本發(fā)明屬于油氣行業(yè)儲(chǔ)層改造清潔化生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可移動(dòng)式酸液酸氣一體化處理裝置及其處理工藝。

背景技術(shù)：

在氣田生產(chǎn)過(guò)程中，酸化壓裂是其增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要措施之一，酸液體系一般由主劑和各種添加劑混合得到，主劑包括鹽酸、氫氟酸等，添加劑包括緩蝕劑、殺菌劑、緩速劑、粘土穩(wěn)定劑、表面活性劑等，酸化作業(yè)后返排出大量的殘酸和酸氣，具有酸性強(qiáng)、腐蝕性強(qiáng)、刺激性氣味、含鐵高、礦化度高等特點(diǎn)，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境和施工人員產(chǎn)生巨大的健康和安全危害，且放噴初期伴隨著大量的泡沫，給液體的收集儲(chǔ)存帶來(lái)困難。

油田井場(chǎng)分布分散，井間距離遠(yuǎn)、道路復(fù)雜、交通不便，酸化井單井產(chǎn)出量較?。ù笮退峄鳂I(yè)單井返排酸化廢液200~300m³，小型酸化作業(yè)的酸化廢液排放量約60~70m³），采用罐車(chē)運(yùn)輸集中處理成本高，在運(yùn)輸過(guò)程中存在較高的安全和環(huán)保隱患。

中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利cn105056740a公開(kāi)了一種氣田酸化廢液及廢氣的撬裝式自動(dòng)化控制裝置及其處理方法，在撬座上設(shè)裝有曝氣管線(xiàn)的ph粗調(diào)池、ph微調(diào)池，還設(shè)有聯(lián)通ph粗調(diào)池的耐酸進(jìn)液泵、分別與ph粗調(diào)池、ph微調(diào)池通過(guò)曝氣管線(xiàn)聯(lián)通的曝氣風(fēng)機(jī)ph粗調(diào)池通過(guò)管線(xiàn)與ph微調(diào)池間通過(guò)相聯(lián)通；撬座上還設(shè)通過(guò)粗調(diào)池加堿泵、微調(diào)池加堿泵分別與粗調(diào)池和微調(diào)池聯(lián)通的堿液池，通過(guò)管道分別與ph粗調(diào)池和ph微調(diào)池聯(lián)通的噴淋塔，以及通過(guò)管道與噴淋塔聯(lián)通的引風(fēng)機(jī)。主要用于處理經(jīng)兩相分離器分離后液出口的殘酸液及其伴生的廢氣。該裝置處理酸化返排液工藝流程復(fù)雜，且前期需要兩相分離器進(jìn)行氣液分離，現(xiàn)場(chǎng)安裝繁瑣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有處理氣田酸化返排液的裝置安裝復(fù)雜且工藝繁瑣的問(wèn)題。

為此，本發(fā)明提供了一種可移動(dòng)式酸液酸氣一體化處理裝置，包括撬座，所述撬座上安裝著反應(yīng)器，反應(yīng)器頂部開(kāi)設(shè)著堿液注入口和消泡劑注入口，堿液注入口通過(guò)管線(xiàn)連接著注堿泵，消泡劑注入口通過(guò)管線(xiàn)連接著消泡劑注入泵，注堿泵和消泡劑注入泵均安裝在撬座上；

反應(yīng)器的入口端連接著入口管線(xiàn)，入口管線(xiàn)的管口為裝置入口，入口管線(xiàn)上在靠近裝置入口處開(kāi)設(shè)有入口取樣口，反應(yīng)器的出口端連接著出口管線(xiàn)，出口管線(xiàn)的管口為裝置出口，出口管線(xiàn)上在靠近裝置出口處開(kāi)設(shè)有出口取樣口；消泡劑注入口設(shè)在靠近入口管線(xiàn)一端。

還包括安裝在撬座上的綜合控制柜和工具存放間，注堿泵、消泡劑注入泵和工具存放間沿撬座長(zhǎng)度方向順序排列，綜合控制柜位于消泡劑注入泵和工具存放間之間且緊貼撬座長(zhǎng)邊布置。

所述反應(yīng)器分為管道混合部分和緩釋部分，緩釋部分與入口管線(xiàn)連通，緩釋部分內(nèi)腔沿長(zhǎng)度方向均勻間隔排布有多個(gè)防沖蝕隔板，管道混合部分與出口管線(xiàn)連通，管道混合部分內(nèi)腔沿長(zhǎng)度方向設(shè)有雙螺旋葉片，堿液注入口和消泡劑注入口均開(kāi)設(shè)在緩釋部分。

所述注堿泵、消泡劑注入泵均與綜合控制柜內(nèi)的控制器電連接。

所述堿液注入口和消泡劑注入口均連接著噴淋器，與堿液注入口連接的噴淋器的堿液噴淋口位于管道混合部分入口處，與消泡劑注入口連接的噴淋器的消泡劑噴淋口位于緩釋部分中部。

一種可移動(dòng)式酸液酸氣一體化處理裝置的處理工藝，包括以下步驟：

步驟一，氣井井口酸化返排液經(jīng)過(guò)節(jié)流降壓后由裝置入口進(jìn)入反應(yīng)器；

步驟二，入口取樣口取樣，檢測(cè)樣品ph值，對(duì)照“酸液ph值—堿液加入量對(duì)應(yīng)表”確定堿液加量，開(kāi)啟注堿泵，向反應(yīng)器緩釋部分加入堿液，使酸液、酸氣與堿液經(jīng)過(guò)管道混合部分的雙螺旋葉片發(fā)生充分混合中和反應(yīng)；同時(shí)開(kāi)啟消泡劑注入泵，向反應(yīng)器緩釋部分加入消泡劑，消泡劑加量占酸化返排液注入排量的0.03%～0.05%；

步驟三，出口取樣口取樣，檢測(cè)樣品ph值，若ph值在6～8之間，且檢測(cè)的點(diǎn)火口處氣體中hcl含量＜1.9mg/m³，hf含量＜100mg/m³，則停止加堿，完成氣井井口酸化返排液的處理；

步驟六，中和反應(yīng)和消泡后的液體由裝置出口排入現(xiàn)場(chǎng)燃燒池，燃燒池內(nèi)液體使用水泵進(jìn)行回收，氣體在燃燒池點(diǎn)火口進(jìn)行點(diǎn)火燃燒。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的這種可移動(dòng)式酸液酸氣一體化處理裝置及其處理工藝，反應(yīng)器承壓能力3mpa，無(wú)需進(jìn)行氣液分離后分開(kāi)處理，氣井井口排出的酸化返排液經(jīng)節(jié)流降壓后，直接進(jìn)入反應(yīng)器經(jīng)防沖蝕隔板阻擋緩釋?zhuān)遗c消泡劑反應(yīng)消除泡沫，酸液與酸氣在混合器入口與質(zhì)量濃度10%～30%的naoh溶液充分混合中和反應(yīng)，使排出液體ph值6-8，排出氣體中hcl含量＜1.9mg/m³，hf含量＜100mg/m³；實(shí)現(xiàn)氣田酸化返排液氣、液一體化處理，無(wú)需兩相分離，現(xiàn)場(chǎng)管線(xiàn)連接快速方便，裝置操作簡(jiǎn)單，處理高效快速、成本低廉，消除酸化返排殘酸、酸氣對(duì)人體和環(huán)境污染。

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是可移動(dòng)式酸液酸氣一體化處理裝置的俯視圖。

圖2是反應(yīng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1、裝置出口；2、出口取樣口；3、雙螺旋葉片；4、反應(yīng)器；5、堿液注入口；6、消泡劑注入口；7、入口取樣口；8、裝置入口；9、注堿泵；10、消泡劑注入泵；11、綜合控制柜；12、工具存放間；13、撬座；14、防沖蝕隔板；401、緩釋部分；402、管道混合部分。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

本實(shí)施例提供了一種如圖1所示的可移動(dòng)式酸液酸氣一體化處理裝置，包括撬座13，所述撬座13上安裝著反應(yīng)器4，反應(yīng)器4頂部開(kāi)設(shè)著堿液注入口5和消泡劑注入口6，堿液注入口5通過(guò)管線(xiàn)連接著注堿泵9，消泡劑注入口6通過(guò)管線(xiàn)連接著消泡劑注入泵10，注堿泵9和消泡劑注入泵10均安裝在撬座13上；

反應(yīng)器4的入口端連接著入口管線(xiàn)，入口管線(xiàn)的管口為裝置入口8，入口管線(xiàn)上在靠近裝置入口8處開(kāi)設(shè)有入口取樣口7，反應(yīng)器4的出口端連接著出口管線(xiàn)，出口管線(xiàn)的管口為裝置出口1，出口管線(xiàn)上在靠近裝置出口1處開(kāi)設(shè)有出口取樣口2；消泡劑注入口6設(shè)在靠近入口管線(xiàn)一端。

可移動(dòng)式酸液酸氣一體化處理裝置的工作過(guò)程是：

氣井井口排出的酸化返排液經(jīng)節(jié)流降壓后，無(wú)需進(jìn)行氣液分離后分開(kāi)處理，直接由裝置入口8進(jìn)入反應(yīng)器4，酸化返排液在反應(yīng)器4內(nèi)先通過(guò)消泡劑進(jìn)行消泡，再與堿液進(jìn)行中和，觀察裝置出口1消泡情況進(jìn)行微調(diào)即可，經(jīng)過(guò)消泡后的酸液及酸氣進(jìn)入反應(yīng)器管道混合部分，通過(guò)入口取樣口7取樣，檢測(cè)液體ph值，對(duì)照“酸液ph值—堿液加入量對(duì)應(yīng)表”確定堿液加量，調(diào)節(jié)注堿泵9注入排量，并使酸液、酸氣與堿液經(jīng)過(guò)雙螺旋葉片3混合器充分混合中和反應(yīng)，出口取樣口2液體ph值6-8，點(diǎn)火口附近無(wú)刺激性氣味，檢測(cè)氣體中hcl含量＜1.9mg/m³，hf含量＜100mg/m³；中和反應(yīng)后液體排入現(xiàn)場(chǎng)燃燒池，燃燒池內(nèi)液體可使用水泵進(jìn)行回收，氣體在燃燒池點(diǎn)火口進(jìn)行點(diǎn)火燃燒。

本發(fā)明提供的這種可移動(dòng)式酸液酸氣一體化處理裝置及其處理工藝，無(wú)需進(jìn)行氣液分離后分開(kāi)處理，氣井井口排出的酸化返排液經(jīng)節(jié)流降壓后，直接進(jìn)入反應(yīng)器經(jīng)防沖蝕隔板14阻擋緩釋?zhuān)遗c消泡劑反應(yīng)消除泡沫，酸液與酸氣在混合器入口與質(zhì)量濃度10%～30%的naoh溶液充分混合中和反應(yīng)，使排出液體ph值6-8，排出氣體中hcl含量＜1.9mg/m³，hf含量＜100mg/m³；實(shí)現(xiàn)氣田酸化返排液氣、液一體化處理，無(wú)需兩相分離，現(xiàn)場(chǎng)管線(xiàn)連接快速方便，裝置操作簡(jiǎn)單，處理高效快速、成本低廉，消除酸化返排殘酸、酸氣對(duì)人體和環(huán)境污染。

實(shí)施例2：

在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，還包括安裝在撬座13上的綜合控制柜11和工具存放間12，注堿泵9、消泡劑注入泵10和工具存放間12沿撬座13長(zhǎng)度方向順序排列，綜合控制柜11位于消泡劑注入泵10和工具存放間12之間且緊貼撬座13長(zhǎng)邊布置。

具體的布置如圖1，該布置方式充分利用了撬座13的空間，整個(gè)結(jié)構(gòu)為一體化設(shè)計(jì)，同時(shí)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要，在撬座13上安裝照明系統(tǒng)等，且可通過(guò)綜合控制柜11進(jìn)行控制。

實(shí)施例3：

在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，如圖2所示，所述反應(yīng)器4分為管道混合部分402和緩釋部分401，緩釋部分401與入口管線(xiàn)連通，緩釋部分401內(nèi)腔沿長(zhǎng)度方向均勻間隔排布有多個(gè)防沖蝕隔板14，管道混合部分402與出口管線(xiàn)連通，管道混合部分402內(nèi)腔沿長(zhǎng)度方向設(shè)有雙螺旋葉片3，堿液注入口5和消泡劑注入口6均開(kāi)設(shè)在緩釋部分401。

裝置反應(yīng)器分為緩釋部分401和管道混合部分402，緩釋部分401容器直徑變大減低流速，并使用防沖蝕隔板14改變液體流向，使返排液與消泡劑充分混合反應(yīng)；管道混合部分402使用雙螺旋葉片3使酸液、酸氣與堿液充分混合反應(yīng)。

實(shí)施例4：

在實(shí)施例2和3的基礎(chǔ)上，所述注堿泵9、消泡劑注入泵10均與綜合控制柜11內(nèi)的控制器電連接。通過(guò)綜合控制柜11控制注堿泵9、消泡劑注入泵10的注入劑量，科學(xué)計(jì)量。為了提高中和反應(yīng)的效率和保證其效果，所述堿液注入口5和消泡劑注入口6均連接著噴淋器，與堿液注入口5連接的噴淋器的堿液噴淋口位于管道混合部分402入口處，與消泡劑注入口6連接的噴淋器的消泡劑噴淋口位于緩釋部分401中部。

實(shí)施例5：

一種可移動(dòng)式酸液酸氣一體化處理裝置的處理工藝，包括以下步驟：

步驟一，氣井井口酸化返排液經(jīng)過(guò)節(jié)流降壓后由裝置入口8進(jìn)入反應(yīng)器4；

步驟二，入口取樣口7取樣，檢測(cè)樣品ph值，對(duì)照“酸液ph值—堿液加入量對(duì)應(yīng)表”確定堿液加量，開(kāi)啟注堿泵9，向反應(yīng)器4緩釋部分401加入堿液，使酸液、酸氣與堿液經(jīng)過(guò)管道混合部分402的雙螺旋葉片3發(fā)生充分混合中和反應(yīng)；同時(shí)開(kāi)啟消泡劑注入泵10，向反應(yīng)器4緩釋部分401加入消泡劑，消泡劑加量占酸化返排液注入排量的0.03%～0.05%；

步驟三，出口取樣口2取樣，檢測(cè)樣品ph值，若ph值在6～8之間，且檢測(cè)的點(diǎn)火口處氣體中hcl含量＜1.9mg/m³，hf含量＜100mg/m³，則停止加堿，完成氣井井口酸化返排液的處理；

步驟六，中和反應(yīng)和消泡后的液體由裝置出口1排入現(xiàn)場(chǎng)燃燒池，燃燒池內(nèi)液體使用水泵進(jìn)行回收，氣體在燃燒池點(diǎn)火口進(jìn)行點(diǎn)火燃燒。

需要說(shuō)明的是，步驟三中點(diǎn)火口指燃燒池點(diǎn)火口；“酸液ph值—堿液加入量對(duì)應(yīng)表”是可以根據(jù)酸量和ph值計(jì)算出來(lái)的，是采用常規(guī)技術(shù)獲得的已知數(shù)據(jù)。

利用上述工藝流程在以下兩個(gè)氣田作了相應(yīng)的實(shí)施，具體結(jié)果如下：

一、某氣田酸化作業(yè)過(guò)程中，排出返排液呈淺灰褐色，刺激性氣味，泡沫量大，酸液粘度2.26mpa.s，ph值1-2，礦化度約為23916.8mg/l，為氯化鈣水型，排出氣體中酸氣含量高達(dá)1925ppm。返排氣液進(jìn)入該裝置后，調(diào)節(jié)消泡劑注入泵按0.05%比例加入消泡劑，參考“酸液ph值—堿液加入量對(duì)應(yīng)表”調(diào)節(jié)堿液注入泵泵入堿液，裝置出口取樣口取樣觀察泡沫基本消除，液體ph值6-7，點(diǎn)火口附近檢測(cè)hcl含量＜1.1ppm。

二、某氣田返排中后期，排出返排液深褐色，刺激性氣味，攜帶泡沫返出，酸液粘度1.05mpa.s，ph值5-6，礦化度7367.01mg/l，為碳酸鈉水型。返排氣液進(jìn)入該裝置后，調(diào)節(jié)消泡劑注入泵按0.03%比例加入消泡劑，參考“酸液ph值—堿液加入量對(duì)應(yīng)表”調(diào)節(jié)堿液注入泵泵入堿液，裝置出口取樣口取樣觀察泡沫基本消除，液體ph值7-8，點(diǎn)火口附近未檢測(cè)出酸氣含量。

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)。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。