CN115980291A

CN115980291A - 压裂返排液监测系统、方法、电子设备及存储介质

Info

Publication number: CN115980291A
Application number: CN202211706134.6A
Authority: CN
Inventors: 徐波; 颜跃勇
Original assignee: Sichuan Zhaoxue Technology Co ltd
Current assignee: Sichuan Zhaoxue Technology Co ltd
Priority date: 2022-12-29
Filing date: 2022-12-29
Publication date: 2023-04-18

Abstract

本发明涉及压裂返排液技术领域，尤其是提供一种压裂返排液监测系统、方法、电子设备及存储介质，监测系统包括依次连接的进样泵、固液气三相分离器、过滤器、样品储罐、隔膜计量泵、六通电磁进样阀、检测装置；监测系统还包括：控制单元，配置为与进样泵、固液气三相分离器、隔膜计量泵、六通电磁进样阀之间信号连接；数据采集装置，包括设在样品储罐内的液位传感器；监测方法包括：样品进行三相分离预处理，去除样品中的固相和气相；三相分离预处理后的样品经过滤后存入样品储罐；样品储罐中的样品经六通电磁进样阀进入检测装置进行检测后通过排污阀门排出。其目的在于，解决现有压裂返排液监测装置无法适用于多相压裂液或钻井泥浆的问题。

Description

压裂返排液监测系统、方法、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及压裂返排液技术领域，具体而言，涉及一种压裂返排液监测系统、方法、电子设备及存储介质。

背景技术

压裂井在施工结束后为提升压裂井的增产效果，需要实现压裂液的快速返排，在此过程中需要对返排液的物理、化学性质实现检测，压裂后返排液的返排过程中，通常有以下参数需要获取，包括：破胶性能(粘度)、PH值、矿化度、硬度、该镁离子、氯离子以及残渣等，这些参数可以反映出压裂的效果，指导返排液的回收和再利用；

目前，随着压裂返排液处理技术的发展与应用，现有技术中针对压裂返排液的监测装置，能够监测的数据参数有限，监测指标不够全面，进而导致无法实时掌握压裂返排液的质量；尤其是还没有适用于多相(固、液、油、气)压裂液或钻井泥浆的监测装置；为此，我们提出一种压裂返排液监测系统、方法、电子设备及存储介质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压裂返排液监测系统、方法、电子设备及存储介质，用以解决背景技术中现有压裂返排液监测装置无法适用于多相压裂液或钻井泥浆的技术问题。

本发明第一方面的技术方案提供了一种压裂返排液监测系统，包括依次连接的进样泵、固液气三相分离器、过滤器、样品储罐、隔膜计量泵、六通电磁进样阀、检测装置；

该监测系统还包括：

控制单元，配置为与进样泵、固液气三相分离器、隔膜计量泵、六通电磁进样阀之间信号连接；

数据采集装置，配置为与控制单元之间信号连接，数据采集装置包括设在样品储罐内的液位传感器。

进一步地，所述检测装置包括分别与六通电磁进样阀输出端连接的第一检测池、第二检测池、第三检测池、第四检测池、第五检测池，第一检测池、第二检测池、第三检测池、第四检测池、第五检测池的输出端均设有第一排污阀门。

进一步地，所述数据采集装置包括：

安装在隔膜计量泵输出端的温度传感器、压力传感器以及流量计；

安装在第一检测池内的PH传感器、电导率传感器以及氯离子传感器；

安装在第二检测池内的含油量传感器以及悬浮固体含量传感器；

安装在第三检测池内的硬度传感器、钙离子传感器以及粘度传感器；

安装在第四检测池内的细菌传感器；

安装在第五检测池内的密度传感器。

进一步地，所述过滤器采用Y型过滤器。

进一步地，该系统还包括：

三通阀，配置为与控制单元信号连接，三通阀的输入端分别与样品储罐和清水装置连接，清水装置内储存有用于清洗检测装置的清水，三通阀的输出端与隔膜计量泵连接。

本发明第二方面的技术方案提供一种压裂返排液监测方法，用于本发明第一方面技术方案中任一项所述的压裂返排液监测系统，包括如下步骤：

样品进行三相分离预处理，去除样品中的固相和气相；

三相分离预处理后的样品经过滤后存入样品储罐；

样品储罐中的样品经六通电磁进样阀进入检测装置进行检测后通过排污阀门排出。

进一步地，该方法还包括：

若样品储罐中的液位低于隔膜计量泵的预设液位值时，控制单元自动启动进样泵输入样品。

进一步地，该方法还包括：

监测完成后，利用控制单元控制三通阀通入清水对检测装置进行清洗。

本发明第三方面的技术方案提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器以及与所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述处理器能够执行本发明第二方面技术方案中任一项所述的压裂返排液监测方法的步骤。

本发明第四发明的技术方案提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有实现压裂返排液监测方法的程序，所述实现安全检测方法的程序被处理器执行以实现本发明第二方面技术方案中任一项所述的压裂返排液监测方法的步骤。

本发明的有益效果包括：

1.本发明所提供的压裂返排液监测系统及方法，通过设置固液气三相分离器，使得该监测系统适用于针对多相压裂液或钻井泥浆的数据监测；通过控制单元、隔膜计量泵以及六通电磁进样阀的配合使用，使得该系统具备样品自动进样、计量分配的技术效果，进而提升了监测系统的监测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的压裂返排液监测系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的压裂返排液监测系统的控制示意图；

图3为本发明实施例提供的压裂返排液监测方法的流程示意图；

图标：100-进样泵，200-固液气三相分离器，210-第二排污阀门，300-过滤器，400-样品储罐，500-隔膜计量泵，510-温度传感器，520-压力传感器，530-流量计，540-安全阀，600-六通电磁进样阀，710-第一检测池，711-PH传感器，712-电导率传感器，713-氯离子传感器，720-第二检测池，721-含油量传感器，722-悬浮固体含量传感器，730-第三检测池，731-硬度传感器，732-钙离子传感器，733-粘度传感器，740-第四检测池，741-细菌传感器，750-第五检测池，751-密度传感器，760-第一排污阀门，800-三通阀，900-清水装置。

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描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参看图1和图2所示，本发明第一方面的技术方案提供了一种压裂返排液监测系统，包括依次连接的进样泵100、固液气三相分离器200、过滤器300、样品储罐400、隔膜计量泵500、六通电磁进样阀600、检测装置；

该监测系统还包括：

控制单元，配置为与进样泵100、固液气三相分离器200、隔膜计量泵500、六通电磁进样阀600之间信号连接；数据采集装置，配置为与控制单元之间信号连接，数据采集装置包括设在样品储罐400内的液位传感器；其中所述控制单元可配置为现有的例如单片机、微型电脑等具有数据处理能力的控制器，所述控制单元可配置为当液位传感器识别到样品储罐400内的液位低于隔膜计量泵500的预设进样液位时，启动进样泵100输入样品；

实际运用时，固液气三相分离器200的工作原理为：样品首先通过进样泵100进入固液气三相分离器200中进行三相分离，其中样品可以是压裂液、返排液、钻井液中的一种，基于固液气三相分离器200的特性，进入固液气三相分离器200的样品，其固相和液相进入固液气三相分离器200的下部，气相则通过固液气三相分离器200的上端溢出；进而固相通过固液气三相分离器200底部的第二排污阀门210排除，液相则通过管道进入过滤器300；

优选的，所述过滤器300采用Y型过滤器，在实际运用中，利用所述Y型过滤器对样品的液相进行过滤，以达到防止液相中的残留物进入样品储罐400影响后续监测数据准确性的技术效果；

优选的，所述样品储罐400、检测装置均采用SUS304耐腐蚀不锈钢材质制成，样品储罐400以及检测装置的容量可根据实际需求进行调节，在此不对其容量进行限定；

例如，如图1所示，所述检测装置包括分别与六通电磁进样阀600输出端连接的第一检测池710、第二检测池720、第三检测池730、第四检测池740、第五检测池750，第一检测池710、第二检测池720、第三检测池730、第四检测池740、第五检测池750的输出端均设有第一排污阀门760；所述第一排污阀门760同样配置为与控制单元信号连接，所述第一排污阀门760用于在检测完成后排出样品；本实施例中，所述控制单元可配置为根据隔膜计量泵500的预设进样液位，控制六通电磁进样阀600分别向第一检测池710、第二检测池720、第三检测池730、第四检测池740、第五检测池750分配样品，以达到样品计量分配的技术效果；

例如，同样如图1所示，所述数据采集装置包括：

安装在隔膜计量泵500输出端的温度传感器510、压力传感器520以及流量计530；

安装在第一检测池710内的PH传感器711、电导率传感器712以及氯离子传感器713；

安装在第二检测池720内的含油量传感器721以及悬浮固体含量传感器722；

安装在第三检测池730内的硬度传感器731、钙离子传感器732以及粘度传感器733；

安装在第四检测池740内的细菌传感器741；

安装在第五检测池750内的密度传感器751；

本实施例在实际运用时，上述检测池所采集的数据通过各个传感器传输至控制单元，控制单元可配置为通过有线或无线通讯的方式将采集到的数据经模数转换器转换后发送至例如手机、电脑等外部终端，进而实现监测数据的可视化；所述检测池的数量及监测的数据均可根据实际需求进行调整；

例如，如图1和图2所示，该系统还包括：三通阀800，配置为与控制单元信号连接，三通阀800的输入端分别与样品储罐400和清水装置900连接，三通阀800的输出端与隔膜计量泵500连接，清水装置900内储存有用于清洗检测装置的清水，三通阀800的输出端与隔膜计量泵500连接；在实际运用时，清水装置900可以是存储有清水的罐体，也可以是例如水龙头等能够输送清水的设备，通过设置清水装置900，实现对检测装置清洗的效果，避免检测装置内的残留物影响监测数据的准确度；

优选的，为保障设备的安全运行，所述隔膜计量泵500的输出端还设有安全阀540，通过设置安全阀540，以提升隔膜的使用寿命以及隔膜计量泵500计量的准确性；

请参见图3所示，本发明第二方面的技术方案提供一种压裂返排液监测方法，用于本发明第一方面技术方案中任一项所述的压裂返排液监测系统，包括如下步骤：

步骤S1：样品进行三相分离预处理，去除样品中的固相和气相；

步骤S2：三相分离预处理后的样品经过滤后存入样品储罐400；

步骤S3：样品储罐400中的样品经六通电磁进样阀600进入检测装置进行检测后通过排污阀门排出。

优选的，该方法还包括：

若样品储罐400中的液位低于隔膜计量泵500隔膜计量泵500的预设液位值时，控制单元自动启动进样泵100输入样品。

优选的，该方法还包括：

监测完成后，利用控制单元控制三通阀800通入清水对检测装置进行清洗。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.压裂返排液监测系统，其特征在于，包括依次连接的进样泵、固液气三相分离器、过滤器、样品储罐、隔膜计量泵、六通电磁进样阀、检测装置；

该监测系统还包括：

2.根据权利要求1所述的压裂返排液监测系统，其特征在于，所述检测装置包括分别与六通电磁进样阀输出端连接的第一检测池、第二检测池、第三检测池、第四检测池、第五检测池，第一检测池、第二检测池、第三检测池、第四检测池、第五检测池的输出端均设有第一排污阀门。

3.根据权利要求2所述的压裂返排液监测系统，其特征在于，所述数据采集装置包括：

安装在第四检测池内的细菌传感器；

安装在第五检测池内的密度传感器。

4.根据权利要求1所述的压裂返排液监测系统，其特征在于，所述过滤器采用Y型过滤器。

5.根据权利要求1至4任一项所述的压裂返排液监测系统，其特征在于，该系统还包括：

6.压裂返排液监测方法，用于权利要求1至5任一项所述的压裂返排液监测系统，其特征在于，包括如下步骤：

样品进行三相分离预处理，去除样品中的固相和气相；

三相分离预处理后的样品经过滤后存入样品储罐；

7.根据权利要求6所述的压裂返排液监测方法，其特征在于，该方法还包括：

8.根据权利要求6所述的压裂返排液监测方法，其特征在于，该方法还包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器以及与所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述处理器能够执行权利要求6-8中任一项所述的压裂返排液监测方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有实现压裂返排液监测方法的程序，所述实现安全检测方法的程序被处理器执行以实现权利要求6-8中任一项所述的压裂返排液监测方法的步骤。