壓裂返排液已不能排放至地面污水坑存放，原有自然蒸發(fā)和固化處理方式已不符合要求，迫切需要重新設(shè)計壓裂返排液處理方案，確保返排液100%不落地回收，實現(xiàn)環(huán)境零污染，不落地要求。
目前壓裂返排液作業(yè)現(xiàn)場多采用化學方法進行處理?；瘜W處理需要一系列的處理裝置和化學藥劑，設(shè)備復(fù)雜，成本較高，且不便于移動安裝。
部分現(xiàn)場目前也采用燃燒方式處理返排液，但采用的是在地面修建燃燒池，天然氣燃燒火焰直接與返排液接觸，利用燃燒產(chǎn)生的熱量直接蒸發(fā)返排液，存在蒸發(fā)面較小，液體受火焰沖擊容易飛濺等缺點。
氣井壓裂返排液燃燒蒸發(fā)裝置是利用氣井天然氣燃燒產(chǎn)生的大量熱量，加熱蒸發(fā)裝置，從而使返排殘液沸騰蒸發(fā)。因火焰不與液體直接接觸，避免了液體飛濺污染環(huán)境。
該裝置使用時，天然氣為開放式燃燒，直接利用周圍空氣助燃，無需額外設(shè)計助燃空氣送風裝置，燃燒腔設(shè)計簡單，耐用程度高。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有燃燒方式處理返排液時蒸發(fā)面較小，液體受火焰沖擊容易飛濺的問題，本發(fā)明提供一種氣井壓裂返排液燃燒蒸發(fā)裝置，本裝置針對現(xiàn)在壓裂作業(yè)現(xiàn)場產(chǎn)生的返排廢液全部進行蒸發(fā)處理，實現(xiàn)清潔化生產(chǎn)。本發(fā)明中外層罐體和內(nèi)層罐體之間環(huán)空用以盛放壓裂返排液。利用內(nèi)層圓柱罐體中天然氣燃燒產(chǎn)生的巨大熱量，加熱使壓裂返排液持續(xù)沸騰，從而大量蒸發(fā)。內(nèi)、外罐體之間的環(huán)空充滿液體后形成降溫保護層，如環(huán)空中的液量蒸發(fā)減少，可用水泵直接向環(huán)空補液。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種氣井壓裂返排液燃燒蒸發(fā)裝置，包括外層罐體和內(nèi)層罐體，所述的外層罐體為長方體狀的罐體，所述內(nèi)層罐體沿外層罐體長度方向設(shè)置，所述內(nèi)層罐體為圓柱體狀，其內(nèi)層罐體內(nèi)為空腔，所述內(nèi)層罐體上部嵌有多組圓筒，所述的圓筒下端與內(nèi)層罐體內(nèi)腔連通；所述外層罐體底部的一側(cè)設(shè)置有清污口，所述的清污口與內(nèi)層罐體的內(nèi)腔連通，所述內(nèi)層罐體的前端底部設(shè)有多個放噴筒安裝口，所述外層罐體前端設(shè)置有進液口二。
所述外層罐體底部均勻設(shè)有個吊耳。
所述內(nèi)層罐體上部均勻設(shè)有多組圓筒。
所述內(nèi)層罐體上部設(shè)有10組圓筒。
所述外層罐體上設(shè)有扶梯。
所述內(nèi)層罐體的前端底部設(shè)有兩個放噴筒安裝口。
所述進液口二兩端分別設(shè)置有進液口一和進液口三，上述三個進液口均位于放噴筒安裝口下方的外層罐體上。
所述外層罐體的上部設(shè)有鐵網(wǎng)。
所述外層罐體為瓦楞狀長方形罐體。
所述內(nèi)層罐體的前端底部設(shè)有擋板，所述的放噴筒安裝口位于擋板上。
本發(fā)明的有益效果為：
本裝置的特點在于占用空間小，場地適應(yīng)性強，便于運輸和安裝；使用壽命長，內(nèi)、外罐體之間的環(huán)空充滿液體后形成降溫保護層，如環(huán)空中的液量蒸發(fā)減少，可用水泵直接向環(huán)空補液，提高了裝置的使用壽命；便于維修，當罐體出現(xiàn)破損時可直接采用焊接方式修補。
以下將結(jié)合附圖進行進一步的說明。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，附圖標記為：1、外層罐體；2、內(nèi)層罐體；3、圓筒；4、防噴筒安裝口；5、空氣進氣口；6、進液口一；7、進液口2；8、進液口3；9、清污口；10、吊耳；11、扶梯；12鐵網(wǎng)。
具體實施方式
實施例1：
為了克服現(xiàn)有燃燒方式處理返排液時蒸發(fā)面較小，液體受火焰沖擊容易飛濺的問題，本發(fā)明提供如圖1所示的一種氣井壓裂返排液燃燒蒸發(fā)裝置，本裝置針對現(xiàn)在壓裂作業(yè)現(xiàn)場產(chǎn)生的返排廢液全部進行蒸發(fā)處理，實現(xiàn)清潔化生產(chǎn)。本發(fā)明中外層罐體和內(nèi)層罐體之間環(huán)空用以盛放壓裂返排液。利用內(nèi)層圓柱罐體中天然氣燃燒產(chǎn)生的巨大熱量，加熱使壓裂返排液持續(xù)沸騰，從而大量蒸發(fā)。內(nèi)、外罐體之間的環(huán)空充滿液體后形成降溫保護層，如環(huán)空中的液量蒸發(fā)減少，可用水泵直接向環(huán)空補液。
一種氣井壓裂返排液燃燒蒸發(fā)裝置，包括外層罐體1和內(nèi)層罐體2，所述的外層罐體1為長方體狀的罐體，所述內(nèi)層罐體2沿外層罐體1長度方向設(shè)置，所述內(nèi)層罐體2為圓柱體狀，其內(nèi)層罐體2內(nèi)為空腔，所述內(nèi)層罐體2上部嵌有多組圓筒3，所述的圓筒3下端與內(nèi)層罐體2內(nèi)腔連通；所述外層罐體1底部的一側(cè)設(shè)置有清污口9，所述的清污口9與內(nèi)層罐體2的內(nèi)腔連通，所述內(nèi)層罐體2的前端底部設(shè)有多個放噴筒安裝口4，所述外層罐體1前端設(shè)置有進液口二7。
壓裂后從氣井中排出的天然氣，依靠自身能量通過安裝在放噴筒安裝口4的放噴筒，噴入燃燒蒸發(fā)裝置的內(nèi)層罐體中燃燒，產(chǎn)生的大量熱量，加熱外層罐體和內(nèi)層罐體之間夾層環(huán)空中的返排液，持續(xù)保持沸騰狀態(tài)，使返排液不斷從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，蒸發(fā)至大氣中。周圍大氣通過空氣進氣口5，進入內(nèi)層罐體2中，為天然氣燃燒過程提供助燃空氣。通過進液口二7向夾層環(huán)空補充返排液。多組小直徑的圓筒3焊接在內(nèi)層罐體上，作為輔助燃燒腔和煙囪使用，引導火焰向上燃燒，加大受熱面積和提高熱能利用效率。清污口9，可打開用于清除結(jié)垢和沉積物時。
該裝置使用時，天然氣為開放式燃燒，直接利用周圍空氣助燃，無需額外設(shè)計助燃空氣送風裝置，內(nèi)層罐體2的內(nèi)腔作為燃燒腔，其設(shè)計簡單，耐用程度高。
本發(fā)明的整個裝置材質(zhì)均采用普通碳素鋼，如果出現(xiàn)破損，直接進行焊接可就可以修復(fù)，工藝簡單。本裝置使用時對返排液適用范圍廣泛，對于胍膠、滑溜水、生物膠等各種體系的壓裂液均可進行蒸發(fā)處置。且使用時不需要提前對返排液進行精細過濾處置，只需對返排液要進行粗過濾或沉降，除去砂粒等固相顆粒物即可。
本裝置在作業(yè)過程中，不需要井返排液取出后再處理，直接將返排也接入放噴筒安裝口4，放噴筒進行進液，在本裝置中燃燒后，污垢從清污口9排出，其他的均進行蒸發(fā)。本裝置實現(xiàn)了壓裂現(xiàn)場返排液的清潔化處理，本裝置實現(xiàn)了返排液不落地處理的目的，不會對井場造成污染，達到壓裂施工環(huán)保技術(shù)要求。
實施例2：
基于實施例1的基礎(chǔ)上，本實施例中，所述外層罐體1底部均勻設(shè)有4個吊耳。
所述內(nèi)層罐體2上部均勻設(shè)有多組圓筒3，所述圓筒分別與內(nèi)層罐體2內(nèi)腔和上部空氣連通。
本實施例中選取在內(nèi)層罐體2上部均勻設(shè)有10組圓筒3。這樣的圓筒3焊接在內(nèi)層罐體2上，作為輔助燃燒腔和煙囪使用，引導火焰向上燃燒，加大受熱面積和提高熱能利用效率。
所述內(nèi)層罐體2的前端底部設(shè)有兩個放噴筒安裝口4。所述內(nèi)層罐體2的前端底部設(shè)有擋板，所述的放噴筒安裝口4位于擋板上。
所述進液口二7兩端分別設(shè)置有進液口一6和進液口三8，上述三個進液口均位于放噴筒安裝口4下方的外層罐體1上。
所述外層罐體1的上部設(shè)有鐵網(wǎng)12。
外層罐體1頂部鋪設(shè)可拆卸鐵網(wǎng)12，未作業(yè)時便于人員在罐體頂部行走檢查，需要進入夾層環(huán)空時，可拆卸后進入。
所述外層罐體1為瓦楞狀長方形罐體。
所述外層罐體1上設(shè)有扶梯11。
外層罐體1采用瓦楞狀結(jié)構(gòu)，增加結(jié)構(gòu)強度，不易產(chǎn)生形變。在外層罐體1和內(nèi)層罐體2之間設(shè)置有多個角鋼加強筋支撐；外層罐體1上設(shè)有扶梯11，便于上下裝置頂部。
壓裂后從氣井中排出的天然氣，依靠自身能量通過安裝在放噴筒安裝口4的放噴筒，噴入燃燒蒸發(fā)裝置的內(nèi)層罐體中燃燒，產(chǎn)生的大量熱量，加熱外層罐體和內(nèi)層罐體之間夾層環(huán)空中的返排液，持續(xù)保持沸騰狀態(tài)，使返排液不斷從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，蒸發(fā)至大氣中。
周圍大氣通過空氣進氣口5，進入內(nèi)層罐體中中，為天然氣燃燒過程提供助燃空氣。通過進液口一6、進液口二7和進液口三8，向夾層環(huán)空補充返排液。本裝置采用撬裝式結(jié)構(gòu)，罐體底部設(shè)有4個吊耳10。罐體總重為18噸，現(xiàn)場安裝/拆卸時使用25噸（或以上）吊車直接吊放安裝，運輸時采用一臺卡車運輸，便于現(xiàn)場安裝和運輸。
本裝置使用時對返排液適用范圍廣泛，對于胍膠、滑溜水、生物膠等各種體系的壓裂液均可進行蒸發(fā)處置。且使用時不需要提前對返排液進行精細過濾處置，只需對返排液要進行粗過濾或沉降，除去砂粒等固相顆粒物即可。
我公司2016年4月在蘇里格南某叢式井井場（9口井）進行了壓裂作業(yè)，壓裂完成后，采用兩套氣井壓裂返排液燃燒蒸發(fā)裝置進行了壓裂返排液的處理，兩套裝置并聯(lián)進行處理。壓后返排出液體2060m3，在天然氣量平均為3-4×104m3/天的條件下在11天蒸發(fā)處理完返排液。
經(jīng)過蘇里格南氣田45井次現(xiàn)場試驗，本裝置在天然氣量平均為3-4×104m3/天的條件下，每天可燃燒蒸發(fā)80-100m3返排液。
本發(fā)明實現(xiàn)了壓裂現(xiàn)場返排液的清潔化處理，本裝置實現(xiàn)了返排液不落地處理的目的，不會對井場造成污染。