一種氣井水力壓裂后密閉排液測(cè)試求產(chǎn)裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于油氣田壓裂回收【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種氣井水力壓裂后密閉排液測(cè)試求產(chǎn)裝置，包括壓裂液返排罐、氣體流量計(jì)，所述壓裂液返排罐通過(guò)三通分別與液體減速降壓裝置、除砂器一側(cè)連通，所述液體減速降壓裝置與氣井之間設(shè)有第一閥門(mén)，壓裂液返排罐與三通之間設(shè)有第二閥門(mén)，除砂器與三通之間設(shè)有第三閥門(mén)；壓裂液返排罐通過(guò)管線與氣液分離器的底部連通，且管線之間設(shè)有閥門(mén)，該壓裂液返排罐裝有多功能氣體檢測(cè)儀；除砂器的另一側(cè)上部通過(guò)裝有閥門(mén)的管線與氣液分離器連接，所述氣液分離器的頂部設(shè)有排氣管線，排氣管線上裝有氣體流量計(jì)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在排液測(cè)試求產(chǎn)過(guò)程中，排液環(huán)境友好的同時(shí)提高了返排液處理效率。
【專利說(shuō)明】一種氣井水力壓裂后密閉排液測(cè)試求產(chǎn)裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油氣田壓裂回收【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種氣井水力壓裂后密閉排液測(cè)試求產(chǎn)裝置及方法，應(yīng)用于氣井壓裂后排液試氣過(guò)程。

【背景技術(shù)】
[0002]在油氣田發(fā)展史中，壓裂改造施工始終是油氣田開(kāi)發(fā)工程的重要一環(huán)，隨著開(kāi)發(fā)規(guī)模的不斷增加，氣田壓裂用水量不斷增大，施工過(guò)程中產(chǎn)生了大量的壓裂返排液和水力噴砂射孔液，該類返排液和射孔液中攜帶有大量的支撐劑、泥沙，要二次重復(fù)利用此類壓裂液，必須清除泥沙，由于排量高，除砂難度很大。
[0003]目前，大量的壓裂返排液直接排放至井場(chǎng)泥漿池自然風(fēng)干，不重復(fù)利用。這種開(kāi)放式的大量壓裂液返排，導(dǎo)致氣田面臨著嚴(yán)峻的環(huán)保壓力，而通過(guò)泥漿坑回收返排液的常規(guī)回收方法易受外界環(huán)境影響(雨水等)導(dǎo)致液體污染腐敗的問(wèn)題，回收量有限。隨著環(huán)保工作的嚴(yán)格要求，返排液不得落地、不得對(duì)井場(chǎng)周?chē)纬森h(huán)境污染。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服常規(guī)排液試氣過(guò)程存在的井場(chǎng)污染的問(wèn)題。
[0005]為此，本發(fā)明提供了一種氣井水力壓裂后密閉排液測(cè)試求產(chǎn)裝置，包括壓裂液返排罐、氣體流量計(jì)，所述壓裂液返排罐通過(guò)三通分別與液體減速降壓裝置、除砂器一側(cè)連通，所述液體減速降壓裝置與氣井之間設(shè)有第一閥門(mén)，壓裂液返排罐與三通之間設(shè)有第二閥門(mén)，除砂器與三通之間設(shè)有第三閥門(mén)；
所述壓裂液返排罐通過(guò)管線與氣液分離器的底部連通，且管線之間設(shè)有第四閥門(mén)，該壓裂液返排罐裝有多功能氣體檢測(cè)儀；
所述除砂器的另一側(cè)上部通過(guò)裝有第五閥門(mén)的管線與氣液分離器連接，所述氣液分離器的頂部設(shè)有排氣管線，排氣管線上裝有氣體流量計(jì)。
[0006]所述除砂器的另一側(cè)通過(guò)三通與壓裂液返排罐、氣液分離器連通，三通與壓裂液返排罐、氣液分離器之間分別裝有第五閥門(mén)、第六閥門(mén)。
[0007]所述氣液分離器為三相分離器。
[0008]所述液體減速降壓裝置為二級(jí)降壓管匯。
[0009]所述氣體流量計(jì)為孔板流量計(jì)。
[0010]本發(fā)明還提供了一種氣井水力壓裂后密閉排液測(cè)試求產(chǎn)方法，包括以下步驟: 步驟0，管匯降壓:氣井壓裂完成后，打開(kāi)氣井和液體減速降壓裝置之間的第一閥門(mén)和壓裂液返排罐與三通之間的第二閥門(mén)，從氣井里產(chǎn)出的返排液體通過(guò)液體減速降壓裝置后進(jìn)入壓裂液返排罐；
步驟2),返排液除砂:當(dāng)壓裂液返排罐的多功能氣體檢測(cè)儀檢測(cè)到有氣體排出時(shí)，關(guān)閉第二閥門(mén)，打開(kāi)除砂器與三通之間的第三閥門(mén)，液體經(jīng)過(guò)除砂器除去返排液中的回流壓裂砂； 步驟3),氣液分離:返排液經(jīng)除砂器除去回流壓裂砂后從除砂器另一側(cè)上部通過(guò)第五閥門(mén)進(jìn)入氣液分離器，產(chǎn)生的氣體通過(guò)氣液分離器的頂部進(jìn)入排氣管線，經(jīng)過(guò)氣體流量計(jì)測(cè)量后排出，液體通過(guò)管線和第六閥門(mén)進(jìn)入壓裂液返排罐。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)排液過(guò)程中井口密閉不敞開(kāi)、壓裂液不落地回收處理，消除了常規(guī)排液試氣過(guò)程存在的井場(chǎng)污染，降低了環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。
[0012]2)實(shí)現(xiàn)了全密閉試氣排液，有效解決了常規(guī)壓裂液回收方法易受污染而腐敗的問(wèn)題，提高了液體回收率。
[0013]下面將結(jié)合附圖做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1、第一閥門(mén)；2、減速降壓裝置；3、第二閥門(mén)；4、第三閥門(mén)；5、除砂器；6、出砂口 ；7、壓裂液返排罐；8、氣液分離器；9、氣體流量計(jì)；10氣體出口 ； 11、氣井；12、第四閥門(mén)；13、第五閥門(mén)；14、第六閥門(mén)。

【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1
為了解決常規(guī)排液試氣過(guò)程存在的井場(chǎng)污染的問(wèn)題，為氣田提供一種水力壓裂后密閉排液測(cè)試求產(chǎn)方法，應(yīng)用于氣井壓裂后排液試氣過(guò)程。本實(shí)施例提供了一種如圖1所示的氣井水力壓裂后密閉排液測(cè)試求產(chǎn)裝置，包括壓裂液返排罐7、氣體流量計(jì)9，壓裂液返排罐7通過(guò)三通分別與液體減速降壓裝置2、除砂器5 —側(cè)連通，在液體減速降壓裝置2與氣井11之間設(shè)有第一閥門(mén)1，壓裂液返排罐與三通之間設(shè)有第二閥門(mén)3，除砂器5與三通之間設(shè)有第三閥門(mén)4 ；壓裂液返排罐7通過(guò)管線與氣液分離器8的底部連通，且管線之間設(shè)有第四閥門(mén)12，該壓裂液返排罐7裝有多功能氣體檢測(cè)儀；除砂器5的另一側(cè)上部通過(guò)裝有第五閥門(mén)13的管線與氣液分離器8連接，氣液分離器8的頂部設(shè)有排氣管線10，排氣管線10上裝有孔板流量計(jì)。
[0017]在本實(shí)施例中，除砂器5的另一側(cè)通過(guò)三通與壓裂液返排罐7、氣液分離器8連通，在三通與壓裂液返排罐7、氣液分離器8之間分別裝有第五閥門(mén)13、第六閥門(mén)14 ；除砂器5是豎直除砂器，氣液分離器8為水平氣液分離器。本實(shí)施例中氣液分離器8為型號(hào)為1^030/25的三相分離器，液體減速降壓裝置2為二級(jí)降壓管匯，型號(hào)^￡-0683-(:1-0020
[0018]本發(fā)明的原理:
本發(fā)明主要由液體減速降壓裝置2、除砂器5和氣液分離器8組成，主要配套工具是氣體流量計(jì)9和壓裂液返排罐7。
[0019]液體減速降壓裝置2:從氣井11里產(chǎn)出的液體通過(guò)液體減速降壓裝置2產(chǎn)生節(jié)流作用，可以控制壓力，限制流速，達(dá)到保護(hù)下游測(cè)試生產(chǎn)設(shè)備的目的。
[0020]除砂器5:液體通過(guò)除砂器5分離壓裂返排液中的壓裂砂和其它固體顆粒，通過(guò)出砂口 6排出壓裂砂。
[0021]氣液分離器8:液體從除砂器5頂部流入氣液分離器8，產(chǎn)生的氣體在氣液分離器8頂部，通過(guò)氣體流量計(jì)9測(cè)量，接入輸氣管線或燃燒處理。產(chǎn)生的液體被分離并在壓裂液返排罐7中收集。
[0022]壓裂液返排過(guò)程一般分為兩個(gè)階段:
第一階段，第一閥門(mén)1、第二閥門(mén)3開(kāi)啟，第三閥門(mén)4關(guān)閉，井筒僅產(chǎn)出液體，液體從井筒或近井筒區(qū)域排至壓裂液返排罐7，液體中不夾帶氣態(tài)烴。一旦通過(guò)多功能氣體檢測(cè)儀觀察到有氣體返出，開(kāi)啟第三閥門(mén)4，關(guān)閉第二閥門(mén)3，返排第一階段結(jié)束。
[0023]第二階段，液體從除砂器5頂部流入水平氣液分離器8。產(chǎn)生的氣體在氣液分離器8頂部，通過(guò)孔板流量計(jì)測(cè)量，排出或燃燒處理，產(chǎn)生的液體被分離通過(guò)第四閥門(mén)12通往壓裂液返排罐7中收集。
[0024]返出液量通常開(kāi)始較高，在返排作業(yè)期間隨著時(shí)間推移返出液量減少，而氣產(chǎn)量通常開(kāi)始較低，在返排作業(yè)期間隨著時(shí)間推移氣產(chǎn)量增加。
[0025]實(shí)施例2
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例提供了氣井水力壓裂后密閉排液測(cè)試求產(chǎn)方法，包括以下步驟:
步驟0，管匯降壓:氣井壓裂完成后，打開(kāi)氣井11和液體減速降壓裝置2之間的第一閥門(mén)1和壓裂液返排罐7與三通之間的第二閥門(mén)3，從氣井11里產(chǎn)出的返排液體通過(guò)液體減速降壓裝置2后進(jìn)入壓裂液返排罐；
步驟2),返排液除砂:當(dāng)壓裂液返排罐7的多功能氣體檢測(cè)儀檢測(cè)到有氣體排出時(shí)，關(guān)閉第二閥門(mén)3，打開(kāi)除砂器5與三通之間的第三閥門(mén)4，液體經(jīng)過(guò)除砂器5除去返排液中的回流壓裂砂；
步驟3),氣液分離:返排液經(jīng)除砂器5除去回流壓裂砂后從除砂器5另一側(cè)上部通過(guò)第五閥門(mén)13進(jìn)入氣液分離器8，產(chǎn)生的氣體通過(guò)氣液分離器8的頂部進(jìn)入排氣管線10，經(jīng)過(guò)氣體流量計(jì)9測(cè)量后排出，液體通過(guò)管線和第六閥門(mén)14進(jìn)入壓裂液返排罐7。
[0026]綜上所述，本發(fā)明通過(guò)管匯降壓、返排液除砂和氣液分離對(duì)返排液進(jìn)行脫砂、脫氣的密閉處理，實(shí)現(xiàn)了在排液測(cè)試求產(chǎn)過(guò)程中，排液環(huán)境友好的同時(shí)提高了返排液處理效率。
[0027]本實(shí)施例沒(méi)有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
[0028]以上例舉僅僅是對(duì)本發(fā)明的舉例說(shuō)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種氣井水力壓裂后密閉排液測(cè)試求產(chǎn)裝置，包括壓裂液返排罐(7)、氣體流量計(jì)(9)，其特征在于:所述壓裂液返排罐(7)通過(guò)三通分別與液體減速降壓裝置(2)、除砂器(5)—側(cè)連通，所述液體減速降壓裝置(2)與氣井(11)之間設(shè)有第一閥門(mén)(1)，壓裂液返排罐與三通之間設(shè)有第二閥門(mén)(3)，除砂器(5)與三通之間設(shè)有第三閥門(mén)(4)； 所述壓裂液返排罐(7)通過(guò)管線與氣液分離器(8)的底部連通，且管線之間設(shè)有第四閥門(mén)(12)，該壓裂液返排罐(7)裝有多功能氣體檢測(cè)儀； 所述除砂器(5)另一側(cè)上部通過(guò)裝有第五閥門(mén)(13)的管線與氣液分離器(8)連接，所述氣液分離器(8)的頂部設(shè)有排氣管線(10)，排氣管線(10)上裝有氣體流量計(jì)(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣井水力壓裂后密閉排液測(cè)試求產(chǎn)裝置，其特征在于:所述除砂器(5)的另一側(cè)通過(guò)三通與壓裂液返排罐(7)、氣液分離器(8)連通，三通與壓裂液返排罐(7)、氣液分離器(8)之間分別裝有第五閥門(mén)(13)、第六閥門(mén)(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種氣井水力壓裂后密閉排液測(cè)試求產(chǎn)裝置，其特征在于:所述氣液分離器(8)為三相分離器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣井水力壓裂后密閉排液測(cè)試求產(chǎn)裝置，其特征在于:所述液體減速降壓裝置(2)為二級(jí)降壓管匯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣井水力壓裂后密閉排液測(cè)試求產(chǎn)裝置，其特征在于:所述氣體流量計(jì)(9)為孔板流量計(jì)。
6.一種氣井水力壓裂后密閉排液測(cè)試求產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1)，管匯降壓:氣井壓裂完成后，打開(kāi)氣井(11)和液體減速降壓裝置(2)之間的第一閥門(mén)(I)和壓裂液返排罐(7)與三通之間的第二閥門(mén)(3)，從氣井(11)里產(chǎn)出的返排液體通過(guò)液體減速降壓裝置(2)后進(jìn)入壓裂液返排罐(7)； 步驟2)，返排液除砂:當(dāng)壓裂液返排罐(7)的多功能氣體檢測(cè)儀檢測(cè)到有氣體排出時(shí)，關(guān)閉第二閥門(mén)(3)，打開(kāi)除砂器(5)與三通之間的第三閥門(mén)(4)，液體經(jīng)過(guò)除砂器(5)除去返排液中的回流壓裂砂； 步驟3)，氣液分離:返排液經(jīng)除砂器(5)除去回流壓裂砂后從除砂器(5)另一側(cè)上部通過(guò)第五閥門(mén)(13)進(jìn)入氣液分離器(8)，產(chǎn)生的氣體通過(guò)氣液分離器(8)的頂部進(jìn)入排氣管線(10)，經(jīng)過(guò)氣體流量計(jì)(9)測(cè)量后排出，液體通過(guò)管線和第六閥門(mén)(14)進(jìn)入壓裂液返排罐(7)。
【文檔編號(hào)】E21B43/26GK104373102SQ201410634715
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】王亞娟, 張燕明, 丁里, 來(lái)軒昂, 何明舫, 沈磊, 周長(zhǎng)靜, 丁勇, 郝瑞芬, 葉亮, 李雪原, 肖元相, 李寧軍 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司