一种石油压裂酸化用酸性混合液处理装置

1.本发明涉及酸性混合液处理技术领域，具体为一种石油压裂酸化用酸性混合液处理装置。


背景技术：

2.在油气开采的过程中，为了增加油气的渗流能力，提高油气产量，需要对开采的底层进行压裂酸化，简称酸压。酸压时在高于地层破裂压力下用酸性混合液作为压裂液，进行不加支撑剂的压裂，依靠酸性混合液的溶蚀作用将裂缝的壁面溶蚀成凹凸不平的表面，以使停泵卸压后，裂缝壁面不会完全闭合，因此，具有较高的导流能力，对恢复和提高油井生产能力，效果明显。
3.在酸压后，酸性混合液会回流到油井中，石油压裂酸化形成的混合液呈酸性直接排放会污染周围河流及土壤，同时含有大量的砂粒等杂质也会影响后续的处理，因此，需要对压裂酸化后的酸性混合液进行处理，而在酸性混合液处理的过程中，需要对该混凝液进行酸性中和以及混凝反应，因混凝反应中产生的沉降物会附着在容器的内壁，且进行反应的容器的容积比较大，依靠人工很难将容器内壁上附着物清理干净。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种石油压裂酸化用酸性混合液处理装置，用以解决上述背景技术中提出的问题。
5.本发明提供了一种石油压裂酸化用酸性混合液处理装置，包括：
6.反应罐，其靠近顶部的罐体外壁上开设有进液口，其顶部穿设有第一加料管、第二加料管；
7.搅拌轴，从反应罐顶部穿入并延伸到反应罐内部的底部，其顶部与设在反应罐上的搅拌电机的输出轴传动连接，其上部的轴外壁上均匀设有多个搅拌杆；
8.多个侧壁刮板，分别与反应罐的内壁相抵触且位于反应罐内底部的上方，分别通过连杆与搅拌轴下部的轴外壁固定连接；
9.安装套筒，套设在搅拌轴上，与反应罐的顶部固定连接，其外壁上沿圆周方向均匀设有多个喷杆，所述第一加料管延伸到反应罐内部通过连接软管与一部分喷杆密封连通，所述第二加料管延伸到反应罐内部通过连接软管与另一部分喷杆密封连通；
10.所述反应罐上靠近侧壁刮板顶部的侧壁上开设有出液管，靠近侧壁刮板底部的侧壁上开设有出渣管。
11.优选的，所述安装套筒的内壁与搅拌轴的外壁之间存在间隙；
12.多个所述喷杆远离所述安装套筒的一端均向下倾斜；
13.所述喷杆上均匀设有多个喷头；
14.任意相邻的两个所述喷杆，一个与第一加料管通过连接软管密封连接，另一个与第二加料管通过连接软管密封连接
15.优选的，靠近所述反应罐底部的所述连杆上分别设有与反应罐内底壁相抵触的底壁刮板；
16.所述侧壁刮板、底壁刮板均由耐高温、耐腐蚀的塑料制成。
17.优选的，所述出液管上设有泵；
18.所述出液管与过滤罐的进液端密封连接，所述过滤罐的出液端密封连接有油水分离器。
19.优选的，所述过滤罐内部设有环形安装座，所述环形安装座的内壁设有第一过滤网，所述环形安装座的外侧壁与过滤罐的内壁滑动连接。
20.优选的，所述过滤罐的顶部为开口，且其上方设有安装板，所述安装板通过设在其底部的支撑柱与过滤罐的顶部固定连接；
21.所述安装板上部两端分别设有与安装板的上表面转动连接的第一转轴、第二转轴，所述第一转轴、第二转轴上分别固定设有的拉绳穿透所述安装板与所述环形安装座固定连接。
22.优选的，所述第一转轴、第二转轴之间设有与安装板的上表面转动连接的第三转轴、第四转轴；
23.所述第三转轴及所述第四转轴上分别固定套设的齿轮啮合传动连接，所述第三转轴或所述第四转轴与设在安装板上的移动驱动电机的输出轴传动连接；
24.所述第三转轴与所述第一转轴上分别固定套设的传动轮通过传动带传动连接，所述第四转轴与所述第二转轴上分别固定套设的传动轮通过传动带传动连接。
25.优选的，所述侧壁刮板的高度为所述反应罐内壁高度的三分之一。
26.优选的，所述反应罐的一侧设有控制器；
27.所述出液管、出渣管上分别设有电磁阀；
28.所述控制器与所述搅拌电机、所述泵、所述油水分离器、所述移动驱动电机、两个所述电磁阀分别电连接。
29.优选的，所述油水分离器的两个出液端分别密封连接有收油罐及液体收集罐，所述出渣管的出口连接有沉泥收集仓。
30.与现有技术相比，本发明的有益效果：
31.本发明通过在反应罐中设置呈分散状分别的多个喷杆，并将反应罐顶部设有的第一加料管与一部分喷杆通过连接软管密封连接，将第二加料管与另一部分喷杆通过连接软管密封连接，实现了将添加到反应罐中的中和反应所用溶液及混凝反应所用溶液更加充分、均匀的添加到反应罐中需要进行处理的酸性混合液中，加快了反应罐中的反应速率，在使得对酸性混合溶液充分处理的同时也提高了处理的效率。
32.此外，本发明中通过在反应罐中设置搅拌轴，并且设置搅拌轴的上部连接搅拌杆，下部连接侧壁刮板，不仅进一步通过在反应时进行搅拌提高了反应罐中的各个反应的反应速率，而且可实现对反应罐中在混凝沉降反应后反应罐的侧壁上沉积的沉泥进行清除。
33.最后，本发明通过设置与反应罐通过出液管连接的过滤罐，实现了反应后的混合溶液的细过滤，且有利于后续的油液分离处理。
34.本发明实现了对酸性混合液的综合处理，解决了现有的装置在进行压裂酸化后产生的酸性混合液处理不充分的问题，以及反应容器中的沉降物难以进行清除的问题。
附图说明
35.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
36.图1是本发明提出的一种石油压裂酸化用酸性混合液处理装置的结构示意图；
37.图2是本发明提出的一种石油压裂酸化用酸性混合液处理装置的喷杆分布侧视结构示意图；
38.图3是本发明提出的一种石油压裂酸化用酸性混合液处理装置的局部俯视结构示意图。
39.附图标记说明：
40.1-反应罐，2-搅拌轴，3-搅拌电机，4-侧壁刮板，5-安装套筒,6-连接软管,7-泵,8-油水分离器，9-收油罐，10-过滤罐，11-底壁刮板,12-环形安装座，13-第一过滤网，14-安装板，16-控制器，18-电磁阀，19-液体收集罐，20-沉泥收集仓，101-进液口，102-第一加料管，103-第二加料管，104-出液管，105-出渣管，201-搅拌杆，401-连杆，501-喷杆，502-喷头,1501-第一转轴，1502-第二转轴，1503-第三转轴，1504-第四转轴，1505-移动驱动电机，1506-拉绳。
具体实施方式
41.下面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、完整的描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
42.实施例1
43.如图1-3所示，一种石油压裂酸化用酸性混合液处理装置，包括：
44.反应罐1，其靠近顶部的罐体外壁上开设有进液口101，其顶部穿设有第一加料管102、第二加料管103；
45.搅拌轴2，从反应罐1顶部穿入并延伸到反应罐1内部的底部，其顶部与设在反应罐1上的搅拌电机3的输出轴传动连接，其上部的轴外壁上均匀设有多个搅拌杆201；
46.多个侧壁刮板4，分别与反应罐1的内壁相抵触且位于反应罐1内底部的上方，分别通过连杆401与搅拌轴2下部的轴外壁固定连接；
47.安装套筒5，套设在搅拌轴2上，与反应罐1的顶部固定连接，其外壁上沿圆周方向均匀设有多个喷杆501，第一加料管102延伸到反应罐1内部通过连接软管6与一部分喷杆501密封连通，第二加料管103延伸到反应罐1内部通过连接软管6与另一部分喷杆501密封连通；
48.反应罐1上靠近侧壁刮板4顶部的侧壁上开设有出液管104，靠近侧壁刮板4底部的侧壁上开设有出渣管105，出液管104上设有泵7，出液管104、出渣管105上分别设有电磁阀18；
49.出液管104与过滤罐10的进液端密封连接，过滤罐10的出液端密封连接有油水分离器8，油水分离器8的两个出液端分别密封连接有收油罐9及液体收集罐19，出渣管105的出口连接有沉泥收集仓20。
50.安装套筒5的内壁与搅拌轴2的外壁之间存在间隙。
51.多个喷杆501远离安装套筒5的一端均向下倾斜；
52.喷杆501上均匀设有多个喷头502；
53.任意相邻的两个喷杆501，一个与第一加料管102通过连接软管6密封连接，另一个与第二加料管103通过连接软管6密封连接。
54.在使用该装置时，通过进液口101将压裂酸化后的酸性混合液通过进液口101注入到反应罐1中，将用于对酸性混合液进行中和反应用的碱性溶液通过第一加料管102添加到反应罐1中，另外再将用于对该混合液进行混凝沉淀的混凝剂稀释成溶液再通过第二加料管103添加到反应罐1中。
55.当碱性溶液、混凝剂稀溶液分别进入到第一加料管102、第二加料管103中，又因第一加料管102、第二加料管103分别通过连接软管6与喷杆501密封连接，因此碱性溶液、混凝剂稀溶液分别可从不同的喷杆501上的喷头502中喷出，本装置中的多个喷杆501沿反应罐1的中心呈发散状分布，并且每个喷杆501上均设有多个喷头，因此本装置中的多个喷杆501可使得碱性溶液、混凝剂稀溶液能均匀的添加到酸性混合液中，有利于加快反应罐1中所进行的中和反应的速率以及反应罐1中所进行的混凝沉淀反应的速率。
56.在实际应用中，为了使碱性溶液及混凝剂稀溶液与酸性混合液能更加充分的融合、反应，可将任意相邻的两个喷杆501，一个与第一加料管102通过连接软管6密封连接，另一个与第二加料管103通过连接软管6密封连接，本实施例中设有八个喷杆501中，其中四个喷杆501与第一加料管102通过连接软管6密封连接，另外四个喷杆501与第二加料管103通过连接软管6密封连接。
57.此外，为了使碱性溶液及混凝剂稀溶液与酸性混合液的反应更加充分，可利用设在反应罐1中的搅拌轴2进行搅拌。
58.通过驱动搅拌电机3进行转动带动搅拌轴2进行转动，因本装置中的安装套筒5的内壁与搅拌轴2的外壁之间存在间隙，则在搅拌轴2转动时，安装套筒5并不会对搅拌轴2的转动造成阻碍。
59.当搅拌轴2进行转动时，位于搅拌轴2上部的搅拌杆201加快碱性溶液、混凝剂稀溶液与酸性混合液的反应速率，位于反应罐1内底部且与搅拌轴2通过连杆401连接的侧壁刮板4此时也起到搅拌的作用，有利于碱性溶液、混凝剂稀溶液与酸性混合液进行反应。
60.当反应罐1中的中和反应以及混凝反应结束后，可将反应罐1中的混合溶液沉降一段时间，经充分沉降后，反应罐1中产生的沉淀物会积聚在反应罐1的底部，此时可控制出液管104上的电磁阀18及泵7开启使得反应罐1混合液进入到过滤罐10中，利用过滤罐10对处理后的混合液再次进行过滤，经过滤后的混合溶液进入到油水分离器8中，利用油水分离器8可将混合液中含有的少量石油分离出来，经分离后的混合液中的少量石油进入到收油罐9中，水溶液进入到液体收集罐19中。当把反应罐1中的混合液抽出后，则控制出渣管105上的电磁阀18开启，使得反应罐1中的沉泥经出渣管105排出并进入到沉泥收集仓20中。
61.在将沉泥排出的过程中开启搅拌电机3带动搅拌轴2转动，当搅拌轴2转动时，与搅拌轴2下部通过连杆401连接的侧壁刮板4可对反应罐1内侧壁上附着的沉降物进行刮除，有利于充分中反应罐1的内部的沉降物充分清除并排出。
62.实施例2
63.如图1-3所示，靠近反应罐1底部的连杆401上分别设有与反应罐1内底壁相抵触的底壁刮板11，侧壁刮板4、底壁刮板11均由耐高温、耐腐蚀的塑料制成。通过在靠近反应罐1
底部的连杆401上设置底壁刮板11，可利用底壁刮板11将反应罐1内底壁上附着的沉降物充分清除。
64.因反应罐1中所进行的反应会放热，且为了避免反应罐1中的酸性混合液对侧壁刮板4、底壁刮板11造成腐蚀，可设置侧壁刮板4、底壁刮板11均由耐高温、耐腐蚀的塑料制成，具体可由聚苯硫醚pps、聚醚醚酮peek、聚砜psu、氟塑料ptfe/fep/etfe/pvdf/pfa、聚酰亚胺ppa、液晶聚合物lcp等制成。
65.实施例3
66.如图1-3所示，过滤罐10内部设有环形安装座12，环形安装座12的内壁设有第一过滤网13，环形安装座12的外侧壁与过滤罐10的内壁滑动连接。
67.过滤罐10的顶部为开口，且其上方设有安装板14，安装板14通过设在其底部的支撑柱15与过滤罐10的顶部固定连接；
68.安装板14上部两端分别设有与安装板14的上表面转动连接的第一转轴1501、第二转轴1502，第一转轴1501、第二转轴1502上分别固定设有的拉绳1506穿透安装板14与环形安装座12固定连接。
69.第一转轴1501、第二转轴1502之间设有与安装板14的上表面转动连接的第三转轴1503、第四转轴1504；
70.第三转轴1503及第四转轴1504上分别固定套设的齿轮啮合传动连接，第三转轴1503或第四转轴1504与设在安装板14上的移动驱动电机1505的输出轴传动连接；
71.第三转轴1503与第一转轴1501上分别固定套设的传动轮通过传动带传动连接，第四转轴1504与第二转轴1502上分别固定套设的传动轮通过传动带传动连接。
72.经反应罐1进行反应处理后的混合液中还会存在一些杂质，因此利用过滤罐10对经过反应罐1处理后的混合液再进行过滤处理。
73.当过滤罐10中的第一过滤网13上附着沉积很多的过滤杂质时，可控制移动驱动电机1505转动，从而带动与移动驱动电机1505的输出轴传动连接的第三转轴1503或第四转轴1504转动带动。
74.当移动驱动电机1505的输出轴与第三转轴1503传动连接，则移动驱动电机1505转动带动第三转轴1503转动，又第三转轴1503与第四转轴1504通过齿轮啮合传动，则第三转轴1503与第四转轴1504分别进行转动且第三转轴1503与第四转轴1504的转动方向相反。
75.当第三转轴1503顺时针转动，则第四转轴1504逆时针转动。又第三转轴1503与第一转轴1501上分别固定套设的传动轮通过传动带传动连接，则第一转轴1501顺时针转动，又第四转轴1504与第二转轴1502上分别固定套设的传动轮通过传动带传动连接第四转轴1504，则第二转轴1502逆时针转动。
76.当第一转轴1501顺时针转动可使得拉绳1506收回缠绕在第一转轴1501上，当第二转轴1502逆时针转动可使得拉绳1506收回缠绕在第二转轴1502上，两边同时拉动拉绳1506收回可使环形安装座12上移，实现了位于环形安装座12上的第一过滤网13的上移，当把第一过滤网13上移后，有利于清理第一过滤网13上附着的沉积物。
77.实施例4
78.如图1-3所示，侧壁刮板4的高度为反应罐1内壁高度的三分之一，为了实现在利用侧壁刮板4对反应罐1的侧壁上附着的沉积物进行刮除的同时，也降低的搅拌电机3在搅拌
驱动过程中的功率消耗。
79.实施例5
80.如图1-3所示，反应罐1的一侧设有控制器16；
81.控制器16分别与搅拌电机3、泵7、油水分离器8、移动驱动电机1505、两个电磁阀18分别电连接。利用控制器16控制本装置中的各个电器件使得本装置的操作使用更加便捷。
82.最后说明的是：以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。