油田压裂返排液的处理研究现状
生化处理压裂返排液的试验研究
在 油 田废水处 理方 面 ， 遍使用 的 是物理 法 、 普 化学 法、 物理 化学 法 。 目前 国内对 酸 化 及 压 裂返 排液 处 理
工 艺 主 要 有 ：
量 ， 终 以低 能位 的无 机物 稳定 下来 ， 到无 害化 的要 最 达 求， 以便进 一 步 回到 自然 环境 和 妥善 处置 。
耗 氧速 率 曲线 。
ｌ 生化处理压裂返排液试验原理和方法
１ １ 好氧 生物处 理原 理 ． 生 物处理 废水 实质 就是 采取 人工 措施 ， 促进 、 化 强 有机物 在 自然界 的无机 化过 程 。 废水 的好 氧生 物处 理是 一种在 提供 游离 氧 的前 提
以有机 物或 废水 浓 度 为 横 坐标 ， 相 对耗 氧速 率 以 为 纵坐 标 ， 做 的不 同物质 （ 所 或废 水 ） 的相 对 耗 氧 速率 曲线 可 能有 ４种情 况 ： （ ）基 质无 毒 ， 不能 被活 性污 泥石 油 与 天 然 气 化 工
７０
ＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ Ｌ ＆ ＧＡ ＮＧ ＯＦ ＯＩ Ｓ
生化 处 理 压 裂 返 排 液 的试 验 研 究
钟 显 赵 立 志 杨 旭 刘 常 旭
（ ， 南石 油学 院化 学化 工学 院 ２ 西 南石 油学 院石 油工程 学院 ） １西 ，
（ ）基质 无 毒无 害 ， 被 活性 污 泥降 解 ， ２ 可 在一定 范
围内相对 耗 氧速率 随基 质浓度 增 加而增 加 ；
（ ）基质 有毒 ， ３ 但在 低浓度 时 可 以生 物 降解 ， 随 并
维普资讯
第３ 第 １ ５卷 期
由图 １可见 ， 有机 物 被微 生物摄 取 之后 ， 过代 谢 通
绥靖油田油井压裂返排液处理技术研究
１ ３期
王 玉 春 ， ： 靖 油 田油 井 压 裂 返 排 液 处 理 技 术 研 究 等 绥
的ｐ Ｈ值 采 用 ｐ ＿３ ＨＳ Ｂ型 酸 度计 测 定 ； 中悬 浮 物 水
含量 采用 Ｇ ／ １０ － １ ８ Ｂ Ｔ １ ９ １ ９ ９方法 测定 。
性 分 析压 裂液 及返 排 液 的组 成 。
黏在板框 过 滤 机 的隔 膜 上 ， 滤 膜 损 坏 严 重 ， 常 使 经 更 换 ， 易 使 污 泥 难 以压 滤 成 饼 。 因此 ， 要 对 压 且 需 裂 废液进 行 预 处 理 ， 低 胶 体 的黏 度 、 坏 体 系 的 降 破
稳 定性 。 Ｉ １ 压裂 返排 液的基本 性质 ．
此我 们在 取样 过程 中分 别 在 返 排 中段 和 返 排 后期 取样 ， 分别记 为返排 液一 中期 和返 排液一 后期 。
１ １ １ 实验 方 法及 仪 器 药 品 ． ．
大， 主要采 用化学 法 、 化 法 、 生 固化法 等 方 法进 行 处 理 ¨ 。 目前较 经济 和安 全 的压 裂返排 液 的主 流处 ］
大， 特别是 一 些 不 易 净 化 的 亲水 性有 机 添加 剂 ， 很
难从废 水 中除去 。 油 田压裂废 液 中 添加 剂 种类 繁 多 ， 理难 度 较 处
压裂返 排液在 返 排 出地 面 时 ， 同时 间段 体 系 不
黏度 是不 同 的。 到返 排 后 期 ， 排 液黏 度 最大 ， 返 因
后 排 出的残余 压裂 液 中含有 大 量 的有毒 有 害 物质 ，
将 会对 环 境 造 成 污 染 。通 常 加 人 添 加 剂 使 压 裂 液
具 有较 高 Ｃ Ｄ值 、 Ｏ 高稳定 性 、 高黏度 等特 点 ， 而 由 然 于其 添加 剂 的种 类 繁 多 ， Ｃ Ｄ值 的 降 低 难 度 较 使 Ｏ
岩气压裂返排液处理
页岩气压裂返排液解决措施研究1 研究目旳及意义页岩气作为重要旳非常规天然气资源,已成为全球油气资源勘探与开发旳新亮点,但其特殊旳钻采开发技术也许带来新旳环境污染问题，特别是在页岩气压裂作业过程中将产生大量压裂返排废水，此类废水中具有随着返排废水带出旳地层地下水、废压裂液和钻屑等，具有高盐、高矿化度、高色度、具有毒有害物质、可生化性差和难解决旳特点。
因此，研究页岩气压裂返排液解决技术，对于缓和开发区块旳环境问题显得格外重要,同步对于保障页岩气旳正常生产和可持续发展具有重要意义。
2 国内外现状中国石油西南油气田分公司已形成了加砂压裂用滑溜水返排液反复运用技术并在现场应用。
其基本解决回用流程为：返排液→物理分离→水质检测→水质调节→水质检测→压裂用水或与清水混合后作为压裂用水。
现场通过过滤、沉降清除机械杂质,补充添加剂来调节返排液性能,使其满足压裂施工规定,反复运用。
该解决方式相对简朴，但对成分较复杂旳返排液解决后需与清水稀释才干满足压裂用水规定。
2．1 常规压裂返排解决技术1）自然蒸发依托日照对返排液进行自然蒸发,清除水分,剩余盐类和淤泥采用固化解决。
该措施解决能力小，解决周期长,受自然条件限制（温度和土地)。
美国西部部分州和中国部分沙漠地区少量旳返排液采用了自然蒸发解决。
2)冻融冻融是将返排液冷冻至冰点如下结冰,盐因溶解度减少而析出，使冰旳盐浓度减少,再将冰加热融化得到低浓度盐水，从而实现盐一水分离。
该措施受地理气候限制，需要足够旳冰冻天气，未见工业化应用报道。
3)过滤过滤常被用于返排液预解决和返排液解决后固-液分离,清除机械杂质/悬浮物等，也能在过滤时将部分油(脂)除去，且一般配以活性炭吸附解决。
过滤效果受滤网/滤芯孔径限制,过滤效率受过滤后旳水质规定限制。
对于某些孔径较小旳过滤器,细菌旳存在将产生豁液堵塞过滤器,清洗后也难以保持。
过滤解决返排液在国内外各大油气田均有应用,但一般与其他解决技术复合应用，除去返排液自身和解决过程中产生旳机械杂质。
油田压裂返排液处理技术
油田压裂返排液处理技术1.压裂返排液的产生及存在的问题水基压裂液它具有高黏度、低摩阻、悬砂性好、对地层伤害小等优点现已成为主要压裂液类型。
油井压裂过程中产生的返排压裂废液具有污染物成分复杂、浓度高、黏度大，精品文档，超值下载处理难度大，是油田较难处理污水之一。
如不处理直接进入集输流程，会严重干扰后续流程，严重影响到油田生产，导致设备堵塞、油田下降，环保不达标等诸多问题。
表1 压裂返排液污水性质图1 不同压裂返排水样2.国内常规压裂返排液处理工艺简介2.1 化学氧化－絮凝沉淀－过滤处理工艺采用双氧水、次氯酸钠等强氧化破胶使返排液中的高分子物质氧化分解成小分子物质，降低废液黏度，提高传质效率，增加水处理药剂的分散与分解；絮凝可以改变水中多分散体系表面电性，破坏废液胶体的稳定性，使胶体物质脱稳、聚集；过滤，去除水中不溶或微溶物，脱色除臭。
氧化－絮凝－过滤是油气田污水处理常用工艺。
在实际应用过程中该工艺也存在一些不足，具体如下：第一、该工艺受温度影响比较大，在低温环境，化学氧化剂反应慢，氧化时间长，需要较长的停留时间，导致氧化反应罐（池）占地大，不易在现场作业，运输困难等。
第二、除油效果不明显，系统对乳化油去除效果不佳，需要添加大量药剂，导致污泥量大，增加污泥处理成本。
第三、过滤器时常堵塞，由于氧化破胶不彻底，污油处理效果不佳，导致过滤器堵塞严重，影响最终出水效果和整套装置处理能力。
2.2 化学氧化－絮凝沉淀－电解氧化－过滤联合处理工艺电解法集氧化还原、絮凝吸附、催化氧化、络合及电沉积等作用于一体，能够使大分子物质分解为小分子物质，降解的物质转变成易降解的物质，是污水深度处理的常用方法。
然而电解技术目前在国内应用情况并不理想，时常存在电极钝化、结垢等问题，时常需要更换电极，处理效果稳定性差，成本高，操作检修频繁。
设备占地大，运输困难，不太适合压裂返排液现场处理要求。
2.3 化学氧化－絮凝磁分离－过滤联合处理工艺该工艺改进了絮凝沉淀工艺，采用高效磁分离机能够减少沉降时间，缩小设备占地面积，相对之前两种工艺有改进之处。
油田压裂返排液的深度处理技术研究
油田压裂返排液的深度处理技术研究【摘要】现阶段，压裂作业作为当前油井增产的重要措施，有着非常重要的作用。
另外，在对油井实施压裂时，应适当添加一些助剂，以实现石油增产的目的。
此外，由于油田在开展压裂作业时，所产生的返排液对油田水体会造成污染，因此这就要求我们应切实做好对压裂返排液的相关处理工作。
本文就结合油田在进行压裂作业的同时存在的问题与现状，对压裂返排液技术进行相应的研究与讨论。
【关键词】油田？压裂作业？油井增产？助剂？压裂返排液压裂液依据一定标准分为水基压裂液体以及油基压裂液还有乳状压裂液和泡沫压裂液等等。
而现在使用最广的就是水基压裂液，由于它自身具备低摩阻以及高粘度还有悬砂性好等诸多优点，因此它成为了油井压裂作业过程最为主要的一种压裂液类型。
1 压裂返排液其相应的性质和组成在当前的油井生产作业过程中，往往会产生一些反派压裂废液，而这些废液因其本身组成成分相对复杂，再加上浓度高以及黏度较大等原因，导致其在集输流过程中会存在一定困难，并造成后续流程无法持续平稳运行等情况。
并表现为在当前的压裂返排液中因其悬浮含量不断升高，进而致使砂滤装置在使用过中出现效率低下以及更换周期逐渐缩短；因作业中，下沉污泥经常会黏贴在专用板框过滤机内部的隔膜之上，所以使得过滤膜在应用中损坏严重，如果频繁更换，势必很难使得污泥通过过滤膜而压滤成饼。
压裂液其本身组成相对比较复杂。
就拿我们常见的水基压裂液来说，其成分主要有：0.4%的助排剂，0.16%的破乳剂以及0.4%的黏土稳定剂还有0.5%的杀菌剂与0.45%的翔丙基瓜胶等等。
而其作业过程中常用的交联剂则主要是由化学元素过硫酸铵以及硼砂组合而成，其实际含量依据标准主要为0.6%和0.45%。
将压裂液同相应的交联剂按照混合比例为100：10的比例依次注入到底层。
而等到破胶之后所返排出来的一些压裂液中，还是存有一定有机物以及不完全冻胶。
另外也可以选择使用相应的红外光谱来对压裂液其自身的组成物质进行相应的分析和判断。
油井压裂液返排率提高技术研究现状
摘 要 ： 延长油田属于低渗 、 低压、 低产油田， 油井 自然产能低 ， 压裂是开发低渗透油田、 提 高油井产
能的主要 措施 。但在 普通 压裂作 业 中注入地 层 的 交联 冻胶 压裂 液不 能完全破 胶 、 彻 底返 排 ， 对地层 造成一 定 的伤 害， 影响 油井动 态产 能。提 高油 井压裂 液返排 率技 术 的研 究与应 用 ， 使 压后 裂缝 能够 产生较 高的 导流能 力 、 更 快的返排 速度 、 更 高 的压裂 液 回收 率及 较 高 的早期 产量 ， 达 到 降 残增 油 的
种： 一是使用清洁压裂液 （ 低分子稠化剂 ） ； 二是优
化 压 裂 工艺 措 施 ； 三 是 优 选 合 适 的破 胶 剂 、 表 面 活
联冻胶压裂液 ， 具有较强的粘弹性与塑性 ， 破胶降粘
相 对 困难 ， 裂 缝 中残 留 的压 裂 液可 能 会 降 低裂 缝 的
性剂 、 助排剂等 添加剂 来提高 压裂液 的破胶 率 和
解 。对 于一 般 的酶破 胶 剂 ， ｐ Ｈ值 是 影响 酶破胶 作用
９ ３℃ ， 而有机酸适 用于 ９ ３℃ 以 上 的破 胶 作 用 。
第３ ３卷
第 １期
２ ０ １ ４年 ３月
延 安大学学报（ 自然科学版 ） Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｙ ａ ｎ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ （ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
Ｖｏ ｌ ＿ ３３ Ｎｏ． １ Ｍａ ｒ ． ２ ０１ ４
胶 发 生化 学降 解 ， 由大 分子 变成 小分 子 ， 有 利 于压 、
的羟 基取代 中间体 ， 发生 开环 裂解 ， 使 聚合 物 的分 子
压裂液返排处理
11.2 项目实施方案11.2.1压裂返排液分析常规压裂施工所采用的压裂液体系，以水基压裂液为主。
压裂施工后所产生的压裂废液主要来源于两个方面：一是施工前后采用活性水洗井作业产生的大量洗井废水；另一个方面就是压裂施工完成后从井筒返排出来的压裂破胶液，返排的压裂废液中含有大量的胍胶、甲醛、石油类及其他各种添加剂，众多添加剂的加入使压裂液具有较高的COD值、高稳定性、高黏度等特点，特别是一些不易净化的亲水性有机添加剂，难以从废水中除去。
总的来说，压裂废液具有以下特点：（1）成分复杂。
返排液主要成分是胍胶和高分子聚合物等，其次是SRB菌、硫化物、硼酸根、铁离子和钙镁离子等，总铁、硼含量都很高。
（2）处理难度大。
悬浮物是常规含油污水处理中最难达标的项目，压裂返排液组分的复杂性及其性质的独特性决定了其处理难度更大。
（3）处理后要求比较高。
处理后的液体不仅粘度色度要达标，里面的钙镁离子、铁离子、和硼酸根离子均要去除，否则会影响后续配制压裂液的各项性能。
11.1 国内外研究现状由于压裂废液具有粘度大、稳定性好、COD高等特点，环保达标处理难度较大。
国外对压裂废液的处理主要是回收利用。
根据国外报道的技术资料看，他们对压裂废液的处理技术和工艺相对简单，一般采用固液分离、碱化、化学絮凝、氧化、过滤等几个组合步骤，处理后的水用于钻井泥浆、水基压裂液、固井水泥浆等配制用水。
这种处理方式不仅降低了处理压裂废液的费用支出，而且还减少了污染物的排放。
国内对早些压裂废液的处理主要采取以下一些方法：（1）废液池储存：将施工作业中产生的压裂废液储存在专门的废液池中，采用自然蒸发的方式干化，最后直接填埋。
这种处理方式不仅耗时长，而且填埋的污泥块仍然会渗滤出油、重金属、醛、酚等污染物，存在严重的二次污染。
（2）焚烧：这种方式虽然可以在一定程度上控制污染物的排放，但仍然会造成大气污染。
（3）回注：将压裂废液收集，集中进行絮凝、氧化等预处理，然后按照一定比例与采油污水掺混进行再处理，处理后的水质达标后用作回注用水。
压裂返排液的危害及其回收处理方法研究
压裂返排液的危害及其回收处理方法研究作者：刘明来源：《中国科技博览》2015年第24期[摘要]通过对油气井进行压裂是当前各大油气田稳产增产的主要措施之一。
但是在油气井增产的同时，压裂作业过程中产生的返排液已成为当前油田水体主要污染源之一，若这些废液直接外排出去，毕竟会给井场生态环境造成极大危害，严重影响企业生产与社会形象，因此如何解决好这些废压裂液也是油田当下一项重要的工作。
本文阐述了压裂返排液的危害和治理现状，通过对油田剩余压裂液中污染物组成的分析，以及污染问题的严重性，提出了一些回收处理再利用技术方案，从而为促进油田压裂返排液处理再利用研究提供一定的思路，促进油田节能减排工艺的进步。
[关键词]压裂作业废压裂液危害处理方案中图分类号：TE357 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0035-01压裂作业是油气田开采过程中的一个重要环节，通过压裂来改善油气井产能等问题，对于油田老区油井挖潜增效、新井试油和单井增产中发挥着十分重要的作用，然而压裂技术的应用也使的油气井在压裂过程中不可避免的产生废液，主要有返排压裂液和施工剩余的压裂液，同样的压裂作业过程中产生的返排废液也成了油田开采过程中一个不容忽视的污染源，对井场所在地周围的生态环境有着极大的危害，因此深入研究分析压裂返排液的回收处理再利用方法，对于企业减少污染物排放与企业降本增效具有重要意义。
一、压裂作业流程和废压裂液的产生当前油田主要应用的水力压裂工艺就是通过在地面采用高压大排量的泵，依据液体传压的原理，向油层注入以大于油层的吸收能力压力的压裂液，然后逐渐升高井筒内压力，从而在井底产生高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石的抗张强度时，井底附近地层便会产生裂缝，然后继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝随之继续延伸同时填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，在井底附近地层内从而形成填砂裂缝，通过其一定的高导流能力和几何尺寸的特性，是以达到增产增注的目的。
压裂液技术现状与发展趋势
液粘度大幅度增加并具有了一定的弹性，粘弹性表面活性剂压裂液由
此得名。国外的商品名是 ClearFRAC(Schlumberger ) ，国内将其译 为清洁压裂液。
May 23, 2013
二、压裂液常用体系及发展方向
（5）清洁压裂液-粘弹性表面活性剂
▲加入表面活性剂，在水中形成棒状胶束结构
McBain小胶团（C≺CMC）
May 23, 2013
二、压裂液常用体系及发展方向
压裂液按化学性状分类
-水基--交联冻胶、线性胶 -油基--稠化柴油（原油）、油冻胶
-乳化--水包油、油包水（水基-线性、交联）
-泡沫--氮气、二氧化碳、双元2008-5-27 -醇基--甲醇
-表活剂—清洁压裂液
其它：气体、酸性、低分子、自生热压裂液等
May 23, 2013
一、压裂液综述
不同压裂液对支撑裂缝导流能力保持率对比
压裂液类型
生物聚合物 清洁压裂液 泡沫压裂液 聚合物乳化液 油基压裂液（凝胶） 线性胶（不交联） 交联水基冻胶
导流能力保持率（%）
95
2008-5-27
92～94 80～90 65～85 45～70 45～55 10～50
May 23, 2013
二、压裂液常用体系及发展方向
发展方向：低残渣、低伤害、低成本、配置简单、可操作性强
美国不同压裂液类型发展趋势对比
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 50 60 70 年代 80 90 100
2008-5-27 油基压裂液 水基压裂液 泡沫压裂液 清洁压裂液
压裂液的基本功能之一是将支撑剂由井筒经孔眼携带到裂缝前沿 指定位置，因此压裂液的悬浮和携带(压裂砂的)能力是其基本要 求，这就要求它必须具有必要的”有效粘度”。
油田压裂返排液的处理研究现状
油田压裂返排液的处理研究现状随着我国油田的不断开发，压裂返排液排放量不断增加，一方面造成环境污染，另一方面水资源短缺，生产成本提高。
文章，对中外油田返排液处理工艺现状及发展趋势进行了调研，论述了物理法、化学法和微生物法等油田压裂返排液的处理方法的原理、特点及应用状况，提出了今后油田返排液处理技术的发展方向，为解决油田压裂返排液处理难题提供一定的技术支持。
标签：压裂返排液；处理方法；发展方向我国油田大部分属于低渗透油田，为了提高采收率，勘探开发关键技术主要是压裂工艺，然而随之带来的环境问题也越来越引起人们的广泛关注，由于现在很多油井在压裂完成后返排液未经处理就直接外排到环境中，其化学成分复杂，不但污染了环境也浪费了资源，因此油田压裂返排液的治理对于油田尤其是西部干旱地区的井场增产至关重要。
就当前研究现状综合分析，处理压裂废液主要采取物理法、化学法和微生物降解法[1-3]。
1 物理方法物理法主要包括絮凝法、膜过滤法、气浮法等。
1.1 絮凝法絮凝法处理高浊度、高色度的废水是最基本的一种方法，其特点是处理时间短，投加方便，基本不需要什么装置，缺点就是会产生大量的沉淀，处理固渣又会产生一个新的问题。
但是总体来说对于处理压裂返排液，絮凝方法是效果较理想的方法，关键是根据废水的性质，选择合适的絮凝剂。
絮凝的机理可分为四种，分别是双电层压缩机理、吸附电中和作用机理、吸附架桥作用机理与沉淀物网铺机理[4]。
这四种机理在水处理中并不是单独发生的，往往是协同作用，当然通过分析水中的胶体带电性、分析水中元素可以初步估计何种机理占优势，通过机理可以初步选择絮凝剂的种类，进一步通过实验分析影响絮凝的因素，选择最佳的絮凝剂。
1.2 膜过滤法随着国家经济发展转型，政府和老百姓对环保的重视，现在很对地方对废水排放严格要求，使用膜分离技术用于生活污水和工业废水处理。
膜技术是一门新兴的多种学科交叉的高技术，以高分子分离膜为代表的膜分离技术作为一种新型的流体分离氮源操作技术，经过多年的研究取得了显著的成就。
油田污水及压裂返排液处理技术分析
2021年第4期综述油田污水是在油田三采过程中产生的作业废水,主要含有原油、驱油剂、破乳剂、杀菌剂、机械杂质等,呈现出腐蚀快、细菌多、悬浮物含量高、色度重等特点,处理不当会造成注水设备腐蚀、水体腐败等问题[1-3]。
压裂返排液则是在油田增产改造后从井筒中返排出来的液体,主要含有稠化剂、聚合物、表面活性剂、杀菌剂及其他添加剂,具有粘度大、有机物含量高、水质多变等特点,若排放至地面不经过处理,将会对周围环境,尤其是农作物及地表水系统造成污染[4-6]。
因此,如何有效的缓解油气田开发带来的环境污染问题成为了当今油气田开发的关键技术之一。
1国内油田污水处理技术现状1.1油田污水的处理方法油田污水的处理方法主要有物理法、化学法、物理化学法、生物法等[7,8]。
1.1.1物理法物理法主要是实现固液分离或不同相的分离处理,物理法主要包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、膜分离和蒸发等方法[9]。
重力分离技术是依据比重差异实现污水中油分、悬浮物、机杂从水体分离,已被各油田广泛使用。
离心分离是污水在高速旋转过程中形成离心力场,从而实现固液分离和不同相分离。
我国引进Vortoil水力旋流器已经在油田污水处理领域有了良好的应用。
粗粒化是指在设备中加入一定量的粗粒化材料,使污水中的油分粒径增大,以便处理含油污水中的小油滴和乳化油。
膜分离主要是通过膜渗透理论实现不同粒径物质、分子的分离及脱除。
常用膜分离技术包括超滤、王克强1,陈亚联1,2,毛智平1(1.咸阳川庆鑫源工程技术有限公司,陕西西安710018;2.川庆钻探长庆井下技术作业公司,陕西西安710018)摘要:油田压裂及油田开发产生的污水造成了大量水资源的浪费,成为制约油气田开发重要问题之一。
本文在分析油田污水及压裂污水特点的基础上,调研了植物脱盐、膜分离、铁碳微电解、紫外光杀菌、捕获离子等处理方法及工艺,分析了不同处理工艺的特点,并提出了油田污水处理发展的方向、油田污水回用的思路。
油田压裂返排液的处理工艺的研究
油田压裂返排液的处理工艺的研究众所周知，在油田开发过程中，井下作业产生的压裂返排液是一类处理难度大的污染物。
其中含有甲醛、石油类、难降解的胍胶以及各种添加剂，使得产生的压裂返排液具有高粘度，高稳定性，高COD值的特点，导致压裂返排液排放时对环境造成了极大污染。
若处理不当，将会对企业造成极大的损失。
随着国家对石油化工领域环境保护的要求越来越严格，对压裂返排技术的需求越来越迫切，油田压裂液的处理便成为当今石油化工领域内亟待解决的问题。
标签：压裂返排液;处理;组合法;回收利用近年来，我国对石油资源的需求不断增加，随着国家对环保要求的不断提高，压裂改造后的返排液处理也成为油田开发改造过程中的重点工作。
本文针对油田压裂返排液化学试剂含量高、组分复杂、处理难度大的特点，综述了近年来物理法、化学法、生化法、组合法等压裂返排液处理工艺的研究进展，分析了各种处理工艺的优缺点，并对压裂返排液处理工艺的发展方向进行了展望，认为采用组合法处理油田压裂返排液，并对其进行资源化回收利用是压裂返排液处理工艺的发展趋势。
1.压裂返排液的特点及危害油田压裂返排液不仅含有原油、聚合有机物，还含有地层中的渗入水、各种腐生菌等，具有以下特点：（1）有机物种类多、含量大。
压裂返排液中的有机污染物主要是高浓度的瓜胶和高分子聚合物，其次还含有多种难以降解的各类添加剂;（2）粘度大，乳化程度高。
压裂返排液的粘度较高，能达到10～20mPa·s，而复合型压裂液乳化严重，排出的压裂废水粘稠，且有刺激性气味，静置沉降出水困难;（3）处理难度大。
压裂液中的各种添加剂使其具有较高的COD（化学需氧量）、TDS（总溶解固体）、TSS（总悬浮固体），处理难度较大、处理成本较高。
由于油田压裂返排液的以上特点，未经处理的压裂返排液返排到地面上，首先会对油田周围的土壤造成长期、严重污染，影响动植物的生存环境，导致生物多样性减退;其次，未经处理的压裂返排液还会大量污染周围水源，对水生生物的生长和周围居民的饮水安全产生极大的危害。
压裂返排液水处理再利用现状及进展
压裂返排液水处理再利用现状及进展近年来，压裂技术在页岩气、煤层气等非常规天然气勘探和开发中得到广泛应用，但压裂过程中产生的返排液水却成为了极大的难题。
返排液水中含有大量化学物质、微生物、重金属等对环境和人类健康有危害的成分，若不进行正确处理，将对环境造成不可挽回的破坏。
因此，水处理再利用已成为迫在眉睫的问题，同时也是各地勘探开发的“痛点”。
1. 压裂返排液水处理技术现状压裂返排液水主要包括地下水、压裂液、地层水等，其复杂组成对处理技术提出了严峻的挑战。
目前，压裂返排液水的处理技术主要包括物理法、化学法、生物法和复合法等。
（1）物理法处理：主要是利用膜分离、蒸发浓缩等技术将返排液水中的悬浮物、沉淀物、大分子有机物等进行分离和浓缩，分离后的液体符合排放标准。
但是其处理过程中低效、能量消耗大、废水浓缩或排放后需要进行二次处理等问题，限制了其应用。
（2）化学法处理：主要包括沉淀法、氧化还原法、离子交换法等，通过化学反应将液体中的有机、无机物分离出来。
但该方法在处理后的残渣不可避免地需要在安全处置，且消耗大量能源，如电、化学药品等。
（3）生物法处理：生物降解法是指利用微生物把有机物降解成CO2和水等无害物质的方法。
其工艺简单、成本低廉，从处理效果来看生物法可以达到对有机物的高效降解。
但是微生物降解过程受温度、pH值、含氧量等环境因素影响大，易受其他污染物影响，限制了其应用。
（4）复合法：将不同的技术手段结合起来，形成一套串联/并联、相互补充的处理工艺，可以最大化的发挥每一种处理方法的优势。
复合工艺可以根据实际情况，针对性地进行组合，使处理效果能够保证。
2. 压裂返排液水处理技术发展趋势（1）利用新型材料提高物理法处理效率：传统的物理法处理涉及过滤、沉淀和蒸发浓缩，在应对大量水处理时效率低下。
为此，研究人员提出了利用新型材料，针对不同情况，针对性提升物理法的净水效率，如改进过滤器、电解去离子、光催化技术等，这些方法能够在迅速去除压裂返排液中沉淀物、悬浮物的同时，消耗较少的能源，从而使整个处理过程更加清洁，有效降低了返排液水的污染物。
低渗透油田压裂液返排规律研究毕业论文
毕业设计（论文）低渗透油田压裂液返排规律研究摘要水力压裂是低渗透油气藏开发评价和增产增注必不可少的技术措施，而油气井压后的压裂液返排又是水力压裂作业的重要环节。
目前，对压裂液返排的控制，大多采用经验方法，没有可靠的理论依据。
本文对压裂液的返排过程和压后井底压力的确定进行了较为系统的研究，旨在为压裂液返排控制提供理论依据。
本文在以压裂液的滤失量计算的基础上，运用流体力学和数值模拟的相关理论以及物质平衡原理，针对返排期间裂缝闭合的过程，考虑了启动压力梯度的影响，建立了压裂液返排的数学模型，给出了压裂液返排数学模型的数值解法。
研究表明，为了减少压裂液对储层的伤害，低渗透储层中的压裂井应采用停泵后立即返排的方式，使裂缝强制闭合。
实测井口压降曲线与计算值的比较结果表明，建立的模型能够比较准确地预测裂缝闭合过程和压裂液返排过程。
最后，对返排的过程进行了室内模拟实验研究，通过岩心实验，发现了返排过程中的一些特定规律。
然后以滤失机理研究为基础，通过了建立裂缝壁面上的渗流模型，编制了返排参数预测程序，可通过对压裂返排效果的预测来指导压裂液返排作业。
关键词：水力压裂；裂缝闭合；压裂液返排；数学模型；井底压力目录第1章绪论 (1)1.1压裂液返排规律研究的目的和意义 (1)1.2目前关于压裂液返排规律研究存在的不足 (2)第2章低渗透油田特点及压裂液返排规律研究现状 (3)2.1国内外低渗透油田储量分布及特点 (3)2.1.1 国外低渗透油田储量分布 (3)2.1.2 国外低渗透油田的主要特点 (3)2.1.3 国内低渗透油田储量分布 (4)2.1.4 国内低渗透油田的主要特点： (4)2.2压裂液返排规律研究现状 (5)2.2.1 国外压裂液返排的推荐做法 (5)2.2.2 国内压裂液返排的研究现状 (7)2.3裂缝形态的数学模型 (8)第3章裂缝闭合期间压裂液返排模型 (9)3.1裂缝闭合过程中模型的假设条件 (9)3.2压裂液返排的二维数学模型 (9)3.2.1 压裂液从地层返排的数学模型 (9)3.2.2 初始条件及边界条件 (13)3.3模型的数值解法 (14)3.3.1 返排模型的离散 (14)3.3.2 求解方法 (17)3.4裂缝闭合时间及压裂液返排量的确定 (18)3.4.1 裂缝闭合时间确定 (18)3.4.2 压裂液返排量的计算 (18)3.4.3 停泵后裂缝体积变化量的计算 (19)3.5实例计算与分析 (20)3.6室内实验模拟研究 (22)3.6.1 实验方法 (22)3.6.2 实验数据及处理 (23)第4章压裂液返排的实验研究 (26)4.1实验仪器材料 (26)4.2实验步骤 (26)4.3实验数据处理与结果分析 (26)4.3.1 采用瓜胶压裂液进行压裂实验 (26)4.3.2 采用田菁胶压裂液进行实验的结果 (29)图4-6 累计流量与渗透率恢复值 (30)4.4结论与建议： (30)第5章压裂过程中的滤失与返排效果预测 (31)5.1压裂液滤失理论 (31) (32)5.1.1 受压裂液黏度控制的滤失系数C15.1.2 受地层流体压缩性控制的滤失系数C2 (32) (34)5.1.3 压裂液造壁性控制的滤失系数C35.1.4 综合滤失系数C (34)5.2一维总滤失体积计算 (35)5.3压裂液返排数学模型 (36)5.3.1 饱和度呈线性分布 (36)5.4实例计算 (37)5.5影响压裂液造壁性滤失系数实验 (38)结论 (39)参考文献 (40)第1章绪论1.1 压裂液返排规律研究的目的和意义压裂工艺是油、气藏增产和提高采收率的最有效的措施之一[1-2]。
油田压裂返排液处理技术实验研究
１ ２ ３ ４ ５ ６
指 标 ； 投加 定量 的 Ｐ 一 ③ Ｃ １和 Ｐ 一 Ｃ ２絮凝 剂 ， Ｃ ３絮凝 Ｐ 一
８ ８ ８ ８ ７ ８
剂 选 择 不 同 量 进 行 实 验 ， 测 处 理 后 压 裂 返 排 液 监 Ｃ 指 标 。 根 据 实 验 选 择 三 种 絮 凝 剂 Ｐ 一 、 Ｃ ２ ＯＤ Ｃ１Ｐ 一
关键词 压 裂返排 液 ； Ｏ ； Ｃ Ｄ 处理技 术 ； 凝 ； 絮 活性炭 毡 ； 波 强氧化 ； 滤／ 微 纳 反渗 透
中图分类号 ： ７３１ Ｘ ０ ． 文献 标 识 码 ：Ａ 文章 编号 ：１ ０ — １ ８ ２ １ ） ４ ０ ５ — ３ ０ ５ ３ ５ （ ０ ２ ０ — ０ ５ ０
０ 引 言
目前 ， 包括 吉林 油 田在 内的许 多 国 内油 田 已进 入 了石油开 采 的 中后期 ， 高油 田 的采 收 率 ， 持 稳 产 提 保 以满足 国家经 济增长 的需 要 ， 国 内各 油 田的重要 工 是 作 之一 。吉林 油 田是 典 型的低 渗透 油气 田 ， 气井 压 油 裂 作业技 术是 低 渗 透 油 气 井增 产 的主 要 措 施 。油 气 井 压裂作 业过 程 中产生 的压 裂 返 排 液若 直接 排 放 会 对 周边 的 土 壤 、 被 、 表 水 和 地 下 水 造 成 一 定 影 植 地 响口 。因此 ， 须对 其进行 有 效处 理 。文 章针 对如 何 ］ 必
３
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◆ 絮 凝 剂 用量 对 处理 效果 的影 响 在 一定 条 件 下 ， 向压 裂返排 液 中投加 絮凝 剂时 ， 液 中反 离子 的浓 度 溶 也 随着升 高 ， 而压 缩双 电层 ， 从 降低 一 电位 ， 终 实现 最
压裂酸化措施返排液处理技术方法探讨
中图分类号: [ T E992. 2] : X裂、酸化是油田主要增产增注技术措 施。 十五 期间, 大庆油田油井老井压裂措施比例 为 40. 24% , 增油比例为 57. 88% ; 水井压裂措施比 例为 19. 82% , 增注比例为 27. 68 % ; 水井酸化措施 比例为 63. 49% 、增注比例为 43. 77% 。另外, 新油 井中压裂投产井占 1/ 3。压裂、酸化后返排 的大量 废液, 还没有有效的处理方法, 目前采用罐车收集拉 运集中存放。随着环境相关法律制度的健全, 国家 对影响环境的相关问题越来越重视, 特别是海拉尔 油田地处草原, 属环境 敏感地区, 生态保护十 分重 要。为积极推行清洁生产, 压裂、酸化施工残留液的 无害化处理已经成为目前亟待解决的一个问题。
无机、有机絮凝剂去除废水中黏土悬浮物、油类 和重金属离 子等污染物的效果较好, 但去除 COD 和色度的能力有限。压裂施工中使用的压裂液含有 大量的高分子聚合物, 返排的废液黏度大, 影响絮凝 剂有效扩散, 减弱悬浮物等污染物聚结沉降能力, 从 而影响化学絮凝的处理效果。为提高处理效果、减 少化学药剂用量、降低成本, 宜采用絮凝沉降和氧化 工艺流程组合的处理技术。所用絮凝剂应絮凝能力 强, 沉降速度 快, 分层效果好, 絮凝体体积小, 适应 pH 值范围宽, 易生物降解, 不产生二次污染。
7320 154440
7888
7210 163400
7340
5900
12230
7030
6777
15100
7090
6700
15009
矿化度
CO D cr
SS
pH
Cl-
/ mg L- 1 /mg L- 1 / mg L- 1
油田压裂返排液处理技术研究
油田压裂返排液处理技术研究油田压裂返排液处理技术研究一、引言在油田开发过程中，为了提高油藏的开发程度和油井的产能，采取了多种增产技术，其中包括压裂技术。
压裂技术是一种通过高压注入流体，使油藏中的地层岩石产生裂缝，从而增加储封层中的有效渗透率，提高原油的产量与回采率的方法。
然而，压裂作业产生的返排液成为环境污染的重要源头，因此对返排液的处理技术进行研究，对于油田开发的可持续性具有重要意义。
二、压裂返排液的组成与特性压裂返排液是指在压裂过程中，高压注入到地层后未完全回流至井口的液体，主要包括注入液、地层流体和地层溶质所形成的混合物。
其组成复杂，其中包含大量的溶解气体、地层固体颗粒、有机酸、有机胶体和各种溶解离子等。
此外，压裂返排液还具有酸性、高温、高盐度等特点，给其处理带来了较大的挑战。
三、压裂返排液的处理技术1. 传统处理技术传统的压裂返排液处理技术主要包括物理处理和化学处理。
物理处理技术主要包括沉淀、过滤、离心、蒸馏和吸附等方法，用于去除悬浮固体、溶解固体和溶解气体等污染物。
化学处理技术主要包括酸碱中和、氧化还原、络合沉淀等方法，用于去除有机酸、重金属离子和溶解离子等污染物。
传统处理技术虽然能够一定程度上降低返排液的污染，但处理效果有限，且存在设备复杂、处理成本高等问题。
2. 新型处理技术为了解决传统处理技术存在的问题，研究者们提出了一系列新型的压裂返排液处理技术。
例如，利用超滤膜和反渗透膜等膜分离技术，可以有效去除返排液中的溶解固体和溶解离子。
离子交换技术可以通过树脂吸附剂与溶液中的离子交换，达到去除重金属离子和溶解离子的目的。
生物处理技术通过利用微生物对返排液中的有机物进行降解，达到处理的目的。
此外，电解法、紫外光氧化法和高温热解法等新型处理技术也被广泛研究和应用。
四、压裂返排液处理技术的影响因素压裂返排液处理技术的应用效果受到多个因素的影响。
首先，压裂返排液的组成与特性会影响不同处理技术的适用性和效果。
综述油田压裂废水处理技术现状
综述油田压裂废水处理技术现状压裂工艺是目前油田普遍采用的一项促使油气井增产的主要措施。
压裂后产生的返排液对环境的危害巨大，压裂废水悬浮物含量高，而且具有高粘度和高COD、污染物成份复杂且较稳定等特性，在自然力的作用下很难被降解，带来极大的生态环境问题。
因此合理处理压裂返排液有助于保障油田的可持续发展，消除对环境的污染，促进可持续发展。
对油气田酸化和压裂废液处理的相关研究表明，主要的污水处理方法均可用于压裂返排液的处理，但在应用性能上各有优缺点，现综述如下：1 絮凝沉降法压裂返排液中残存有大量的胶体粒子、底层携带物等杂质，在处理前首先要使固液充分分离，絮凝沉降法是固液分离过程中最基本的处理手段，絮凝过程中加入的絮凝剂使悬浮在水中的粒子脱稳、相互碰撞、聚结形成较大的絮体，再通过后续的沉淀使其从水中分离出来。
絮凝处理是降低废水COD的关键步骤，混凝出水的COD去除率越高，后续的处理难度越小，最终出水达到外排要求。
絮凝剂的种类是影响絮凝处理效果好坏的一个最重要因素。
可用的絮凝剂种类很多，如聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铝（PFS）、聚丙烯酰胺（PAM）等，将絮凝剂复配使用对COD的去除效果较好。
何红梅等采用复配絮凝剂（PFS、PHP和粉煤灰的复合）处理压裂废液，使废液的COD值从2298mg/L下降到597mg/L。
周宝华对长庆油田压裂废水连续采用两次混凝、沉淀、过滤，最终有效地处理石油压裂液废水，COD去除率可达30%左右，石油类含量可降至30mg/L以下，石油类去除率可达95%以上，浊度可降至10NTU以下，去除率达到90%以上。
由于压裂液废水COD值仍然太高，出水水质不能达到国家污水二级排放标准，但达到油田废水回注标准。
但也有很多因素限制了絮凝法的应用，主要的有：现场絮凝操作工序复杂；影响混凝效果的因素多；当悬浮物含量较高时，使絮凝剂的消耗量增大，产生的污泥量也随之增大；压裂余液残存的粘度大大减缓了絮凝剂的扩散速度和絮凝产物的沉淀速度；对水溶性有机物的去除效果差等。
油田压裂返排液处理工艺的研究现状及展望
油田压裂返排液处理工艺的研究现状及展望作者：唐爱中杨小娟来源：《中国科技博览》2019年第06期[摘要]近年来，我国对石油资源的需求不断增加，随着国家对环保要求的不断提高，压裂改造后的返排液处理也成为油田开发改造过程中的重点工作。
本文针对油田压裂返排液化学试剂含量高、组分复杂、处理难度大的特点，综述了近年来物理法、化学法、生化法、组合法等压裂返排液处理工艺的研究进展，分析了各种处理工艺的优缺点，并对压裂返排液处理工艺的发展方向进行了展望，认为采用组合法处理油田压裂返排液，并对其进行资源化回收利用是压裂返排液处理工艺的发展趋势。
[关键词]压裂返排液；处理；组合法；回收利用中图分类号：E231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）06-0352-01引言众所周知，在油田开发过程中，井下作业产生的压裂返排液是一类处理难度大的污染物。
其中含有甲醛、石油类、难降解的胍胶以及各种添加剂，使得产生的压裂返排液具有高粘度，高稳定性，高COD值的特点，导致压裂返排液排放时对环境造成了极大污染。
若处理不当，将会对企业造成极大的损失。
随着国家对石油化工领域环境保护的要求越来越严格，对压裂返排技术的需求越来越迫切，油田压裂液的处理便成为当今石油化工领域内亟待解决的问题。
1压裂返排液的特点及危害油田压裂返排液不仅含有原油、聚合有机物，还含有地层中的渗入水、各种腐生菌等，具有以下特点：（1）有机物种类多、含量大。
压裂返排液中的有机污染物主要是高浓度的瓜胶和高分子聚合物，其次还含有多种难以降解的各类添加剂；（2）粘度大，乳化程度高。
压裂返排液的粘度较高，能达到10～20mPa·s，而复合型压裂液乳化严重，排出的压裂废水粘稠，且有刺激性气味，静置沉降出水困难；（3）处理难度大。
压裂液中的各种添加剂使其具有较高的COD（化学需氧量）、TDS（总溶解固体）、TSS（总悬浮固体），处理难度较大、处理成本较高。
浅析油井压裂液返排管理与实践
浅析油井压裂液返排管理与实践水力压裂是非常规油气藏开发的重要增产措施之一，压裂施工结束后，压裂液会对环境造成影响。
我们应从提高压裂液返排，严格处理返排液这两方面来降低压裂液对环境造成的污染。
标签：辽河油田；压裂液；返排率；压裂；环境污染1 概述近年来，石油开采将目光投向了非常规油气藏，其基质渗透率一般很小，需要借助水力压裂才能获得产能。
非常规油气藏开发模式以水平井为主，压裂施工规模、液量是常规油气藏的5到10倍，水力压裂在施工过程中向地层注入了大量的压裂液。
压裂施工结束后，一部分压裂液返排到地面，另一部分未返排的压裂液留在地层中，如果处理措施不当，压裂液会对环境造成严重污染。
因此，提高压裂液返排率，以及对返排液的处理技术，减少环境污染，是非常规油气藏开发需要重点关注的问题。
2 压裂液对环境的影响2.1 压裂液废液量增加。
水力压裂是非常规油气藏开发的重要手段之一，非常规油气井钻井完成后，只有少数天然裂缝特别发育的井可直接投入生产，90%以上的井需要经过压裂储层改造才能获得比较理想的产量。
非常规油气藏压裂规模一般为常规油气藏的5到10倍，水平井采用分段压裂，压裂段数为10段，预计总液量13400m3，压裂液量显著增加，产生了大量成分复杂的压裂返排液，水力压裂对环境的影响逐渐增加。
2.2 污染地下水及地面环境。
水力压裂施工后，返排不及时或返排率低都会导致部分压裂液长期残留在地层中，对地层造成伤害。
如果油气藏目的层附近有地下水源，压裂施工沟通地下水层，就会对地下水源造成严重的污染。
压裂液添加剂种类繁多，组分复杂，不同的压裂液体系组成差别很大。
如果处理不当，造成压裂返排液中的污染物渗入地下水，就会严重影响地下水质。
此外，由于雨水冲刷可能造成返排废液随地表径流进入河流，对地表水体造成污染。
压裂返排液中含有微量的重金属元素，这些元素性能稳定，渗入土壤不易去除，短时间内不会对地表水和植被产生明显影响。
但是随着土壤中这些元素含量的增多，会使土壤肥力下降，不利于农作物及植被等的生长，对环境造成影响。