[發明專利]一種壓裂返排液的降粘過濾一體化處理系統和方法

在審

• 申請號: 202010105082.1
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111362450A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 李巖;冀忠倫;張海玲;趙敏;蔣繼輝;任鵬;同霄;邱奇;劉寧;范婧
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;B01D33/42;B01D33/50;B01D33/80;C02F103/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

1.一種壓裂返排液的降粘過濾一體化處理系統，其特征在于，包括過濾單元、進水單元、出水單元、動力單元以及控制單元；

其中，過濾單元包括過濾器筒體(4)、外層濾網(3)與內層濾網(2)，過濾器筒體(4)內設置有內層濾網(2)，內層濾網(2)外側套裝有外層濾網(3)；

動力單元與外層濾網(3)與內層濾網(2)均相連，并帶動外層濾網(3)與內層濾網(2)進行反方向轉動；

進水單元包括進水管線(20)；過濾器筒體(4)上設置有內層濾網(2)內部相連通的進水管線(20)，并且進水管線(20)上設置有進水電磁閥(1)；

出水單元包括出水管線(18)；出水管線(18)設置在過濾器筒體(4)底部，并且出水管線(18)上設置有出水電磁閥(5)；

進水電磁閥(1)、出水電磁閥(5)以及動力單元均與控制單元相連。

2.根據權利要求1所述的一種壓裂返排液的降粘過濾一體化處理系統，其特征在于，內層濾網(2)和外層濾網(3)為圓柱狀，外層濾網(3)與過濾器筒體(4)內壁之間留有間隙。

3.根據權利要求1所述的一種壓裂返排液的降粘過濾一體化處理系統，其特征在于，外層濾網(3)和內層濾網(2)材質為304L不銹鋼金屬網；外層濾網(3)孔徑為50微米，內層濾網(2)孔徑為20微米。

4.根據權利要求1所述的一種壓裂返排液的降粘過濾一體化處理系統，其特征在于，當高粘含砂壓裂返排液粘度大于3mPa.s小于等于6mPa.s時，外層濾網(3)和內層濾網(2)的轉速為3000轉/分鐘，當高粘含砂壓裂返排液粘度大于6mPa.s小于等于10mPa.s時，外層濾網(3)和內層濾網(2)的轉速為5000轉/分鐘；當高粘含砂壓裂返排液粘度大于10mPa.s時，外層濾網(3)和內層濾網(2)的轉速為8000轉/分鐘。

5.根據權利要求1所述的一種壓裂返排液的降粘過濾一體化處理系統，其特征在于，動力單元包括一級齒輪(6)、電機(7)、外筒二級齒輪(12)、內筒三級齒輪(13)、內筒二級齒輪(14)、外筒傳動軸(19)以及內筒傳動軸(21)；

電機(7)連接一級齒輪(6)，一級齒輪(6)分別與連接內筒二級齒輪(14)和外筒二級齒輪(12)相連；內筒二級齒輪(14)與內筒三級齒輪(13)相連，內筒三級齒輪(13)與內筒傳動軸(21)相連，內筒傳動軸(21)與內層濾網(2)相連，實現內層濾網(2)的轉動；

外筒二級齒輪(12)與外筒傳動軸(19)相連，外筒傳動軸(19)與外層濾網(3)相連，實現外層濾網(3)的轉動。

6.根據權利要求5所述的一種壓裂返排液的降粘過濾一體化處理系統，其特征在于，外筒傳動軸(19)為內部中空環狀結構，內部套入內筒傳動軸(21)，外筒傳動軸(19)帶動外層濾網(3)進行轉動，內筒傳動軸(21)帶動內層濾網(2)進行轉動。

7.根據權利要求5所述的一種壓裂返排液的降粘過濾一體化處理系統，其特征在于，外筒傳動軸(19)和內筒傳動軸(21)之間由傳動軸密封圈(22)密封。

8.根據權利要求1所述的一種壓裂返排液的降粘過濾一體化處理系統，其特征在于，還包括反沖洗單元，反沖洗單元包括反沖洗管線(17)；反沖洗管線(17)與過濾器筒體(4)內部相連通，反沖洗管線(17)上設置有反沖洗電磁閥(11)；過濾器筒體(4)上還設置有反沖洗出水管線，反沖洗出水管線上設置有反沖洗出口電磁閥(23)；

進水管線(20)與進水泵(16)相連；反沖洗管線(17)與反沖洗泵(15)相連。

9.根據權利要求8所述的一種壓裂返排液的降粘過濾一體化處理系統，其特征在于，過濾器筒體(4)上設置有出水壓力表(9)和進水壓力表(8)。

10.一種基于權利要求9所述系統的壓裂返排液的降粘過濾一體化處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：當處理高粘含砂壓裂返排液時，控制單元發出電信號打開進水電磁閥(1)、出水電磁閥(5)與動力單元，動力單元帶動內層過濾網(2)與外層過濾網(3)以至少3000轉/分鐘的轉速反向旋轉，高粘含砂壓裂返排液通過進水管線(20)進入過濾器筒體(4)內部實現處理，處理后水從出水單元流出；

步驟二：當進水壓力表和出水壓力的壓力差值大于等于0.2mpa時，控制單元發出電信號打開反沖洗出口電磁閥(23)、進水電磁閥(1)、同時關閉出水電磁閥(5)與動力單元；反沖洗清水由反沖洗單元進入過濾器筒體(4)內持續沖洗后排出。