一種循環(huán)式砂液回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及油氣田勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中的壓裂液回收領(lǐng)域，具體的涉及一種循環(huán) 式砂液回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 壓裂施工是低滲透油氣田的主要工藝改造技術(shù)，水力噴砂射孔是水力壓裂的前期 工序，水力噴砂射孔返出大量的液體和砂子，均排放在井場(chǎng)的排污坑中；隨著環(huán)保法的嚴(yán)格 實(shí)施，不能排放在地面，須進(jìn)行回收處理再利用;水平井在壓裂施工時(shí)，要進(jìn)行水力噴砂射 孔，而每個(gè)層所需要的砂量約為5-6方，施工排量約為2-3方/分;當(dāng)每口井需水力噴射10層 左右，加上放噴返出的砂子，施工后，每個(gè)射孔段需噴射液體約為100方，砂子約為50方;長(zhǎng) 慶油田每年施工約600 口水平井，需要回收和利用的液體數(shù)量為:600 X 100 X 10=600000方； 每年排放在井場(chǎng)上的砂子約為:600 X 50=30000方;若要對(duì)水平井返出的砂子及液量進(jìn)行處 理后回收再利用，按處理1方水的成本為200元，處理1方砂子的費(fèi)用為300元的固體費(fèi)物進(jìn) 行計(jì)算，所需直接成本費(fèi)用約為:600000 X 200+30000 X 300=1.29億元。若考慮廠地，處理設(shè) 備，及運(yùn)輸費(fèi)用，則固液處理費(fèi)用約為2億元以上。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種循環(huán)水力噴射， 并且將噴砂射孔中返出的砂子回用到地層中去，大大降低成本的使用，且避免了在噴砂射 孔工序中對(duì)回收液體和砂子的處理環(huán)節(jié)及費(fèi)用，加快生產(chǎn)進(jìn)度，減輕壓裂施工對(duì)環(huán)保的壓 力的循環(huán)式砂液回收系統(tǒng)。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:一種循環(huán)式砂液回收系統(tǒng)，至 少包括一壓裂車(chē)組和砂液緩沖罐，所述的砂液緩沖罐的頂部的進(jìn)口通過(guò)管線與井口的排液 口連接，該砂液緩沖罐的底部出口通過(guò)閥門(mén)連接有一三通，該三通的一端通過(guò)砂栗連接有 一振動(dòng)篩，該振動(dòng)篩的出口連接有一儲(chǔ)砂罐，所述的三通的另一端通過(guò)第一閥門(mén)連接有上 水管匯，該上水管匯通過(guò)上回栗連接有一混砂罐，該混砂罐的出口與壓裂車(chē)組的入口連接， 所述壓裂車(chē)組的出口通過(guò)管線與井口的進(jìn)液口連接。
[0005] 所述的砂液緩沖罐上部出口通過(guò)第二閥門(mén)連接有一儲(chǔ)液大罐。
[0006] 所述的砂液緩沖罐是錘形砂液緩沖罐，該錘形砂液緩沖罐從上到下依次分為上錐 形罐體、主罐體和下錐形罐體。
[0007] 所述的主罐體的直徑為1200mm，高度為800mm。
[0008] 所述上錐形罐體高度為250mm。
[0009] 所述下錐形罐體的高度為1000mm。
[0010]本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)，將噴砂射孔中返出的砂子回用到 地層中去，大大降低成本的使用，且避免了在噴砂射孔工序中對(duì)回收液體和砂子的處理環(huán) 節(jié)及費(fèi)用，加快生產(chǎn)進(jìn)度，減輕壓裂施工對(duì)環(huán)保的壓力。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0012] 圖2是本放噴砂液回收結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖3是砂液緩沖罐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖中：1.井口；2.壓裂車(chē)組;3.混砂罐;4.上水栗;5.上水管匯;6.儲(chǔ)液大罐;7.第二 閥門(mén)；8.砂液緩沖罐;9.砂栗；10.第二閥門(mén)；11.振動(dòng)篩；12.儲(chǔ)砂罐;801.上錐形罐體;802. 主罐體;803.下錐形罐體。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0016] 實(shí)施例1
[0017]在水平井施工過(guò)程中，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)除砂罐大量的回收砂證明，水力噴射返出的砂子， 只有不到1/3為破碎砂，其它仍為完整的壓裂砂;通過(guò)相關(guān)研究證實(shí)，砂粒直徑大小，對(duì)管壁 的沖蝕基本上沒(méi)有影響，其主要的影響因素為噴射液體的流速，要求噴射流速達(dá)到120米/ 秒;在引進(jìn)水力噴砂射孔技術(shù)時(shí)，就是采用70目以上的粉砂進(jìn)行噴砂射孔，只是由于國(guó)內(nèi)沒(méi) 有相關(guān)配套的粉砂，在推廣應(yīng)用的過(guò)程中，為了取材方便，采用了常規(guī)壓裂砂進(jìn)行水力噴砂 射孔。所以，射孔后返出的壓裂砂仍然可以重復(fù)射孔，重復(fù)利用。
[0018] 通過(guò)多年來(lái)油氣井放噴可以看出，壓裂液從地層返出的砂子基本上全為粉砂，水 力噴砂射孔返出的破碎砂粒直徑，仍然要大于壓后地層返出的砂粒直徑；國(guó)外壓裂施工也 沒(méi)有廢棄的砂子處理物；另外，粉砂常作為壓裂施工中的下沉劑使用，便于壓開(kāi)新的裂縫， 或堵老縫;所以，可以將地層返出砂和水力噴射砂全部注入地層，對(duì)地層的產(chǎn)能不會(huì)有大的 影響。
[0019] 如圖1所示的一種循環(huán)式砂液回收系統(tǒng)，至少包括一壓裂車(chē)組2和砂液緩沖罐8,所 述的砂液緩沖罐8的頂部的進(jìn)口通過(guò)管線與井口 1的排液口連接，該砂液緩沖罐8的底部出 口通過(guò)閥門(mén)連接有一三通13，該三通13的一端通過(guò)砂栗9連接有一振動(dòng)篩11，該振動(dòng)篩11的 出口連接有一儲(chǔ)砂罐12，所述的三通13的另一端通過(guò)第一閥門(mén)10連接有上水管匯5，該上水 管匯5通過(guò)上回栗4連接有一混砂罐3，該混砂罐3的出口與壓裂車(chē)組2的入口連接，所述壓裂 車(chē)組2的出口通過(guò)管線與井口 1的進(jìn)液口連接。
[0020] 工作過(guò)程中，井內(nèi)的砂液通過(guò)壓裂車(chē)組2栗入到井口 1內(nèi)，在經(jīng)過(guò)井內(nèi)循環(huán)后的砂 液進(jìn)入到砂液緩沖罐8中，砂液緩沖罐8中的一部分通過(guò)上水管匯5及上水栗4進(jìn)入到混砂罐 3中，進(jìn)入到混砂罐3中的砂液在經(jīng)過(guò)壓裂車(chē)組2進(jìn)入到井口 1內(nèi)，實(shí)現(xiàn)砂液的循環(huán)使用，砂液 緩沖罐8中的另一部分砂液通過(guò)砂栗9進(jìn)入到振動(dòng)篩11中，經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩11進(jìn)行分離，分離后 的砂粒儲(chǔ)存到儲(chǔ)砂罐12中進(jìn)行儲(chǔ)存，該儲(chǔ)存的砂粒為以后的施工需要做準(zhǔn)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)砂粒 的再使用，解約了施工成本，并且防止放噴后的砂液對(duì)周邊的環(huán)境造成污染。
[0021] 實(shí)施例2
[0022]在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，一種循環(huán)式砂液回收系統(tǒng)，至少包括一壓裂車(chē)組2和砂液緩 沖罐8，所述的砂液緩沖罐8的頂部的進(jìn)口通過(guò)管線與井口 1的排液口連接，該砂液緩沖罐8 的底部出口通過(guò)閥門(mén)連接有一三通13，該三通13的一端通過(guò)砂栗9連接有一振動(dòng)篩11，該振 動(dòng)篩11的出口連接有一儲(chǔ)砂罐12，所述的三通13的另一端通過(guò)第一閥門(mén)10連接有上水管匯 5，該上水管匯5通過(guò)上回栗4連接有一混砂罐3，該混砂罐3的出口與壓裂車(chē)組2的入口連接， 所述的砂液緩沖罐8上部出口通過(guò)第二閥門(mén)7連接有一儲(chǔ)液大罐6;所述壓裂車(chē)組2的出口通 過(guò)管線與井口 1的進(jìn)液口連接。
[0023]該系統(tǒng)的核心設(shè)備為的砂液分離緩沖罐8,其上部有一個(gè)進(jìn)口，一個(gè)出口；下部有 一個(gè)出口，該出口處連接有一個(gè)三通13。該三通13的一端連接有砂栗9,可以將砂液緩沖罐8 內(nèi)的砂液輸送到振動(dòng)篩11上，將砂子分離出來(lái);三通13的另一端直接與上水管匯5和上水栗 4連接，可以直接將砂液吸入混砂罐3中，供給壓裂車(chē)組2,進(jìn)行循環(huán)水力噴射。砂液緩沖罐8 其上部的出液口與儲(chǔ)液大罐6相連接，若水力噴砂射孔過(guò)程中，在循環(huán)系統(tǒng)加入一定量的砂 子后，使循環(huán)系統(tǒng)的砂液量超過(guò)砂液緩沖罐8時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)多出的液體會(huì)從頂部溢出，通過(guò)管 線流入儲(chǔ)液大罐6中，起到緩沖作用；
[0024]當(dāng)進(jìn)行壓后放噴時(shí)，該砂液緩沖罐8可以作為一個(gè)旋流除砂器使用，通過(guò)旋流分離 作用，使砂液進(jìn)行分離，純液體通過(guò)旋流器頂部的閥門(mén)流入儲(chǔ)液大罐6之中，將分離出的砂 子沉降在分離器的底部，此時(shí)，可以打開(kāi)砂栗9向振動(dòng)篩11提供砂液，將放噴出的砂子分離 出來(lái)，存儲(chǔ)在一個(gè)儲(chǔ)砂罐12當(dāng)中，正常壓裂時(shí)，便于將回收的壓裂砂供給混和罐，再壓入井 內(nèi)。
[0025] 實(shí)施例3
[0026] 在實(shí)施例1或2的基礎(chǔ)上，如圖3所示為了為了滿足水力噴砂射孔工藝施工流量為 2-3方/分，噴嘴流速2 120米/秒以上，含砂比達(dá)到5%以內(nèi)的施工參數(shù)，該砂液緩沖罐8的制 作參數(shù)如下。所述的砂液緩沖罐8是錘形砂液緩沖罐，該錘形砂液緩沖罐從上到下依次分為 上錐形罐體801、主罐體802和下錐形罐體803;
[0027] 主罐體802直徑：d=l 200mm
[0028] 砂液緩沖罐8進(jìn)出口直徑〇=150mm
[0029] 砂液緩沖罐8出口高度:hl=100mm
[0030] 上錐形罐體801高度h2=250mm
[0031] 主罐體802高度h3=800
[0032] 下維形罐體803高度h4=1000mm
[0033] 總高2150 mm
[0034] 壁厚:采用5mm以上的鋼板制做，便于提高該罐的使用壽命及承壓能力。
[0035]該罐容積計(jì)算=上錐體積+主罐體積+下錐體，元臺(tái)體積計(jì)算公式為V=l/33ih(R~2+ 2rR+r'2)
[0036] 主罐體積：1 ? 22*3 ? 14*0 ? 8/4=0 ? 9m3
[0037] 上錐體：1/3*3 ? 14*0 ? 25(0 ? 62+2*0 ? 6*0 ? 075+0 ? 0752)=0 ? 12m3
[0038] 下錐體：1/3*