压裂返排液分离装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种压裂返排液分离装置及方法，该装置包括：分离仓，包括上部壳体和下部壳体，下部壳体分布有多个出液孔；摆动机构，与上部壳体连接，摆动机构能带动分离仓及分离仓内的压裂返排液摆动；阻挡机构，其能伸入分离仓内而中断压裂返排液中岩石的摆动，而使岩石之间的废液与岩石分离并从出液孔滤出；排料机构，下部壳体通过排料机构与上部壳体连接，且排料机构能带动下部壳体与上部壳体分离并绕一水平轴线转动下部壳体。本发明专利技术利用摆动机构带动压裂返排液摆动，使得岩石和部分废液在摆动过程实现分离，同时通过阻挡机构中断岩石的摆动，进一步地使岩石和另一部分废液实现分离，从而提高了压裂返排液的高效分离，分离效率高且分离效果好。率高且分离效果好。率高且分离效果好。

【技术实现步骤摘要】
压裂返排液分离装置及方法


[0001]本专利技术涉及油田设备
，特别地，有关于一种压裂返排液分离装置及方法。

技术介绍

[0002]在油气井的开采过程中，需要向井口内泵入一定量、具有压力的压裂返排液，压裂返排液进入油气井的生产层后，使生产层得到改善，进而提高油气的开采产量，其中，在压裂过程中，会从井口内返排出大量的压裂返排液，压裂返排液中含有废压裂返排液(以下简称废液)以及岩石(包括岩渣和/或砂石等固体)，其中，废液是污染物。由于废液不能直接排放，通常作业人员要将压裂返排液中的废液与岩石分离出来，而后对分离出的废液进行单独净化处理，处理后才能将其单独排放，而将分离出来的岩石倾倒掉。
[0003]为将压裂返排液中的废液与岩石分离出来，现有技术中，采用如图1所示的滚筒式分离设备来分离废液和岩石，这种滚筒式分离设备包括机架1和锥形筒2，锥形筒2的左右两端部均为封闭端，锥形筒2的柱面上分布有多个出液孔3，锥形筒2的两个封闭端经转轴可旋转地安装于机架1上，锥形筒2上较小的端部处设置有注入口4，注入口4的顶部经法兰连接有端盖5，锥形筒2上较大的端部处设置有位于注入口4下方的排料口6，排料口6处经法兰连接有端盖5，锥形筒2的一转轴处连接有动力机7。
[0004]工作时，作业人员先在锥形筒2的下方放置一个收液槽体8
’
，作业人员拆卸掉位于注入口4顶部处的端盖5，而后将收集起来一定量的压裂返排液经注入口4注入到锥形筒2内，随后重新在注入口4连接端盖5，作业人员打开动力机7，动力机7带动锥形筒2旋转，在离心力下，锥形筒2内的废液从出液孔3处流出，流出的废液落入到收液槽体8
’
内，而岩石无法穿过出液孔3而残留在锥形筒2内，一段时间后，作业人员关闭动力机7并且挪开收液槽体8
’
，待停机后，作业人员使排料口6处于下方，而后打开其上的端盖5，打开后，锥形筒2内岩石沿着其锥面从排料口6处滚出，岩石落到机架1上，从而实现了将压裂返排液中废液与岩石之间的分离；分离后，即可方便后续对收液槽体8
’
内的废液做净化处理。
[0005]然而，这种滚筒式分离设备虽然能够将废液分离出来，但是使用一段时间后，该技术存在以下缺陷：
[0006]I、锥形筒2只能做单一的旋转运动，造成倒入其内的岩石和废液也只能做单一的旋转运动，导致需要等待很长时间，才能将夹带在岩石之间的废压裂返排液析出来，进而极大地降低了分离效率。
[0007]II、当要排出岩石时，需要打开排料口6处的端盖5，这无疑是增加了作业人员的工作强度，此外，锥形筒2内的岩石只能逐步的从排料口6处排出，要排出锥形筒2内的岩石，要等待很长时间，从而极大地降低了岩石的排出效率，进而耽误了下一批压裂返排液的分离处理。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种压裂返排液分离装置及方法，以解决目前对压裂返排液
中废液与岩石进行分离时由于岩石和废液只能做单一的旋转运动，导致分离时间长，分离效率低，以及分离后岩石排出效率低的技术问题。
[0009]本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：
[0010]本专利技术提供一种压裂返排液分离装置，包括：分离仓，分布有多个出液孔；摆动机构，与所述分离仓连接，所述摆动机构能带动所述分离仓及所述分离仓内的压裂返排液摆动；阻挡机构，其能伸入所述分离仓内而中断所述压裂返排液中岩石的摆动，而使所述岩石之间的废液与所述岩石分离并从所述出液孔滤出；排料机构，所述分离仓包括上部壳体和下部壳体，所述上部壳体与所述摆动机构相连接，所述下部壳体通过所述排料机构与所述上部壳体连接，且所述排料机构能带动所述下部壳体与所述上部壳体分离并绕一水平轴线转动所述下部壳体。
[0011]本专利技术的实施方式中，所述阻挡机构包括一阻挡件，所述分离仓摆动的状态下，所述阻挡件伸于所述分离仓内且固定设置。
[0012]本专利技术的实施方式中，所述分离仓内具有一过滤面，多个所述出液孔分布于所述过滤面上，所述阻挡件与所述过滤面相配合。
[0013]本专利技术的实施方式中，所述过滤面为凹曲面，所述阻挡件的底面为与所述凹曲面相配合的凸曲面。
[0014]本专利技术的实施方式中，所述阻挡机构还包括第一伸缩件，所述第一伸缩件沿所述分离仓的轴向架设于所述分离仓的上方，所述阻挡件与所述伸缩结构连接，所述第一伸缩件能带动所述阻挡件沿所述分离仓的轴向移动。
[0015]本专利技术的实施方式中，所述排料机构包括两排料结构，两所述排料结构对称设置于所述分离仓的两侧，所述排料结构包括第二伸缩件以及转动件，所述第二伸缩件的一端与所述上部壳体连接，所述第二伸缩件的另一端通过所述转动件与所述下部壳体相连接，所述第二伸缩件能带动所述转动件及所述下部壳体沿所述分离仓的轴向移动地设置，所述下部壳体与所述上部壳体分离的状态下，所述转动件能带动所述下部壳体绕所述水平轴线转动。
[0016]本专利技术的实施方式中，所述下部壳体的下端设有密封结构，所述上部壳体的上端抵压于所述密封结构上。
[0017]本专利技术的实施方式中，所述摆动机构包括两个摆动结构，两个所述摆动结构相对于所述分离仓的摆动方向对称设置，所述分离仓的两侧通过转轴与两个所述摆动结构转动配合。
[0018]本专利技术的实施方式中，所述摆动结构包括第三伸缩件、齿轮、齿条以及转接件，所述转接件与所述转轴转动配合，所述第三伸缩件能带动所述齿条沿所述分离仓的摆动方向的切线方向移动地设置，所述齿轮安装在所述转轴上并与所述齿条啮合连接。
[0019]本专利技术的实施方式中，所述压裂分离装置还包括机架，所述机架包括两个支架以及一垫板，两个所述支架安装在所述垫板上，所述分离仓通过所述摆动机构架设于两个所述支架之间，所述阻挡机构通过安装架架设于两个所述支架上并位于所述分离仓的上方。
[0020]本专利技术的实施方式中，所述压裂返排液分离装置包括收液槽体，所述收液槽体置于所述分离仓的下方。
[0021]本专利技术还提供一种压裂返排液分离方法，包括以下步骤：
[0022]步骤S1、在垫板上且位于下部壳体的正下方放置一收液槽体；
[0023]步骤S2、控制第一伸缩件的伸缩端带动阻挡件向下伸入分离仓内，且该阻挡件穿过上部壳体伸至下部壳体内并与下部壳体内的过滤面相配合；
[0024]步骤S3、从上部壳体的上端的开口向分离仓内分多次注入一定量的压裂返排液，注入的同时，一部分废液穿过出液孔而落入到收液槽体内，另一部分废液夹带在岩石之间，由于岩石无法穿过出液孔而残留在下部壳体内；
[0025]步骤S4、控制两个摆动结构的第三伸缩件的伸缩端进行往复的前后伸缩运动，通过支板带动齿条同步地进行往复的前后伸缩运动，利用齿条和齿轮之间的传动，使得齿轮带动转轴在一定的夹角范围内往复的旋转，使得转轴通过连接板带动分离仓前后摆动，同时两个排料结构也同步地前后摆动，进而使下部壳体内夹带了废液的岩石也前后摆动，从而将废液与岩石分散开，在分散过程中，由于阻挡件在分离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压裂返排液分离装置，其特征在于，包括：分离仓(200)，包括上部壳体(14)和下部壳体(23)，所述下部壳体(23)分布有多个出液孔；摆动机构(300)，与所述上部壳体(14)连接，所述摆动机构(300)能带动所述分离仓(200)及所述分离仓(200)内的压裂返排液摆动；阻挡机构(400)，其能伸入所述分离仓(200)内而中断所述压裂返排液中岩石的摆动，而使所述岩石之间的废液与所述岩石分离并从所述出液孔滤出；排料机构(500)，所述下部壳体(23)通过所述排料机构(500)与所述上部壳体(14)连接，且所述排料机构(500)能带动所述下部壳体(23)与所述上部壳体(14)分离并绕一水平轴线转动所述下部壳体(23)。2.根据权利要求1所述的压裂返排液分离装置，其特征在于，所述阻挡机构(400)包括一阻挡件(26)，所述分离仓(200)摆动的状态下，所述阻挡件(26)伸于所述分离仓(200)内且固定设置。3.根据权利要求2所述的压裂返排液分离装置，其特征在于，所述分离仓(200)内具有一过滤面(32)，多个所述出液孔分布于所述过滤面(32)上，所述阻挡件(26)与所述过滤面(32)相配合。4.根据权利要求3所述的压裂返排液分离装置，其特征在于，所述过滤面(32)为凹曲面，所述阻挡件(26)的底面为与所述凹曲面相配合的凸曲面。5.根据权利要求2所述的压裂返排液分离装置，其特征在于，所述阻挡机构(400)还包括第一伸缩件(25)，所述第一伸缩件(25)沿所述分离仓(200)的轴向架设于所述分离仓(200)的上方，所述阻挡件(26)与所述伸缩结构连接，所述第一伸缩件(25)能带动所述阻挡件(26)沿所述分离仓(200)的轴向移动。6.根据权利要求1所述的压裂返排液分离装置，其特征在于，所述排料机构(500)包括两排料结构(24)，两所述排料结构(24)对称设置于所述分离仓(200)的两侧，所述排料结构(24)包括第二伸缩件(27)以及转动件(29)，所述第二伸缩件(27)的一端与所述上部壳体(14)连接，所述第二伸缩件(27)的另一端通过所述转动件(29)与所述下部壳体(23)相连接，所述第二伸缩件(27)能带动所述转动件(29)及所述下部壳体(23)沿所述分离仓(200)的轴向移动地设置，所述下部壳体(23)与所述上部壳体(14)分离的状态下，所述转动件(29)能带动所述下部壳体(23)绕所述水平轴线转动。7.根据权利要求6所述的压裂返排液分离装置，其特征在于，所述下部壳体(23)的下端设有密封结构(15)，所述上部壳体(14)的上端抵压于所述密封结构(15)上。8.根据权利要求1所述的压裂返排液分离装置，其特征在于，所述摆动机构(300)包括两个摆动结构(16)，两个所述摆动结构(16)相对于所述分离仓(200)的摆动方向对称设置，所述分离仓(200)的两侧通过转轴(20)与两个所述摆动结构(16)转动配合。9.根据权利要求8所述的压裂返排液分离装置，其特征在于，所述摆动结构(16)包括第三伸缩件(17)、齿轮(21)、齿条(19)以及转接件(18)，所述转接件(18)与所述转轴(20)转动配合，所述第三伸缩件(17)能带动所述齿条(19)沿所述分离
仓(200)的摆动方向的切线方向移动地设置，所述齿轮(21)安装在所述转轴(20)上并与所述齿条(19)啮合连接。10.根据权利要求1所述的压裂返排液分离装置，其特征在于，所述压裂...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭修成，夏泊洢，孙立伟，赵志刚，孙少亮，刘妍，于开斌，匡涛，段建明，李兴财，钟健，姜哲人，李果，耿浩男，孙铭，孙显宏，冷风承，宁丹宇，
申请(专利权)人：中国石油集团长城钻探工程有限公司，
类型：发明
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