本發(fā)明涉及頁(yè)巖氣開采，具體地說(shuō)涉及一種氣田水浮油高效收集設(shè)備及使用方法。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前我國(guó)主要采用壓裂法技術(shù)開采頁(yè)巖氣。鉆井壓裂后生產(chǎn)階段產(chǎn)生大量的頁(yè)巖氣返排液。為了節(jié)約能源和資源，控制環(huán)境污染，產(chǎn)生的頁(yè)巖氣返排液都會(huì)轉(zhuǎn)輸至返排液蓄水池儲(chǔ)存并用于下一個(gè)鉆井平臺(tái)用作壓裂液再次循環(huán)使用。由于一些工藝的需要，返排液總是富含各種油脂和烴類物質(zhì)及其他雜質(zhì)，這些物質(zhì)密度一般小于水，在水面形成“浮油”。若“浮油”長(zhǎng)時(shí)間在水池液面存留會(huì)產(chǎn)生許多問題：返排液蓄水站工作環(huán)境及周邊環(huán)境臭味特別大，嚴(yán)重威脅工作人員和村民身體健康；企業(yè)環(huán)境保護(hù)風(fēng)險(xiǎn)壓力大；同時(shí)，目前國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣返排液“浮油”清撈技術(shù)落后，人力消耗大，處理成本高，且存在較大工作安全風(fēng)險(xiǎn)。

2、授權(quán)公告號(hào)為cn219907124u，公開日為2023年10月27日的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種浮油抽取裝置，包括控制器、浮油檢測(cè)件、抽吸泵、輸送管道、吸油筒、隔離件和用于設(shè)置在污水池中的懸浮架，隔離件固定在懸浮架上，吸油筒通過懸浮架固定在隔離件中，輸送管道的一端與吸油筒連接，另一端與抽吸泵連接，浮油檢測(cè)件設(shè)置在污水池中用于檢測(cè)油液厚度，控制器分別與抽吸泵和浮油檢測(cè)件連接，且控制器用于根據(jù)浮油檢測(cè)件的檢測(cè)結(jié)果控制抽吸泵啟閉。該裝置可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)浮油的抽取，使得廢水的回注更加安全、高效，解決了現(xiàn)有人工打撈方式所存在的安全風(fēng)險(xiǎn)高、作業(yè)效率低、回收不及時(shí)等問題。

3、但是上述裝置在使用過程中，該設(shè)備配備的浮油吸油管長(zhǎng)度有一定限度，且吸油管長(zhǎng)度不能過長(zhǎng)，否則阻力過大吸力不足，同時(shí)岸上抽吸泵相對(duì)固定，自由移動(dòng)范圍很小。所以該類型僅適用于面積較小且浮油厚度大又相對(duì)集中的污水池，不適用于超大面積的頁(yè)巖氣返排液蓄水池浮油清撈；并且該類設(shè)備是直接將污水抽吸上岸，?導(dǎo)致浮油組成成分水多油少，?而且要進(jìn)行二次分離處理，整體工作效率比較低，同時(shí)，抽油轉(zhuǎn)油泵及其他設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)消耗電能較大，機(jī)械維修、材料消耗、操作人員、維修人力資源等成本較高且持續(xù)存在。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種氣田水浮油高效收集設(shè)備及使用方法，采用本設(shè)備，在進(jìn)行氣田水浮油清撈收集時(shí)，能夠節(jié)約浮油回收的人工成本，并提高浮油收集的效率，降低使用能耗，為企業(yè)降本增效發(fā)揮了重要的作用。

2、本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一種氣田水浮油高效收集設(shè)備，包括吸油滾筒、支撐架、儲(chǔ)油組件、浮筒組件和驅(qū)動(dòng)組件，所述儲(chǔ)油組件固定在支撐架的一端，所述吸油滾筒端部設(shè)置有滾筒鏈條且軸線處設(shè)置有通軸，通軸兩端安裝有軸承總成并通過螺栓固定在支撐架上，所述吸油滾筒靠近儲(chǔ)油器的一側(cè)設(shè)置有刮油槽，所述刮油槽通過螺栓固定連接在支撐架上，所述刮油槽上設(shè)置有通孔，所述通孔通過回油管與儲(chǔ)油組件連接，所述浮筒組件設(shè)置在吸油滾筒與儲(chǔ)油組件之間且與支撐架固定連接，所述驅(qū)動(dòng)組件包括水力驅(qū)動(dòng)輪和驅(qū)動(dòng)潛水泵，所述水力驅(qū)動(dòng)輪和驅(qū)動(dòng)潛水泵固定在支撐架上，所述水力驅(qū)動(dòng)輪同軸安裝有主動(dòng)鏈輪，主動(dòng)鏈輪與吸油滾筒的滾筒鏈條嚙合，所述驅(qū)動(dòng)潛水泵連接有泵水管，泵水管接入水力驅(qū)動(dòng)輪的內(nèi)部，驅(qū)動(dòng)潛水泵泵出高壓返排液噴出推動(dòng)水力驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，同時(shí)主動(dòng)鏈輪以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)設(shè)備移動(dòng)并使吸油滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。

4、所述的吸油滾筒表面設(shè)置有彈性吸油毛刷。

5、所述支撐架包括上層支撐架和下層支撐架，上下兩層支撐架通過四根支撐鋼結(jié)構(gòu)焊接連接為一體，所述的吸油滾筒、儲(chǔ)油組件、浮筒組件設(shè)置在上層支撐架，所述驅(qū)動(dòng)潛水泵設(shè)置在下層支撐架。

6、所述的水力驅(qū)動(dòng)輪包括兩組，對(duì)稱設(shè)置在靠近吸油滾筒的兩端的支撐鋼結(jié)構(gòu)上。

7、所述儲(chǔ)油組件包括兩個(gè)儲(chǔ)油罐，所述兩個(gè)儲(chǔ)油罐底部通過彎曲的連通管連接。

8、所述儲(chǔ)油罐插有一根回收油管，所述回收油管伸入儲(chǔ)油罐的一端設(shè)置有自啟潛水泵。

9、所述通軸兩端還設(shè)置有槽輪，所述槽輪上設(shè)置有圍油回收軟管，所述圍油回收軟管兩端與槽輪連接，與吸油滾筒在水面上形成一個(gè)集油圈。

10、所述回油管與水平面夾角為30°連接刮油槽通孔和儲(chǔ)油組件。

11、所述上層支撐架上設(shè)置有吊環(huán)。

12、一種氣田水浮油高效收集設(shè)備的使用方法，在設(shè)備投入返排液蓄水池之前調(diào)整圍油回收軟管的長(zhǎng)度至所要清理范圍的長(zhǎng)度，再將設(shè)備吊裝投放到返排液蓄水池上，然后把圍油回收軟管將返排液蓄水池水面圍住，形成采油空間后，驅(qū)動(dòng)潛水泵開始工作，開始清油工作。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：

14、1、本發(fā)明，浮油清撈自動(dòng)進(jìn)行，全部清撈工作僅僅需要一個(gè)人操作可以完成，清撈過程不需要任何人水池現(xiàn)場(chǎng)值守和操作管理，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清撈，實(shí)現(xiàn)節(jié)約大量人工成本。

15、2、本發(fā)明，吸油滾筒設(shè)置彈性吸油毛刷，其通過刮油槽時(shí)被刮下沉入刮油槽緩存并通過回油管流入廢油儲(chǔ)罐儲(chǔ)存，油水分離過程在水池內(nèi)完成，清撈上岸的污油液體主要成分是油，而水分含量很低，這樣可以較好控制處理總量和處理成本。

16、3、本發(fā)明，驅(qū)動(dòng)潛水泵設(shè)置在下層支撐架，通過泵出的高壓返排液噴出推動(dòng)水力驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，減少了能源損耗。

17、4、本發(fā)明，采用浮筒組件，設(shè)備自身重量和體積較小，能夠通過浮力漂浮在水面，并且設(shè)置吊環(huán)，方便運(yùn)輸和吊裝，隨時(shí)可以投入使用，方便向水池投放、方便上岸維護(hù)保養(yǎng)和保管。

18、5、本發(fā)明，儲(chǔ)油罐設(shè)置有回收油管，當(dāng)儲(chǔ)油罐內(nèi)廢油液位達(dá)到一定高度，罐內(nèi)的自啟潛水泵工作將廢油輸送至岸上儲(chǔ)油設(shè)備儲(chǔ)存進(jìn)行后續(xù)處理，進(jìn)一步提高了整個(gè)清油過程的效率。

19、6、本發(fā)明，設(shè)備采用自帶低電壓潛水泵水力軟驅(qū)動(dòng)，自啟潛水泵泵油上岸儲(chǔ)存處理，避免臨時(shí)用電安全風(fēng)險(xiǎn)。

20、7、本發(fā)明，設(shè)置回?cái)n搜油軟管，且長(zhǎng)度可根據(jù)需求變化，可將全部水面浮油圍獵在撈油設(shè)備吸油區(qū)域，滿足水池內(nèi)每一個(gè)角落浮油被清撈，確保清撈的徹底性。

技術(shù)特征：

1.一種氣田水浮油高效收集設(shè)備，其特征在于：包括吸油滾筒（1）、支撐架（2）、儲(chǔ)油組件（3）、浮筒組件和驅(qū)動(dòng)組件，所述儲(chǔ)油組件（3）固定在支撐架（2）的一端，所述吸油滾筒（1）端部設(shè)置有滾筒鏈條（4）且軸線處設(shè)置有通軸，通軸兩端安裝有軸承總成并通過螺栓固定在支撐架（2）上，所述吸油滾筒（1）靠近儲(chǔ)油器的一側(cè)設(shè)置有刮油槽（5），所述刮油槽（5）通過螺栓固定連接在支撐架（2）上，所述刮油槽（5）上設(shè)置有通孔，所述通孔通過回油管（6）與儲(chǔ)油組件（3）連接，所述浮筒組件設(shè)置在吸油滾筒（1）與儲(chǔ)油組件（3）之間且與支撐架（2）固定連接，所述驅(qū)動(dòng)組件包括水力驅(qū)動(dòng)輪（7）和驅(qū)動(dòng)潛水泵（8），所述水力驅(qū)動(dòng)輪（7）和驅(qū)動(dòng)潛水泵（8）固定在支撐架（2）上，所述水力驅(qū)動(dòng)輪（7）同軸安裝有主動(dòng)鏈輪（9），主動(dòng)鏈輪（9）與吸油滾筒（1）的滾筒鏈條（4）嚙合，所述驅(qū)動(dòng)潛水泵（8）連接有泵水管（10），泵水管（10）接入水力驅(qū)動(dòng)輪（7）的內(nèi)部，驅(qū)動(dòng)潛水泵（8）泵出高壓返排液噴出推動(dòng)水力驅(qū)動(dòng)輪（7）旋轉(zhuǎn)，同時(shí)主動(dòng)鏈輪（9）以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)設(shè)備移動(dòng)并使吸油滾筒（1）轉(zhuǎn)動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣田水浮油高效收集設(shè)備，其特征在于：所述的吸油滾筒（1）表面設(shè)置有彈性吸油毛刷（11）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣田水浮油高效收集設(shè)備，其特征在于：所述支撐架（2）包括上層支撐架（2）和下層支撐架（2），上下兩層支撐架（2）通過四根支撐鋼結(jié)構(gòu)焊接連接為一體，所述的吸油滾筒（1）、儲(chǔ)油組件（3）、浮筒組件設(shè)置在上層支撐架（2），所述驅(qū)動(dòng)潛水泵（8）設(shè)置在下層支撐架（2）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣田水浮油高效收集設(shè)備，其特征在于：所述的水力驅(qū)動(dòng)輪（7）包括兩組，對(duì)稱設(shè)置在靠近吸油滾筒（1）的兩端的支撐鋼結(jié)構(gòu)上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣田水浮油高效收集設(shè)備，其特征在于：所述儲(chǔ)油組件（3）包括兩個(gè)儲(chǔ)油罐，所述兩個(gè)儲(chǔ)油罐底部通過彎曲的連通管（12）連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種氣田水浮油高效收集設(shè)備，其特征在于：所述儲(chǔ)油罐插有一根回收油管（13），所述回收油管（13）伸入儲(chǔ)油罐的一端設(shè)置有自啟潛水泵（14）。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣田水浮油高效收集設(shè)備，其特征在于：所述通軸兩端還設(shè)置有槽輪，所述槽輪上設(shè)置有圍油回收軟管（15），所述圍油回收軟管（15）兩端與槽輪連接，與吸油滾筒（1）在水面上形成一個(gè)集油圈。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣田水浮油高效收集設(shè)備，其特征在于：所述回油管（6）與水平面夾角為30°連接刮油槽（5）通孔和儲(chǔ)油組件（3）。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氣田水浮油高效收集設(shè)備，其特征在于：所述上層支撐架（2）上設(shè)置有吊環(huán)（16）。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的一種氣田水浮油高效收集設(shè)備的使用方法，其特征在于：在設(shè)備投入返排液蓄水池之前調(diào)整圍油回收軟管（15）的長(zhǎng)度至所要清理范圍的長(zhǎng)度，再將設(shè)備吊裝投放到返排液蓄水池上，然后把圍油回收軟管（15）將返排液蓄水池水面圍住，形成采油空間后，驅(qū)動(dòng)潛水泵（8）開始工作，開始清油工作。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種氣田水浮油高效收集設(shè)備及使用方法，涉及頁(yè)巖氣開采技術(shù)領(lǐng)域，包括支撐架和固定在其上的吸油滾筒、儲(chǔ)油組件、浮筒組件和驅(qū)動(dòng)組件，所述吸油滾筒端部設(shè)置有滾筒鏈條，所述吸油滾筒一側(cè)設(shè)置有刮油槽，刮油槽固定在支撐架上，通過回油管與儲(chǔ)油組件連接，驅(qū)動(dòng)組件包括水力驅(qū)動(dòng)輪和驅(qū)動(dòng)潛水泵，水力驅(qū)動(dòng)輪同軸安裝有主動(dòng)鏈輪，主動(dòng)鏈輪與吸油滾筒的滾筒鏈條嚙合，驅(qū)動(dòng)潛水泵連接有泵水管，驅(qū)動(dòng)潛水泵泵出高壓返排液推動(dòng)水力驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)鏈輪同時(shí)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)設(shè)備移動(dòng)并使吸油滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。采用本設(shè)備，在進(jìn)行氣田水浮油清撈收集時(shí)，能夠節(jié)約浮油回收的人工成本，并提高浮油收集的效率，降低使用能耗，為企業(yè)降本增效發(fā)揮重要作用。

技術(shù)研發(fā)人員：田國(guó)強(qiáng),田心寧,王顯宇,凃強(qiáng),高威
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油天然氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19