[发明专利]一种高压压裂返排液的压力能回收系统

说明书

技术领域

本发明涉及油田污水处理领域，特别涉及一种高压压裂返排液处理工艺流程。

背景技术

高压压裂技术是提高低渗透油气产量和采收率的有效措施之一。压裂液经地面高压泵加压后泵入井内，加压后的压裂液携带支撑剂在地层之间形成裂缝，降低油气渗透阻力，从而增加油气的开采量。压裂工艺结束后，部分压裂液将返排至地面，返排液的压力高达几兆帕甚至几十兆帕，现有返排液的处理技术中，首先利用减压阀将高压返排液的压力降至低压后，然后再对压裂液进行后处理，这就造成了对高压返排液压力能的极大浪费，增加了产油成本。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高压压裂返排液的压力能回收系统，能够高效回收压裂返排液的压力能、循环使用回收的压裂液，从而降低系统能耗。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种高压压裂返排液的压力能回收系统包括能量回收装置、增压泵、低压泵和压裂液后处理装置。

进一步，上述能量回收装置为正位移式能量回收装置，可以是转子式能量回收装置，也可以是往复式能量回收装置；

进一步，上述能量回收装置包含左侧高压口、左侧低压口、右侧高压口和右侧低压口；

进一步，高压返排液从上述左侧高压口进入上述能量回收装置，低压压裂液从上述右侧低压口进入上述能量回收装置，高压返排液的流量与低压压裂液的流量相同；

进一步，高压返排液与低压压裂液在上述能量回收装置内完成压力交换过程，高压返排液降压为泄压返排液、低压压裂液增压为增压压裂液；

进一步，增压压裂液的压力比高压返排液的压力略低、泄压返排液的压力比低压压裂液的压力也略低，压力降低部分为上述能量回收装置的压降；

进一步，增压压裂液的流量比高压返排液的流量略低、低压压裂液的流量比泄压返排液的流量略低，流量减少部分为高压流体向低压流体的泄漏量；

进一步，增压压裂液从上述右侧高压口流出上述能量回收装置，增压压裂液经过上述增压泵二次增压后，达到井的进口压力后，泵入井内，维持井内压力；

进一步，泄压返排液从上述左侧低压口流出上述能量回收装置，进入上述压裂液后处理装置，进行压裂液回收，回收后的压裂液与补充压裂液经过低压泵进入上述能量回收装置循环使用。

本发明的有益效果为：

1)利用正位移式能量回收装置将井口返排液的压力能传递给低压压裂液，从而节约压裂泵的处理量，减小系统能耗；

2)泄压后的返排液经处理后，回收其中的压裂液进行二次利用，不仅避免了资源的浪费，同时也避免了环境的污染；

3)从能量回收装置流出的增压压裂液，经增压泵增压后可以直接注入井内，实现工艺连续高效的循环过程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明一种高压压裂返排液的压力能回收系统工艺图

1-左侧高压口，2-左侧低压口，3-右侧低压口，4-右侧高压口，5-能量回收装置，6-压裂液后处理装置，7-增压泵，8-低压泵

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1所示，本发明提出了一种高压压裂返排液的压力能回收系统，包括能量回收装置5、压裂液后处理装置6、增压泵7和低压泵8。

能量回收装置5为正位移式能量回收装置，可以是转子式能量回收装置，也可以是往复式能量回收装置，正位移式能量回收装置5的能量回收效率不小于90％；能量回收装置5包含左侧高压口1、左侧低压口2、右侧高压口3和右侧低压口4。

高压返排液从左侧高压口1进入能量回收装置5，低压压裂液从右侧低压口2进入能量回收装置5，高压返排液与低压压裂液在能量回收装置5内完成压力交换过程，高压返排液降压为泄压返排液，从左侧低压口2流出能量回收装置5，低压压裂液增压为增压压裂液，从右侧高压口3流出能量回收装置5。

高压返排液与低压压裂液的流量相同，流量为5.0m³/h-60.0m³/h；增压压裂液的流量比高压返排液的流量略低、低压压裂液的流量比泄压返排液的流量略低，两个流量减少部分相等，为高压流体向低压流体的泄漏量，泄漏量范围在0.5m³/h-5.0m³/h。