本發(fā)明涉及壓裂返排液處理領(lǐng)域，特別是涉及一種測定負(fù)壓蒸餾壓裂返排液蒸汽cod值的裝置。
背景技術(shù)：
壓裂作業(yè)是解決非常規(guī)油氣藏滲透率低、開采難度大等問題的重要手段。在每一次壓裂過程中，單口油氣井最多需要消耗1.5萬m3水配置壓裂液，其中10％～70％經(jīng)過返排成為壓裂返排液。由于壓裂液在配制的過程中投加了大量的膠凝劑(以胍膠及其衍生物為主)、交聯(lián)劑、破膠劑等添加劑，在壓裂液返排過程中又?jǐn)y帶大量化合物、重金屬離子、細(xì)菌、放射性元素，因此cod通?？梢赃_(dá)到5000至10000mg/l，超過國家排放標(biāo)準(zhǔn)100mg/l數(shù)十甚至數(shù)百倍。壓裂返排液屬于放噴液和油井采出液的混合物，粘度比較大，其粘度約為10～20mpa·s，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且非常難處理，其特征為觀感呈烏黑色、觸感粘稠，處理難度較大。大量的壓裂返排液如果不進(jìn)行有效的處理直接排放到環(huán)境危害極大。
蒸餾法處理壓裂返排液時(shí)，冷凝液cod值較高的原因是其中含有大量受熱后表現(xiàn)揮發(fā)性的有機(jī)物，因此傳統(tǒng)蒸餾法去除壓裂返排液中cod受到一定限制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
基于現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種測定負(fù)壓蒸餾壓裂返排液蒸汽cod值的裝置，能在負(fù)壓環(huán)境下蒸餾壓裂返排液，提高壓裂返排液蒸汽的cod值，在同樣的初期棄流比下，改善蒸餾去除有機(jī)物的效果。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
本發(fā)明實(shí)施方式提供一種測定負(fù)壓蒸餾壓裂返排液蒸汽cod值的裝置，包括：
真空泵、真空壓力表、緩沖瓶、多孔玻板吸收瓶、蒸餾瓶和加熱器；其中，
所述真空泵經(jīng)設(shè)有真空壓力表的管路、緩沖瓶與所述多孔玻板吸收瓶的抽氣管連接；
所述多孔玻板吸收瓶的抽液管與所述蒸餾瓶連接；
所述蒸餾瓶設(shè)置在所述加熱器上。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的測定負(fù)壓蒸餾壓裂返排液蒸汽cod值的裝置，其有益效果為：
通過設(shè)置有機(jī)連接的真空泵、真空壓力表、緩沖瓶、多孔玻板吸收瓶和加熱器加熱的蒸餾瓶相互配合，通過負(fù)壓蒸餾提高壓裂返排液蒸汽cod值，在同樣的初期棄流比下提高cod去除率，且縮短蒸餾時(shí)間。該裝置可測定不同性質(zhì)壓裂返排液的最佳蒸餾負(fù)壓壓力值。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
圖1為本發(fā)明提供的一種測定負(fù)壓蒸餾壓裂返排液蒸汽cod值的裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合本發(fā)明的具體內(nèi)容，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種測定負(fù)壓蒸餾壓裂返排液蒸汽cod值的裝置，其特征在于，包括：
真空泵、真空壓力表、緩沖瓶、多孔玻板吸收瓶、蒸餾瓶和加熱器；其中，
所述真空泵經(jīng)設(shè)有真空壓力表的管路、緩沖瓶與所述多孔玻板吸收瓶的抽氣管連接；
所述多孔玻板吸收瓶的抽液管與所述蒸餾瓶連接；
所述蒸餾瓶設(shè)置在所述加熱器上。
上述裝置中，多孔玻板吸收瓶內(nèi)設(shè)有蒸餾水；
所述蒸餾瓶中設(shè)有壓裂返排液。
上述裝置中，蒸餾水的量不少于所述多孔玻板吸收瓶容積的3/5。
上述裝置中，蒸餾瓶中設(shè)有壓裂返排液。
所述壓裂返排液的液體量不超過該蒸餾瓶容積的2/3，不少于該蒸餾瓶容積的1/3。
上述裝置中，蒸餾瓶與所述緩沖瓶的橡膠塞上均安裝泄氣閥。
上述裝置還包括：控制裝置(圖中未示出)，與所述真空泵電連接，能按設(shè)定的負(fù)壓值控制真空泵對所述多孔玻板吸收瓶和蒸餾瓶內(nèi)抽真空。設(shè)定的負(fù)壓值為0.00mpa、-0.02mpa、-0.04mpa、-0.06mpa等一系列的梯度壓力值。
根據(jù)理論分析可以確認(rèn)，一方面，根據(jù)亨利定律，升溫使有機(jī)物在壓裂返排液中的溶解度下降，從而大量揮發(fā)。另一方面，有機(jī)物由液相至氣相界面的移動為一種傳質(zhì)過程，在濃度差的驅(qū)動下，液相中的有機(jī)物分子逐漸向氣相轉(zhuǎn)移，整體趨勢趨于濃度差的消失。本發(fā)明正是根據(jù)上述理論確認(rèn)可以通過降低蒸餾壓力，提高蒸餾初段有機(jī)物的揮發(fā)量，從而提高蒸餾初段的棄流效率。在負(fù)壓環(huán)境下蒸餾降低壓裂返排液cod值有利于后續(xù)處理。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，在負(fù)壓環(huán)境下蒸餾相對于傳統(tǒng)的蒸餾法，具有兩大優(yōu)勢，一方面縮短蒸餾時(shí)間，另一方面還能提高壓裂返排液蒸汽的cod值，在同樣的初期棄流比下，改善蒸餾去除有機(jī)物的效果。本發(fā)明的裝置創(chuàng)造出負(fù)壓環(huán)境，可確定不同負(fù)壓下蒸餾所需蒸餾時(shí)間以及壓裂返排液蒸汽cod值，幫助確定最佳蒸餾效果所對應(yīng)的負(fù)壓壓力，能解決傳統(tǒng)蒸餾法處理壓裂返排液存在的cod去除效果受限的問題，本發(fā)明裝置具有操作簡便不需復(fù)雜技術(shù)、運(yùn)行成本低、不需投加藥劑等優(yōu)點(diǎn)，適于在壓裂返排液處理行業(yè)進(jìn)行使用推廣。
下面對本發(fā)明實(shí)施例具體作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
如圖1所示，本發(fā)明提供一種測定負(fù)壓蒸餾壓裂返排液蒸汽cod值的裝置，能創(chuàng)造負(fù)壓環(huán)境并測定該壓力下蒸餾的壓裂返排液蒸汽cod值，裝置的工作原理、具體實(shí)施方式簡述如下：
蒸餾瓶5中裝入一定量待處理的壓裂返排液，多孔玻板吸收瓶4中裝入一定量v1蒸餾水。加熱器6對蒸餾瓶5中的壓裂返排液加熱，經(jīng)過真空泵1的抽吸作用，蒸餾所產(chǎn)生的壓裂返排液蒸汽形成冷凝液通入多孔玻板吸收瓶4中。設(shè)置在多孔玻板吸收瓶4與真空泵1之間的緩沖瓶3對真空泵1起保護(hù)作用。蒸餾瓶5與緩沖瓶3的橡膠塞上均設(shè)泄壓閥7，蒸餾前與真空泵1聯(lián)合調(diào)節(jié)裝置壓力為實(shí)驗(yàn)設(shè)定壓力，蒸餾結(jié)束后快速釋放實(shí)驗(yàn)裝置中的壓力，保障實(shí)驗(yàn)安全。
真空壓力表2的讀數(shù)為負(fù)壓值p，即實(shí)驗(yàn)設(shè)定負(fù)壓值。裝置壓力達(dá)到實(shí)驗(yàn)設(shè)定壓力并穩(wěn)定后，蒸餾瓶內(nèi)液體出現(xiàn)連續(xù)均勻的上升氣泡所需時(shí)長為沸騰時(shí)間t。連續(xù)蒸餾5min后關(guān)閉加熱器，開啟泄壓閥，關(guān)閉真空泵，需測定并記錄多孔玻板吸收瓶4中總液體體積v2與cod值x1。則在特定負(fù)壓下蒸餾所產(chǎn)生的壓裂返排液蒸汽cod值x2的計(jì)算公式如下：x2＝x1*v2/v1。分別做出p與t、p與x2的曲線圖，既可知蒸餾所用負(fù)壓與蒸餾時(shí)間、壓裂返排液蒸汽cod值的關(guān)系。
利用本發(fā)明裝置測定負(fù)壓蒸餾壓裂返排液蒸汽cod值，運(yùn)行時(shí)涉及一些重要參數(shù)。實(shí)驗(yàn)設(shè)定的負(fù)壓值可以采用0.00mpa、-0.02mpa、-0.04mpa、-0.06mpa等一系列梯度壓力值，由真空泵和泄壓閥綜合作用使裝置中的壓力達(dá)到實(shí)驗(yàn)設(shè)定的負(fù)壓壓力。裝置壓力達(dá)到實(shí)驗(yàn)設(shè)定壓力并穩(wěn)定后，蒸餾瓶內(nèi)液體出現(xiàn)連續(xù)均勻的上升氣泡所需時(shí)長為沸騰時(shí)間。連續(xù)蒸餾5min后關(guān)閉加熱器，開啟泄壓閥，關(guān)閉真空泵，需測定并記錄多孔玻板吸收瓶內(nèi)總?cè)芤旱娜莘e和cod值，根據(jù)這兩個(gè)參數(shù)可計(jì)算出在特定負(fù)壓下蒸餾壓裂返排液蒸汽cod值。
上述裝置中的蒸餾瓶、多孔玻板吸收瓶、緩沖瓶均為玻璃材質(zhì)，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的全過程均十分方便于觀測反應(yīng)的進(jìn)行。裝置運(yùn)行中若發(fā)現(xiàn)任何問題想要停止實(shí)驗(yàn)，只需要關(guān)閉加熱器，打開泄氣閥，關(guān)閉真空泵，即可快速安全泄壓，不存在大的安全隱患。本裝置結(jié)構(gòu)簡單易于操作，方便運(yùn)行維護(hù)。本發(fā)明運(yùn)用非常簡單的實(shí)驗(yàn)設(shè)備有機(jī)連接組合成一套測定負(fù)壓蒸餾壓裂返排液蒸汽cod值的裝置，該裝置能實(shí)現(xiàn)負(fù)壓蒸餾提高壓裂返排液蒸汽cod值，在同樣的初期棄流比下提高cod去除率，且縮短蒸餾時(shí)間。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。