本实用新型属于油气田开发废水技术领域,具体涉及一种油气田压裂返排液处理设备。
背景技术:
胍胶是自上世纪60年代起开始用于水力压裂,经过其不断的发展与完善,硼交联羟丙基胍胶由于低伤害,易配制,应用温度范围广等特点,其从常温到高温都具有优良的流变性能,可满足大部分储层压裂施工的要求,已演变为当前水基压裂液的主流体系。
在胍胶交联冻胶压裂液的配制中,无论使用何种硼交联剂,硼交联剂中的四羟基合硼离子均是与胍胶分子主链上的甘露糖单元中的邻位顺式羟基发生脱水反应,形成三维网状结构.因此当胍胶压裂液体系被氧化破胶成压裂返排液时,所形成三维网状结构被破坏,胍胶分子被降解,四羟基合硼离子被释放出来,存在于压裂返排液中。当返排液处理后水配制的胍胶基液中添加碱性添加剂使得基液环境为碱性时,残余的硼交联剂会使胍胶基液发生交联反应,影响再利用。
技术实现要素:
本实用新型的目的是提供一种快捷高速、工艺简单的油气田压裂返排液处理设备,将返排液处理水用于配制胍胶基液之前把其中的残余硼交联剂去除,有效解决压裂返排液重复利用中的返胶问题,满足重复配液性能要求,提高压裂返排液的重复利用效率。
为了实现上述目的,本实用新型提供的技术方案如下:
一种油气田压裂返排液处理设备,由预处理装置和除硼装置组成,所述除硼装置包括依次连接的缓冲罐、加压泵、树脂吸附塔、清水储罐,所述预处理装置出水端与缓冲罐相通所述加压泵出水端与树脂吸附塔顶部连通,树脂吸附塔下部通过管线与清水储罐连通。
所述除硼装置还包括反洗酸罐,所述反洗酸罐和缓冲罐并联后与加压泵相通,所述缓冲罐和加压泵之间设有第一阀门,所述反洗酸罐和加压泵之间设有第二阀门,所述树脂吸附塔与清水储罐之间的管线上设有第三阀门,所述树脂吸附塔底部设有反洗排水阀。
所述预处理装置包括依次连接的静态管道混合器、反应箱、气浮沉降装置、斜管、精细过滤装置。
所述树脂吸附塔包括通过管线串联的第一吸附塔和第二吸附塔。
所述第一吸附塔内的树脂填料为离子交换树脂,所述第二吸附塔内的树脂填料为纳米材料螯合树脂LS-6000。
本实用新型的有益效果是:
本实用新型提供的这种油气田压裂返排液处理设备,操作简易、处理时间短,可在短时间内有效去除影响重复配液的残余硼,同时去除剩余的重金属离子,实现压裂返排液的重复利用。
下面将结合附图做进一步详细说明。
附图说明
图1是除硼装置示意图。
图中:1、缓冲罐;2、加压泵;3、树脂吸附塔;4、反洗酸罐;5、清水储罐;6、第一阀门;7、第二阀门;8、第三阀门;9、反洗排水阀。
具体实施方式
实施例1:
本实施例提供了一种油气田压裂返排液处理设备,由预处理装置和除硼装置组成,所述除硼装置包括依次连接的缓冲罐1、加压泵2、树脂吸附塔3、清水储罐5,所述预处理装置出水端与缓冲罐1相通所述加压泵2出水端与树脂吸附塔3顶部连通,树脂吸附塔3下部通过管线与清水储罐5连通。
本实用新型的工作原理是压裂返排液经预处理装置处理后,产出水进入除硼装置的缓冲罐1,再通过加压泵2泵入除硼装置的树脂吸附塔3中,使水流通过其中的除硼树脂自上而下流出达到吸附去除硼离子的目的,产出水进入清水储罐5备用,产出水能够达到油气田压裂液回用水质要求,满足重复配液性能要求,提高压裂返排液的重复利用效率。
实施例2:
在实施例1的基础上,本实施例提供了一种如图1所示的油气田压裂返排液处理设备,所述除硼装置还包括反洗酸罐4,所述反洗酸罐4和缓冲罐1并联后与加压泵2相通,所述缓冲罐1和加压泵2之间设有第一阀门6,所述反洗酸罐4和加压泵2之间设有第二阀门7,所述树脂吸附塔3与清水储罐5之间的管线上设有第三阀门8,所述树脂吸附塔3底部设有反洗排水阀9。
工作过程:压裂返排液经预处理装置处理后,产出水进入除硼装置的缓冲罐1,打开加压泵2、第一阀门6和第三阀门8,泵入除硼装置的树脂吸附塔3中,使水流通过其中的除硼树脂自上而下流出达到吸附去除硼离子的目的,产出水进入清水储罐5备用;待其吸附容量饱和后,停止处理,关闭第一阀门6和第三阀门8,打开第二阀门7和反洗排水阀9通过加压泵2将反洗酸罐4中的稀酸泵入树脂吸附塔3中,完成反洗再生过程后即可再次投入生产。
实施例3:
在实施例1的基础上,本实施例提供了一种油气田压裂返排液处理设备,所述预处理装置包括依次连接的静态管道混合器、反应箱、气浮沉降装置、斜管、精细过滤装置。
预处理装置对压裂返排液经过加药、混合、反应、气浮、沉降后,去除95%以上的悬浮,色度及COD等,之后出水连接精细处理装置的进水口经过一级(或两级)过滤,产出水进入除硼装置的缓冲罐1,后续经除硼装置去除影响重复配液的残余硼,实现压裂返排液的重复利用。
下面以一个具体的实施例说明本实用新型的使用效果。
长城钻探某区块压裂返排液,硼含量为42 mg/L,经过预处理装置处理后硼含量为30.5 mg/L。
取缓存水箱中经过预处理装置处理后的产出水3方,通过加压泵2输送至除硼装置的树脂吸附塔3中,进行吸附处理,处理后出水泵入清水储罐5。
压裂返排液经该设备处理后,水质澄清透明,硼含量仅为0.8 mg/L,,远均低于国家标准中规定的限值,满足重复配液要求。
在本实施例中,所述树脂吸附塔3包括通过管线串联的第一吸附塔和第二吸附塔。所述第一吸附塔内的树脂填料为离子交换树脂,所述第二吸附塔内的树脂填料为纳米材料螯合树脂LS-6000。首先对预处理装置的产出水进行重金属离子的吸附,之后由米材料螯合树脂LS-6000对硼进行针对性吸附,使产出水能够达到油气田压裂液回用水质要求。
以上各实施例没有详细叙述的结构属本行业的公知常识,这里不一一叙述。
以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明,并不构成对本实用新型的保护范围的限制,凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。