一种压裂返排液处理实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种压裂返排液处理实验装置，包括化学氧化破胶室、臭氧氧化破胶室、化学絮凝管道混合器、电絮凝反应器、化学氧化室、电化学氧化室、过滤器，所述化学氧化破胶室和臭氧氧化破胶室并列设置，两者的出口均与化学絮凝管道混合器的入口相连，化学絮凝管道混合器、电絮凝反应器、化学氧化室、电化学氧化室依次串联，所述电絮凝反应室的出口和电化学氧化室的出口均与过滤管道的入口相连，过滤管道的出口与清水池相连。该试验装置能实现压裂返排液的氧化破胶、絮凝、深度氧化和过滤等连续处理过程，且能通过阀门切换实现不同的处理工艺；试验装置操作简单、适用于胍胶压裂返排液、滑溜水压裂返排液等不同体系压裂返排液的处理试验，实用性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涉及油田、天然气、煤层气等非常规油气田开发过程中压裂施工后返排液处理
，尤其涉及一种压裂返排液处理试验装置。
技术介绍
我国自积极开展油气资源战略调查和勘探开发以来，很长一段时间内忽略了开发中可能带来的水资源挑战、环境污染及放置措施等问题。其中，压裂作为新井试气、老区油气井挖潜和单井增产常用的措施之一，会产生大量生产废液，包括施工前活性水洗井作业产生的洗井废水、施工完成后从井筒返排出来的压裂破胶液和地层流体及施工剩余的压裂基液。随着压裂技术的大规模开展，必然面临压裂返排液的处理问题。其中胍胶压裂作业结束后，返排的压裂液中既含有大量胍胶、甲醛、石油类及各种添加剂，地层深处带出的粘土颗粒和岩屑，使得压裂返排液具有高COD、高稳定性、高粘度和高浊度等特点，特别是其中一些不易净化的亲水性有机添加剂，难以从废水中除去。滑溜水压裂施工采用的滑溜水配方简单，具有优良的降阻、减排、稳粘性能，但经地面返出后由于收到地层岩石吸附和储层污染，成分亦变得较为复杂，且返排液量大。目前现场多采用大型污水池或大罐存储，依靠污水自身进行长时间的挥发或沉降，存在耗时长、效率低、渗透或外溢风险高等问题；或着统一运输至某处集中处理，费时费力且成本高。因此，将压裂返排液进行就地处理用于重复利用或外排，是油田开发生产迫切需要研究和解决的技术。近年来对于压裂返排液的处理技术主要集中在预处理、絮凝、高级氧化、分离、吸附、微电解等不同处理方法的不同次序的组合，且针对不同体系的压裂返排液需采用不同的处理装置完成连续试验。鉴于压裂返排液水质特性多变、室内试验装置要求众多、不同处理方法间连续性不强等特点，有必要开发高效一体化的压裂返排液处理试验装置，评价不同处理工艺对压裂返排液的处理效果，对压裂返排液处理装置的研制具有重要的指导作用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种操作简单，可以针对不同类型的压裂返排液进行处理的压裂返排液处理实验装置。本专利技术所采用的技术方案为：一种压裂返排液处理实验装置，其特征在于：包括化学氧化破胶室、臭氧氧化破胶室、化学絮凝管道混合器、电絮凝反应器、化学氧化室、电化学氧化室、过滤器，所述化学氧化破胶室和臭氧氧化破胶室并列设置，两者的入口均与污水池相连，两者的出口均与化学絮凝管道混合器的入口相连，所述化学絮凝管道混合器的出口与电絮凝反应室的入口相连，电絮凝反应室的出口与化学氧化室的入口相连，所述化学氧化室的出口与电化学氧化室的入口相连，所述电絮凝反应室的出口和电化学氧化室的出口均与过滤管道的入口相连，过滤管道的出口与清水池相连，在化学絮凝管道混合器上分别连接有絮凝剂罐和助凝剂罐，在化学氧化破胶室、臭氧氧化破胶室、电絮凝反应室、化学氧化室、电化学氧化室的入口和出口分别设有阀门，通过阀门切换实现不同的处理工艺。按上述技术方案，在所述电絮凝反应室的入口和出口端并联设置有一管道，在管道上设有阀门，通过调节阀门，实现化学絮凝管道混合器和电絮凝反应室的串联和并联。按上述技术方案，在化学氧化破胶室与化学破胶罐相连，化学破胶罐的出口设有流量计，在化学氧化破胶室内设有第一搅拌器，化学破胶罐中为化学氧化破胶剂溶液，化学氧化破胶剂溶液为过硫酸铵、过硫酸钾、过氧及氧氯化合物的复合物中的一种。按上述技术方案，所述臭氧氧化破胶室的底部与臭氧发生器相连，臭氧发生器的顶部设有微孔曝气头，在臭氧氧化破胶室中设有锰砂催化剂填料层，在臭氧氧化破胶室的顶部连接有臭氧尾气消减装置。按上述技术方案，絮凝剂罐中为无机高分子絮凝剂溶液，无机高分子絮凝剂溶液为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铁和聚合硫酸铁中的至少一种；助凝剂罐中为助凝剂聚丙烯酰胺溶液；絮凝剂罐和助凝剂罐的出口均设有流量计。按上述技术方案，在电絮凝反应室中刻有便于固定和更换电极的小槽，所述电极采用铝电极或铁电极。按上述技术方案，在化学氧化室的入口处设有管道粗过滤器。按上述技术方案，所述化学氧化室与化学氧化剂罐相连，化学氧化室中的化学氧化剂罐中为化学氧化剂溶液，化学氧化剂溶液为芬顿试剂或次氯酸钠溶液，化学氧化剂罐的出口连接有流量计。按上述技术方案，所述电化学氧化室的阳极采用二氧化铅、二氧化钛、铂铱合金和掺硼金刚石中的一种，阴极采用铅、钛和石墨中的一种。按上述技术方案，在化学氧化破胶室、臭氧氧化破胶室、化学絮凝管道混合器、电絮凝反应室、化学氧化室、电化学氧化室的出口均设有取样口，在污水池、电絮凝反应室、电化学氧化室的出口均设有输送泵。本专利技术所取得的有益效果为：该试验装置能实现压裂返排液的氧化破胶、絮凝、深度氧化和过滤等连续处理过程，且能通过阀门切换实现不同的处理工艺；试验装置操作简单、适用于胍胶压裂返排液、滑溜水压裂返排液等不同体系压裂返排液的处理试验，得到的试验处理参数对于现场压裂返排液装置的研制具有重要的指导作用。附图说明图1为本专利技术的结构图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图所示，本实施例提供了一种压裂返排液处理实验装置，包括污水池、化学氧化破胶室2、臭氧氧化破胶室5、化学絮凝管道混合器7、电絮凝反应器8、化学氧化室10、电化学氧化室11、过滤器12，所述化学氧化破胶室2和臭氧氧化破胶室5并列设置，两者的入口均通过管道与污水池相连，在两者的入口的管道上分别设有阀门阀门A2、A1，两者的出口分别通过管道与化学絮凝管道混合器7的入口相连，在两者的出口的管道上分别设有阀门B1、B2；所述化学絮凝管道混合器7的出口通过管道与电絮凝反应室8的入口相连，电絮凝反应室8的出口通过管道与化学氧化室10的入口相连；在电絮凝反应室8的入口和出口均设有阀门D1、D3，在所述电絮凝反应室8的入口和出口端并联设置有一管道，在管道上设有阀门D2，通过调节阀门D2，实现化学絮凝管道混合器和电絮凝反应室的串联和并联。所述化学氧化室10的出口通过管道与电化学氧化室11的入口相连，在该管道上设有管道粗过滤器9，在化学氧化室10的入口管道和出口管道上分别设有阀门E1和E4，所述电絮凝反应室8的出口和电化学氧化室11的出口均分别通过管道与过滤管道12的入口相连，在该两个管道上分别设有阀门E2、E3，过滤管道12的出口通过管道与清水池相连，在该管道上设有阀门F2。在化学氧化破胶室2、臭氧氧化破胶室5、化学絮凝管道混合器7、电絮凝反应室8、化学氧化室10、电化学氧化室11的出口均设有取样口，在污水池、电絮凝反应室8、电化学氧化室11的出口分别设有输送泵1-1,1-2,1-3。所述化学氧化破胶室2与化学破胶罐6-1相连，化学破胶罐6-1中为化学氧化破胶剂溶液，化学氧化破胶剂溶液为过硫酸铵、过硫酸钾、过氧及氧氯化合物的复合物中的一种。化学破胶罐6-1的出口设有流量计，在化学氧化破胶室2内设有第一搅拌器3-1，用于实现化学氧化破胶剂的精确添加，并确保化学氧化破胶剂与压裂返排液充分反应。在臭氧氧化破胶室中设有锰砂催化剂填料层，其粒径为10-12mm，能激发臭氧生成羟基自由基，形成催化臭氧氧化的作用，提高臭氧分解效率，同时也可使污水与臭氧混合均匀，保证反应时间；所述臭氧氧化破胶室5的底部与臭氧发生器4相连，臭氧发生器4的顶部设有微孔曝气头，臭氧经微孔曝气头分散气泡后进入返本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压裂返排液处理实验装置，其特征在于：包括化学氧化破胶室、臭氧氧化破胶室、化学絮凝管道混合器、电絮凝反应器、化学氧化室、电化学氧化室、过滤器，所述化学氧化破胶室和臭氧氧化破胶室并列设置，两者的入口均与污水池相连，两者的出口均与化学絮凝管道混合器的入口相连，所述化学絮凝管道混合器的出口与电絮凝反应室的入口相连，电絮凝反应室的出口与化学氧化室的入口相连，所述化学氧化室的出口与电化学氧化室的入口相连，所述电絮凝反应室的出口和电化学氧化室的出口均与过滤管道的入口相连，过滤管道的出口与清水池相连，在化学絮凝管道混合器上分别连接有絮凝剂罐和助凝剂罐，在化学氧化破胶室、臭氧氧化破胶室、电絮凝反应室、化学氧化室、电化学氧化室的入口和出口分别设有阀门。

【技术特征摘要】
1.一种压裂返排液处理实验装置，其特征在于：包括化学氧化破胶室、臭氧氧化破胶室、化学絮凝管道混合器、电絮凝反应器、化学氧化室、电化学氧化室、过滤器，所述化学氧化破胶室和臭氧氧化破胶室并列设置，两者的入口均与污水池相连，两者的出口均与化学絮凝管道混合器的入口相连，所述化学絮凝管道混合器的出口与电絮凝反应室的入口相连，电絮凝反应室的出口与化学氧化室的入口相连，所述化学氧化室的出口与电化学氧化室的入口相连，所述电絮凝反应室的出口和电化学氧化室的出口均与过滤管道的入口相连，过滤管道的出口与清水池相连，在化学絮凝管道混合器上分别连接有絮凝剂罐和助凝剂罐，在化学氧化破胶室、臭氧氧化破胶室、电絮凝反应室、化学氧化室、电化学氧化室的入口和出口分别设有阀门。2.根据权利要求1所述的一种压裂返排液处理实验装置，其特征在于：在所述电絮凝反应室的入口和出口端并联设置有一管道，在管道上设有阀门，通过调节阀门，实现化学絮凝管道混合器和电絮凝反应室的串联和并联。3.根据权利要求1或2所述的压裂返排液处理实验装置，其特征在于：在化学氧化破胶室与化学破胶罐相连，化学破胶罐的出口设有流量计，在化学氧化破胶室内设有第一搅拌器，化学破胶罐中为化学氧化破胶剂溶液，化学氧化破胶剂溶液为过硫酸铵、过硫酸钾、过氧及氧氯化合物的复合物中的一种。4.根据权利要求1或2所述的压裂返排液处理实验装置，其特征在于：所述臭氧氧化破胶室的底部与臭氧发生器相连，臭氧发生器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡琼，许剑，张正禄，李文权，
申请(专利权)人：中石化石油工程机械有限公司研究院，
类型：发明
国别省市：湖北;42