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压裂返排液处理装置

压裂返排液处理装置
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编辑时间 : 2021-01-08

本设备由高压分离管汇、中低压分离器、防爆泥浆振动筛和液体计量罐组成。可用于天然气井压裂后返排液体的分离,返排液体中含有天然气和大量的压裂砂、地层砂、以及其它固体颗粒。分离出的天然气可以根据需要减压回收。分离出的液体与固体一起通过自动连续拍也系统进入下游低、中压分离器进行二次分离;分离后液体析出的少量天然气进入放喷火炬(也可以回收),分离出的液体与固体颗粒进入下游防爆泥浆振动筛;液体从振动筛下流入下面的双仓计量罐,计量罐配有输油泵可以将液体通过低压软管输送到附近常压储罐等待油田污水处理设备系统净化处理。

整套设备流程图:

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一、高压分离管汇:

高压分离管汇设计压力35MPa-70MPa,设计温度0-150℃,适用于以下用途:压裂后洗井排沙和出砂地层的测试以及清除井底产物中含有的固相颗粒。除砂器能安全地除掉大型压裂的压裂砂,过滤并计量地层出砂量,清除井底产物中的固相颗粒,无论哪种情况,都能有效地减少对下游地面设备的损坏。

除砂器工作原理:除砂器对固相颗粒实现二级分离,一级分离主要利用旋流离心分离来完成(在流体入口装有密封衬套筒,防止流体中含有的固相颗粒冲蚀滤砂筒本体),同时在旋流分离的过程中降低流体的流速,使固相颗粒沉降在滤砂筒底部;二级分离使用高级固定的滤网去实行一个机械的切断,当流体从滤网外部流进滤网内部,固相颗粒被阻挡在滤网的外部,沉降在滤砂筒的底部,滤液通过滤网内部流出。流动区域不会被堆积的砂粒阻碍,同时固相颗粒可以通过排砂管线被排出滤砂筒,无需提出滤网,并且可以提供更长的运转时间,比常规的设计更容易清洗。滤网是由不同等级的滤网筒和加固外层复合而成。滤网放入耐压的工作筒中,能提供更可靠的结构支撑。

针对冬季北方油田天气寒冷室外温度达到-20至-30℃,我公司把所有设备进行蒸汽伴热保温或电伴热保温。橇装蒸汽锅炉放置在井场外不要求防爆区域。蒸汽通过高压软管引至需要加热设备,凝结水再通过另一条软管回到锅炉旁水箱循环使用。

高压分离管汇特点:

1、设备包含4个并联的单独工作的滤砂筒,能够提供连续的过滤除砂。一个液位稳定罐,用于稳定旋流除砂器内液位控制。 

2、高压分离管汇对固相颗粒实现二级分离,一级分离主要利用旋流离心分离来完成;二级分离使用高级可拆卸的滤网去实行一个机械的切断;

3、操作方便:流体从滤网外部进入,滤液从滤网内部流出,当流体从外部流进滤网内部,固相颗粒被阻挡在滤网的外部,沉降在滤砂筒的底部。流动区域不会被堆积的砂粒阻碍,同时固相颗粒可以通过排砂管线被排出滤砂筒,无需提出滤网。


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当地层天然气、油、水等流体从除砂器入口进入4个并联的旋流除砂筒内部,固相颗粒与液体的分离主要利用旋流离心分离来完成,沉降在除砂筒底部。液体与沙子通过安装在除砂器上的磁翻板液位计和排液管汇上的电动节流阀自动排出。为保证液体不会从除砂器气出口流出。防爆电动液位控制器出厂时已设定好,液位计0时对应节流阀全关,液位计700时对应节流阀全开。

为控制排液管汇下游压力,在排液管汇下游安装有液体安全阀(安全阀定压2.0-9.8MPa),以保证液体出口压力不超过下游分离器设计工作压力。当液出口压力超过下游分离器设计压力安全阀就会打开液体从安全释放口排出。以保护下游容器设备不会超压 。

高压分离管汇照片:

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二、中、低压分离器

中、低压分离器设计压力:2.5-9.8MPa,设计温度:10-100℃,容积较大一般在10立方米以上的作用一是二次脱气,二是将分离后的液体、固体输送到下游防爆泥浆振动筛。在振动筛的强烈震动下液体通过筛板流入液体计量罐,固体颗粒顺着筛板流到盛砂池。

 

中低压分离器照片:

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三、高频防爆振动筛:

高频振动筛是我厂家生产的一种重要产品,高频振动筛效率高、振幅小、筛分频率高。是细粒物料筛分分级的有效设备,广泛用于油田钻井液固液分离作业。

高频振动筛简称高频筛,它由激振器、矿浆分配器、筛框、机架、悬挂弹簧和筛网等部件组成,具有效率高、振幅小、筛分频率高等优点。它的高频率一方面破坏了矿浆表面的张力和细粒物料在筛面上的高速振荡,一方面增加了小于分离粒度物料与筛孔接触的概率,加速了大密度有用矿物和析离作用,从而造成了较好的分离条件。

高频振动筛的适用行业:高频振动筛效率高、振幅小、筛分频率高,还有着以上许多优点,被多个行业广泛应用,例如:油田钻井固液分离、压裂返排液固液分离、能源、化工等行业的粉、粒、粘液的筛分过滤或产品分离。

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固体颗粒回收箱:

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四、双仓计量罐:

双仓计量罐总容积:50立方米,设计压力:常压。当回收液体达到罐体3/4时可以关闭罐体中间的联通阀,开启输油泵将计量过的液体输送到附近储罐等待污水处理设备二次处理。

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五、油田污水处理设备:

废水中含有大量的油类、悬浮物、泥沙等杂物,先用机械格栅予以拦截大块的漂浮物,因为生产工序的因素,它的排水周期跟其它废水排放周期不同,水量时大时小,因此必须设置一个较大的调节池来调节水质水量以保证整套设施的正常运行,减轻对后续设施带来的冲击负荷;因为废水中含有油脂等大分子有机物,直接进入好氧将很难降解,为了减轻后续处理设施的负荷,因此需设置一座隔油沉淀池以去除废水中的油脂及固体悬浮物,降低后续处理系统负荷;经过隔油沉淀后的污水还含有一定量的油脂及小颗粒的悬浮物,为减轻后续生化处理系统的负荷,保证生化处理系统的运行,需通过气浮装置来去除废水中的这部分油脂及悬浮物;为保证气浮系统的正常运行,需在气浮系统前面设置一座集水井,通过水泵来调节气浮的处理量。废水经过前期处理后,水中依然含有大部分的大分子有机污染物,因此需要进一步对其降解为小分子物质,为后续好氧生化做准备,且考虑到废水中氨氮和总磷的含量高,因此必须采用缺氧—好氧的工艺,通过硝化—反硝化的交替运行来达到生物脱氮除磷的效果,此处通过设置水解酸化池将后续好氧处理出水的消化液回流至水解酸化池来实现。废水经过水解酸化池后进入好氧池,好氧工艺采用接触氧化法,该方法是一种好氧生物膜法工艺,微生物以生物膜形式及悬浮态生长于水中,因此它兼具活性污泥及生物滤池二者的特点。池内设置获得国家专利的JD型生物填料和曝气管路系统,并于曝气管路系统上安装微孔曝气器,该生物填料比表面积大,能附着大量的微生物(生物膜),挂膜快,脱膜容易,运行时丝条对空气泡能起到极好的切割作用,使大气泡切割成小气泡,可增加气液接触面积,促进氧的传递,从而提高处理效果。微孔曝气器强度高,不易损坏,布气均匀,阻力损失小,抗腐蚀,氧的利用率高达15%以上,与JD型填料配合使用,可达到较大的节能效果。因为填料的比表面积大,池内氧的利用率高,具有较高的容积负荷,而且耐冲击;生物接触氧化池不存在污泥膨胀问题,运行管理方便;生物接触氧化池内生物固体量多,当有机容积负荷较高时,其F/M可以保持在一定水平上。在生物接触氧化池中,有机碳水化合物最终被分解成CO2和H2O;经过接触氧化工艺处理后的废水中还含有一定量的脱落生物膜及悬浮状的活性污泥,为保证最终出水SS的达标,故需设置一座沉淀池来进行固液分离。

本方案中主要污染物的去除措施如下:

CODcr、BOD5的去除:主要通过气浮装置、水解酸化、好氧等工艺达到去除CODcr、BOD5的目的。

SS的去除:主要通过隔油沉砂池及气浮装置达到去除SS的目的。

NH3-N的去除:主要通过生化时的消化及反消化作用达到去除NH3-N的目的。

油类的去除:主要通过隔油池和气浮装置达到去除油类的目的,并且部分通过厌氧降解的方法去除。

处理后的清洁水经过化验合格后排到储罐或清水池等待循环使用。

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川庆钻探乌审旗使用现场:

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川庆钻探靖边使用现场照片:

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川庆钻探靖边使用现场照片:

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道达尔公司中国代表现场考察设备:

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