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。

2 压裂返排液其相应的降黏研究

在实际的应用以及研究过程中，结合分析结果我们不难看出，在所使用的压裂返排液中所含有的羟丙基瓜胶相对较大，但由于其破胶出现不安全情况，所以导致其相应的黏度较高。另外也可以选择使用化学氧化的手段与措施来对羟丙基瓜胶相应的交联度进行有效降低，以促进其不断发生降解。应该说，高级氧化技术经过多年的发展和成熟已经逐渐的成为现阶段对油田污染物进行降解作业时，效果较好的一种处理技术。从其基础上来说，所谓的高级氧化技术就是在于参照相应流程，将电以及光辐射还有催化剂和氧化剂进行有机结合，并在相关的化学反应过程中生成一种灵活性较强的自由基。接着再将自由基同相应的有机化合物进行加合还有取代与电子转移等操作，使其内部中所包含的大分子可以逐渐的降解成为有机物，或者是直接的降解成为不含毒素的小分子物质。有时甚至

能够将其降解成h2o还有co2。2.1 对氧化降黏药剂的实际选择和评价

根据所使用氧化技术的特点，重点对过硫酸铵氧化与fenton试剂氧化以及高锰酸钾氧化还有相应的次氯酸盐对压裂返排液其自

身的降黏性能所产生的直接影响进行评价。文章以fenton试剂氧化为例，展开评价。

2.1.1？对实验药品以及使用仪器还有相应的测定方法进行选择由于h2o2其自身浓度值为30%，那么相应的硫酸亚铁晶体则视作分析纯。而选择使用的主要仪器有专用黏度计以及转算不低于

151r/min的小型61号转子。另外还会使用到电子天平以及玻璃棒还有烧杯与量筒和恒温水浴锅等设备。

2.1.2？基本操作程序及其结果

准备300m l的返排液，同时在确保h2o2：fe2之间的摩尔比值为6的情况之下，适当的添入31%的常用硫酸亚铁晶体还有双氧水，待搅拌完成之后进行静置。然后每过20min就对溶液表观黏度进行检测。

从图中我们可以看出，fenton试剂其自身的投加量在全部达到稳定之后，其相应的降黏效果。当fenton试剂所使用的投加量已经高于0.06%时，如果再加大投加量，那么整个体系所表现出的黏度变化都相对较小。同以往使用高锰酸钾氧化相比较来说，fenton试剂氧化在实现同等降黏效果的情况之下，所耗用的专用药剂更少，所产生的成本也更低。

2.2 对fenton试剂氧化体系进行相应优化

在当前油田所产生的压裂返排液处理作业过程中，fenton试剂氧化技术已经得到广泛的应用。上面讲到这种技术对返排液进行降黏处理时，效果非常好。据此，我们再对h2o2的降黏效果进行重点分析。

将返排液中的后期样品作为这次处理对象。同时在操作过程中使用0.02的feso4，在等到使用的稳定剂用量超过0.01%时，在其相同效果的反应液中添入不同量值的h2o2，并且将该四组其相应反应液中的h2o2实际浓度设定成为：0.01%、0.04%、0.03%、0.05%。在不对ph值进行调节的基础之上，使其在正常室温之下反应90min。经过实验证明，一共有三组浓度h2o2让压裂返排液中的相应表观黏度在经过专业处理之后，下降到2.5mps。但与此同时，随着h2o2的含量逐渐增加，其自身的反应速率也越来越快。但等h2o2浓度值高于0.045%之后，所产生的效果并不明显。

3 总结

本文对返排液其自身的基本性质进行分析研究之后，得出在油井生产作业过程中，返排液其相应表观黏度的平均值大约为

12.45mps，而cdo平均值则为10269l，此外ph值约为5.9。另外在对四种常见的返排液处理技术进行论述、比较之后，发现fenton 试剂氧化技术拥有更好的降黏性能，因此可以将其广泛的应用到返排液的处理作业中来。

参考文献

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作者简介

罗淇峰（1987-）男，汉，辽宁盘锦人，祖籍四川南充，辽河油田钻采工艺研究院，工程师，本科学历，油气田增产方向。