压裂废液处理汇报教程
油气井压裂废液处理技术
油气井压裂废液处理技术1、压裂废液的特点压裂是油气井增产的主要措施之一，为各油田普遍采用。
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，以及施工剩余的压裂原胶液（基液）。
压裂废液组成复杂，与压裂液种类、地层性质等有关。
总的来说，压裂废液具有以下特点：①间歇排放，每口井排放量在10～200m3之间；②由于含有大量高分子有机物，COD浓度高，一般从数千到上万mg/L不等；③废液中石油类含量在10～1000mg/L之间。
另外，根据现场施工状况，压裂废液可能还具有粘度大、浊度高、含盐量高等特点。
2、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。
该方法存在大量的运输费用，成本较高。
近年来，随着国家对所有工业污染物的排放实施强制性的标准，对石油化工领域内环境保护要求越来越严格, 在压裂废液的处理技术上也探索了一些新方法。
2020年油田压裂返排液处理技术.pptx
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
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 水处理常用压裂返排液的产生及存在的问题
压裂工艺是油井增产的一项主要措施 在各油田普遍采用。其中最常用的是 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
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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。
图 2 现场应用照片
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表 2 压裂返排液处理数据
项目
原水 （mg/L） 产水（mg/L）
Ca2+
661
186
Mg2+
77
9
总铁
27
0.54
含油量
185
3
悬浮物
354
浅析废压裂液的危害及处理
浅析废压裂液的危害及处理【摘要】油气井增产的主要措施之一就是通过油气井压裂技术完成的，为这一技术也被各油田普遍采用。
油气井在压裂过程中产生的压裂返排液已成为当前油田水体污染源之一。
而这些废压裂液的组成及其危害压裂液是压裂技术的重要组成部分。
每年各大油田在进行油水井压裂作业、酸化施工过程中所产生了大量废液，若这些废液直接向外排出去，势必会给周边生态环境造成极大危害。
本文阐述了剩余压裂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，提出了一些处理方案。
【关键词】压裂作业废压裂液危害处理方案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层渗透能力和解堵等问题。
压裂技术在老区油井挖潜、新井试油、和单井增产中发挥着非常重要的作用，各大油田通过压裂作业实现油气井增产，压裂技术在油田开发中占据着不可替代的位置。
油气井在压裂过程中会不可避免的产生的废液，主要有返排压裂液和施工剩余的压裂液，这些在压裂作业过程中产生的返排废液成为了油田开采过程中一个不容忽视的污染源。
废压裂液作为当前油气开采的主要水体污染源之一，对周围的生态环境有着极大的危害，因此深入研究剩余压裂液的处理方法，对油气田环境污染控制具有重要意义。
1 压裂作业的原理和废压裂液的产生油层水力压裂的过程是：首先在地面采用高压大排量的泵，利用液体传压的原理，向油层注入以大于油层的吸收能力的压力的压裂液，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。
其中的裂缝延伸事添加的支撑剂又称为压裂液，在压裂施工完成后返排到地面的废液（压裂液）便是当前油田水体重要污染源之一的的废压裂液。
关于压裂酸化产生的废物处理分析
2017年03月关于压裂酸化产生的废物处理分析王康(中国石油川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司,陕西西安710100)摘要：随着经济不断发展，“要金山银山，也要绿水青山”逐步理念深入人心，我国也在加大对污染物的处理工作，提升各项生产的绿色化发展。
压裂酸化废物处理的过程中，采用先进的技术，加大对污染物的处理，促进相关企业的可持续性发展。
本文主要从污染物的种类及危害、处理方法分析、环保措施三个方面加以展开。
关键词：压裂；酸化；废物处理随着我国各项事业的发展，对于石油的需求也变得越来越多，我国也加大了对于油田开采的步伐。
其中压裂酸化生产是油田生产的重要环节，但是，在这个生产的过程中，也产生较多的污染物，相关部门需要加大对污染物的处理，运用先进技术，处理污染物，设立专门管理部门，对生产过程加大管理，减少污染物的排放。
1污染物的种类及危害1.1污染物的种类分析压裂酸化在生产的过程中，会产生一定的污染物，这些污染物不仅不利于当地居民的生产生活，对于相关企业的可持续性发展也是极为不利的。
因此，相关部门需要加大对废物进行一定的处理，提高生产的绿色化水平。
污染物的种类有：废液，施工现场会产生较多的废液，这些废液主要包括残液、生活污水等，这些废液给当地居民生活带来了较多的困扰，生产部门需要加大对其的处理，完善其发展。
固体的废物：主要是一些支撑剂、残渣等，这些固体废物由于本身难降解性，它们对当地环境产生了较大的影响。
废气：压裂酸化在生产过程中，会产生一定的废气，给当地的居民带来了较大的困扰。
1.2污染带来的危害生产过程中，带来的废液、废气等污染，会给当地的生态环境造成较大的困扰。
这些污染物带来的危害主要有：土壤危害，这些污染物会导致当地的土质变差，影响当地的农作物生长，影响了当地的人畜安全等。
而且，这些污染的破坏力一般较大某些地区本身土壤就不是很肥沃，这些污染物会给恶化当地的土壤环境，最终会导致当地无法种植农作物。
油田压裂返排液的常用处理方法
氧微生物的新陈代谢来达到处理目的。微生物摄取返排液 中的有机物之后，经过自身的新陈代谢，使返排液中的有 机物一部分被分解及稳定，并为其生命活动提供所需的能 量 ；另一部分被转化为其他形式的能量。生物氧化法是符 合当代社会发展的环保安全的处理方式，具有较髙的研究 前景。 2.2 . 3 生化处理方法
为了达到压裂返排液预处理后的回注地层或油井的国 家标准，大庆油田优选工艺流：气浮除油—化学絮凝—磁 分离—沉降— 回注的磁分离处理技术流程。该技术经过药 剂 投 加 量 、药 剂 组 合 等 诸 多 试 验 ，确 定 了 较 为 优 化 的 方 案 ，并通过现场实践，确定了其处理速度快、处理成本低 和处理流程简单易管理等优势。 2.2 氧化法 2.2 .1 化学氧化法
油田压裂反排液的组分复杂性，其处理方法也较多。 目前，主要采取化学法、生化法、物理方法、固化法及各 方法的混合使用等方法进行处。 目前较经济和安全的压裂 返排液的处理方式主要有三：一种是经过预处理达标后回 注油层；一种是处理并达到国家外排标准后直接外排或再 利 用 ；还有一种对酸性返排液的处理方式是残酸池储存。 2 .1 回注处理技术
氧 化 法 处 理 压 裂 反 排 液 ，是 利 用 常 用 氧 化 剂 过 硫 酸 钾 、次氯酸、过氧化氢、髙锰酸钾的强氧化性来降低返排 液中的COD值 。经过试可得氧化剂过硫酸钾78.47%、次氯 酸钠70.60%〇、次氯酸钙64.10%〇、过氧化氢61.60%〇、髙锰 酸钾51.70%c 的氧化性依次减弱。氧化法一般有一级氧化 和两级氧化两种方式，但是由于压裂反排液的复杂性，实 践中常用两级氧化，经过两级氧化后压裂反排液的处理效 果最理想，从而大大提髙了CO D 的去除率，同时也提髙了 油键词：压 裂 返 排 液 生 化 处 理 C O D 值
压裂酸化产生的废物处理及环保措施
压裂酸化产生的废物处理及环保措施作者：曹秋来源：《硅谷》2013年第16期摘要压裂酸化是油气层改造的重要措施，施工中会对水体，土壤，大气产生不同程度的污染，因此学习压裂酸化作业过程中的环境污染有助于技术人员和施工人员有效减少对环境的污染，对污染环节采取有效措施加以控制，达到保护环境的目的。
关键词压裂酸化；污染物种类及处理方法；环保措施中图分类号：TE992 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）16-0076-01油气井的压裂和酸化技术，是当前油田增产以及增注过程中所使用的主要技术和手段，长城钻探压裂公司每年施工投产的压裂和酸化井总数超过400口，其中单井压裂液用量150 m3-7600 m3。
压裂酸化作业过程中井产生的废液、固体废物，压裂液返排造成的废水，泵车工作产生的废气，以及施工过程中产生的生活垃圾等污染物势必会给周边生态环境造成极大危害。
1 污染物的种类1）压裂酸化施工作业中产生的废液种类繁多。
主要有压裂施工中压裂液的废液，施工过程中设备发生刺漏产生的冻胶，各种液体添加剂的残液；酸化施工中的残酸；施工后大罐清洗产生的废水废液，尤其大方量井施工要求大罐数量多，产生的废液不可忽视；压裂后返排产生的废液，目前不同地区，不同井别的返排率在30%-85%，返排液量达到120 m3-2500 m3；还有各种生活污水等。
2）压裂酸化过程中产生的固体废弃物。
如破胶剂使用中产生的残渣；支撑剂使用过程中产生的残渣；各种化工料的包装袋等。
这些污染物如果处理不好，将会给环境造成严重污染。
3）因压裂酸化产生的气体污染源。
包括酸化作业中各类酸（尤其盐酸）挥发产生的废气；压裂酸化作业过程中泵车造成的尾气等。
4）其他污染源。
包括压裂酸化过程中的噪声污染；作业过程中人为产生的各种垃圾；特殊添加剂（如转向剂等）造成的污染。
2 污染物的危害1）污染物渗透进入土壤后，会被植物吸收破坏新陈代谢过程，阻断植物需要的水分和养料，从而使植物死亡，植被破坏，甚至危害人畜等。
浅谈压裂酸化返排液处理技术方法
浅谈压裂酸化返排液处理技术方法摘要：酸化技术是一种利用酸液与近井或储层中矿物反应、提高渗透率、提高油气井产量或增加注水井注入量的技术措施。
酸化施工结束后，残酸液会排至地面继而形成酸化废液。
酸化废液pH低、成分复杂，对其处理后回注储层或外排对保护环境有重要意义。
关键词：压裂酸化，返排液，处理，技术前言酸化技术是提高储层中油、气渗流能力及增加油气井产量的重要措施之一。
酸化过程是通过井眼向地层注入一种或几种酸液或酸性混合溶液，利用酸与地层或近井地带部分矿物的化学反应，溶蚀储层中孔隙或天然裂缝壁面岩石，增加孔隙和裂缝的导流能力，从而达到油气增产或注水井增注的目的。
酸化作业完成后，残酸通过注入井返排至地面，形成酸化废液。
为了提高对储层的改造效果，常将压裂与酸化过程相结合，在足以压开油气层形成裂缝或张开油层原有裂缝的压力下，对油气层酸压的一种工艺。
酸化压裂液体系由增粘剂、盐酸、有机酸等主剂及缓蚀剂、铁稳定剂、杀菌剂等组成，致使返排出的酸化压裂废液具有污染物含量高、酸性及腐蚀性强等特点，未经处理外排对环境会产生严重污染。
对其处理后回注或回配酸化压裂液是其重要出路。
1压裂酸化废液污染物的种类污染物的种类主要有以下几种：第一，压裂酸化施工中产生的废液。
其主要有压裂施工中压裂液的废液，施工过程中设备发生刺漏产生的冻胶，各种液体添加剂的残液，酸化施工中的残酸，施工后清洗罐体时产生的废水废液，尤其是用液量大的工程要求大罐数量多，产生的废液不可忽视；压裂后返排产生的废液，不同地区，不同井别的返排率在30%到85%，还有各种生活污水等；第二，压裂酸化过程中产生的固体废弃物。
比如，破胶剂使用中产生的残渣；支撑剂使用过程中产生的残渣；各种化工料的包装袋。
这些污染物处理不好，极易造成严重的环境污染；第三，因压裂酸化产生的气体污染源。
其主要包括酸化作业中盐酸挥发产生的废气、泵车造成的尾气等；第四，其他污染源。
比如，压裂酸化过程中的噪声污染；作业过程中人为产生的各种垃圾；特殊添加剂造成的污染。
油田压裂反排液的处理方案
处理返排油田压裂液的研究方案压裂作业返排出的残余压裂液含有胍胶、杀菌剂、石油类及其他添加剂，如不经处理而外排，将对周围环境造成严重污染。
处理压裂废液主要采取物理法、化学法和微生物降解法，物理法主要包括絮凝法、膜过滤法、气浮法等，化学法主要包括氧化法、电解处理法等。
目前针对压裂返排液的新处理技术是絮凝法、氧化法、生物法、吸附法的联合技术，技术的关键问题是如何快速、高效地去除COD。
1.设计依据1.1压裂液的配方压裂液分为水基、油基和多相压裂液三大类，以油作溶剂或作分散介质配成的压裂液是最早采用的压裂液，这主要是它对油(气)层的损害比水基压裂液要轻，它的特性黏度比水基压裂液更具有吸引力。
但油基压裂液成本高，施工上难于处理。
因此现在只用于水敏性强的地层或与水基液接触后渗透率下降的地层，水基压裂液也最常用，约占整个压裂液用量的70%。
油基压裂液主要包括：（1）稠化油压裂液。
它是稠化剂（如脂肪酸铝、磷酸酯盐等）溶于油中配成。
（2）油包水压裂液。
它是一种以油为分散介质，水作分散相，油溶性表面活性剂作乳化剂配成的压裂液。
如以淡水作水相、以柴油作油相，以月桂酰二乙醇作乳化剂，即可配成。
(3)油基泡沫压裂液。
它是以气体(CO2和N2)作分散相，以油作分散介质配成。
水基压裂液一般是水冻胶压裂液，是用交联剂将溶于水的增稠剂高分子进行不完全交联，使具有线性结构的高分子水溶液变成线型和网状体型结构混存的高分子水冻胶，由稠化剂、交联剂、缓冲剂、黏土稳定剂、杀菌剂和助排剂等组成。
多相压裂液由泡沫压裂液等。
泡沫压裂液是一个大量气体分散于少量液体中的均匀分散体系，主要成分有气相、液相、表面活性剂和泡沫稳定剂等其他化学添加剂组成。
不同配方压裂液的返排液处理方法大相径庭，了解压裂液的配方和对返排液的指标分析使得对水处理的方案更加有针对性和高效性。
1.2压裂返排液的水质分析压裂返排液外观呈浅黄色，并伴有强烈的刺激性气味，黏度较大，表面无明显浮油。
石油工程技术 压裂返排液处理与重复利用技术
压裂返排液处理与重复利用技术1压裂返排液处理技术1.1达标外排为了有效防止生态环境及地下水污染，近几年国家能源局大力推进压裂返排液处理技术研究。
目前，我国压裂返排液外排的水质标准采用的是石油天然气行业标准SY/T5329—2012《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》和国家标准GB8978—1996《污水综合排放标准》，主要水质指标包括pH值、色度、悬浮物、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、石油类及细菌含量。
处理工艺包括pH 调节、混凝沉淀、油水分离、杀菌及氧化处理等，最后通过清水稀释达到安全排放标准后再进行外排。
由于返排液的复杂性和稳定性，导致处理难度大，成本太高，而且现有的处理工艺都无法去除返排液中的高浓度盐类物质。
虽然各类标准都未对盐类物质作具体要求，但高浓度的盐水排入生态环境会造成许多不良影响。
另外，对于大多数缺水区域，对大量的返排液进行处理后外排也是对水资源的浪费，因此将返排液处理后外排并不是一个好的选择。
1.2处理后回注将压裂返排液经过处理达标后再回注地层，这不仅可以有效解决返排液的排放问题，还能弥补注水开发过程中对用水的需求。
处理后的返排液需达到石油天然气行业标准SY/T5329—2012《碎屑盐油藏注水水质推荐指标及分析方法》的要求方能进行回注，同时还要采取切实可行的措施，防止地层污染。
由于回注水仅对油含量、悬浮物含量及粒径有较严格要求，因此相对于返排液处理后外排，对其处理后再回注不仅可以节省大量水资源，同时也降低处理成本。
然而，由于返排液不仅悬浮物含量高，而且黏度大，性质稳定，必须对其进行氧化、絮凝及过滤等操作后方能达到回注要求，因此需要外运到回注站进行集中处理，而回注站的处理能力一般很难满足大规模返排液处理的要求，且成本高、地下水环境风险不明确。
另外，这种处理方式对返排液中大量残余的稠化剂也是一种浪费。
因此，对返排液进行处理后回注也并非是最佳选择。
1.3处理后重复配制压裂液随着非常规油气资源开采力度加大，压裂用水量和压裂废水急剧增加。
浅谈压裂酸化产生的废物处理
浅谈压裂酸化产生的废物处理随着油田开发的进一步深入，压裂酸化技术作为油气层改造、油田增产的重要手段被广泛的应用，但是该技术带来的环境污染状况必须予以关注，在我国环境污染不断加剧的背景下，如何能将压裂酸化过程中产生的污染物降至最低，已成为急需解决的问题。
本文首先对压裂酸化产生的污染物进行了介绍，并分析了其所带来的危害，然后对压裂酸化废物的处理方法进行了剖析，最后提出了压裂酸化施工作业现场的环保措施，以期为今后的工作提供技术支持。
标签：压裂酸化；废物处理；研究0 引言压裂酸化技术是目前油田增产和增注的重要手段，但是随着应用范圍和规模的增大，在压裂酸化过程中所产生的各种废水、废气、废渣的处理却成为了一项难题，若是处理不当，将会严重影响到生态环境。
因此，如何能有效的减少和处理压裂酸化过程的污染物，成为环保工作者必须要大力研究和解决的问题。
1 压裂酸化作业中产生的污染物种类及所带来的危害1.1 污染物种类（1）废液，主要包括压裂施工中压裂液废液、各种液体添加剂残液、酸化施工中的废酸、施工设备发生刺漏而产生的冻胶、压裂后返排产生的废液、生活污水以及施工后大罐清洗废水，尤其是当施工现场大罐数量较多时，清洗废水更是不可忽视。
（2）固体废物，主要包括破胶剂、支撑剂使用过程中所产生的残渣以及各种化工料的包装袋，若是处理不到位，会对生态环境造成极大的破坏。
（3）废气，主要包括酸化过程中各种酸类挥发所产生的废气和泵车所产生的尾气。
（4）其他污染源，包括压裂酸化过程所产生的噪音污染、人为产生的各种污染以及特殊添加剂所造成的污染等。
1.2 污染物所带来的危害第一，污染物进入土壤后，会破坏植物的新陈代谢过程，影响植物对水分及养分的吸收，对植物的生长产生不良影响，严重的会造成植物的死亡并威胁到人畜的安全。
被酸液污染的土壤，在少则几年多则几十年内，会丧失农牧和畜牧功能。
第二，如果污染物进入水体中，将会严重的影响水体的水质，并在水面上形成一层薄膜，这样会影响到水体与空气间氧气的交换，同时降解污染物又需要消耗大量的氧气，这就造成了水体的缺氧，会影响到水生生物的环境，严重的会造成水生生物的死亡。
酸化压裂废水处理方法
类等。酸化废液的普遍特点是污染源点多面广，成分复杂，酸度大，
氯根含量高(大多都来自于盐酸酸化)，有机质含量高，所以酸液往往 呈现“三高”(高COD值，高矿化度，高酸度)特征。
压裂废液
压裂废液为压裂施工作业后剩余及从井口返排出的残余压裂液， 由于在压裂时加入众多添加剂，故压裂废液残存着甲醛、原油、返
一聚合一沉降趋势，若加石灰水调节pH值，其水解产物能将废水中部分污染
物交联、络合在一起，形成具有较高表面能的胶粒或絮凝体，进一步吸附废 水中表面能较低的污染物。
Fenton试剂氧化法
Fenton试剂氧化法
优点：操作简单、反应迅速且不会造成二次污染。 缺点：Fe2+浓度会影响反应效果，Fe2+浓度过高或者过低均不能产生足 够的· OH自由基，导致反应过程很难正常进行。
China university of petroleum
中国石油大学
酸化压裂废水处理方法简介
组会汇报人： 许 健
目 录
1
•酸化压裂液的特点
2
•酸化压裂废液处理方法
酸化压裂废水
酸化废液 酸化废液为酸化作业的剩余酸液和酸化后的返排液，由于酸化时 添加了酸液和添加剂，废液中主要有残酸、多种添加剂、残渣、石油
ClO2催化氧化法
Fenton试剂氧化法
H2O2在Fe2+的催化作用下能够释放出氧化性极强的HO· ， HO· 能将废水中 的有机物氧化分解，最终分解为有机小分子或者CO2和H20，反应过程中产生 的羟基自由基的氧化能力仅次于F2，高于臭氧、次氯酸、高锰酸钾、氯气和
二氧化氯。
同时HO· 能迅速将Fe2+氧化成Fe3+，新生态的Fe2+和Fe3+与水有很强的水解
安塞油田井下压裂废液的综合处理方法研究的开题报告
安塞油田井下压裂废液的综合处理方法研究的开题报告一、选题背景随着我国油气开采的不断推进，井下压裂技术在提高油气采收率、增强油气储集层稳定性等方面发挥重要作用。
但井下压裂过程中产生的废水和废液含有化学药剂、油脂、悬浮固体等有害物质，对环境造成不利影响。
因此，如何有效地处理井下压裂废液一直是油田开发过程中急需解决的问题。
目前，安塞油田生产废液的处理方式主要是采用物理化学方法将废液中的固体、液体和气体三种成分分离，然后将液体成分通过地面管网排放。
但这种处理方式存在一定的局限性，由于废液中药剂和油脂等有害成分的存在，废液处理成本高、安全难以保证，且可能对环境造成二次污染。
针对上述问题，本课题拟研究安塞油田井下压裂废液的综合处理方法，旨在为安塞油田提供一种适合本地实际情况的废液处理方案，减少环境污染和资源浪费，促进安塞地区油气资源的可持续开发。
二、研究内容与目标（一）研究内容本研究拟从以下几个方面入手，探究井下压裂废液的综合处理方法：1.废液成分分析：分析井下压裂废液的成分，确定废液中有害物质的种类和含量。
2.废液处理技术评估：对现有废液处理技术进行评估，选取适合安塞油田废液特性和处理需求的废液处理技术。
3.废液处理方案研究：制定废液综合处理方案，包括废液的处理流程、设备配置和操作细节等方面的设计。
4.废液处理成本评估：评估研究方案的投入产出比，探索降低废液处理成本的措施。
（二）研究目标本研究的主要目标包括：1.分析井下压裂废液的成分和性质，找出产生二次污染的原因，为制定废液综合处理方案提供依据。
2.评估现有废液处理技术的适用性和可行性，选取适合地方实际情况的处理技术。
3.研究废液综合处理方案，制定操作方案和设备配置，实现废液净化和资源化的目的。
4.评估废液处理成本，探索降低废液处理成本的方法。
三、研究方法与技术路线（一）研究方法本研究主要采用以下方法：1.野外采样分析：采集井下压裂废液样品，进行成分分析和特性测试。
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压裂废液处理技术的研究进展
姓名：郭晓顺 化学工程与技术 导师：王宝辉
目录
• • • • 一、压裂工艺简介 二、国内目前处理压裂废液技术 三、压裂废液处理现存的问题 四、压裂液处理技术发展的建议
一、压裂工艺简介
• 压裂施工作为油田生产中重要的组成部分之一， 也是增产、增注的重要措施。压裂作业后压裂废 液的排放会对油田附近的地层以及水源造成污染。 压裂作业排出的残余压裂液具有高浊度、粘度大 和COD高等特点，环保达标处理难度大，是油田 污水中处理难度最大的废水。如果返排至地面的 压裂液不经过处理而外排，将会对周围环境，尤 其是农作物及地表水系造成污染。因此，对压裂 废液进行深入研究，并设计新型、有效处理方案， 可大大减少其对环境的污染。
二、国内目前处理压裂废液技术
• 1、挖坑填埋 • • 油田早期采用的方法，目前基本淘汰 主要包括化学固化和生物固化。化学固化是指添加一些化 学固化剂（氧化镁、三氧化二铝、氧化钙，二氧化硅等）处理废 液；生物固化指用特殊的生物菌剂添加到废液池进行搅拌、发酵， 最后固化，该方法对废液中的石油类物质具有极好的处理效果 • 2、固化法
• 3、氧化絮凝法 • 是指通过向废液中添加氧化剂使得压裂废液中的 高分子有机物降解, 降低COD值，脱色除味；加 入絮凝剂、助凝剂来除去部分有机物和悬浮颗粒， 达到净水作用。 • 氧化剂目前采用较多的次氯酸盐、高铁酸钾、 FENTON试剂、臭氧氧化等 • 絮凝剂现场主要采用聚合氯化铝、聚合氯化铁、 阳离子聚丙烯酰胺等
• 压裂液常用的添加剂有稠化剂，交联剂， 破胶剂，粘土稳定剂，杀菌剂，支撑剂， 助排剂等。 • 油田压裂常用的用量较大的几种药剂： 改性瓜胶、有机硼交联剂、过硫酸钾、 （小阳离子，氯化钾）、陶粒、醛类、 阳离子表活剂、氟碳表面活性剂等。
• 压裂为生产时选 择的各种特性的压裂液在处理时，压裂液的 优势变为了劣势，造成压力返排液黏度较大， 乳化程度较高等特点使之较难处理。另外如 果大量随意排放，还会造成环境的严重污染。 对此，需要采取相应的措施处理压裂返排液， 保护环境。
4、电解法
• 在处理压裂返排液时，利用原电池的氧化还原反应使废液 中的污染物得到降解和沉淀。常用的原电池正负两级是铁 和碳。 • 由于电化学反应在溶液中形成电场效应,破坏溶液中分散 的胶体粒子的稳定体系,故胶体粒子向相反电荷的电极移 动,沉积或吸附在电极上,从而去除废水中悬浮态和胶体态 的污染物质。电极反应产物具有高化学活性,其中新生原 子态的[H]和新生态的Fe2+能与废水中的许多组分发生氧 化还原作用,破坏有机高分子的发色或助色基团,使之失去 发色能力,使难降解的物质转变成易降解的物质。新生态 的Fe2+和Fe3+是良好的絮凝剂,能进一步吸附废水中的污 染物最终聚结成较大的絮体而沉淀。
• 压裂技术是指在采油（采气）过程中，通过外 力将地层压开，使油气层形成裂缝，之后用支 撑剂将裂缝支撑起来以减小流体的阻力，实现 增产增注的一种方法。 • 压裂液可分为：水基压裂液（稠化水压裂液， 水基泡沫压裂液，水包油压裂液，水冻胶压裂 液）；油基压裂液（稠化油压裂液，油基泡沫 压裂液，油包水压裂液，油冻胶压裂液）；乳 化压裂液；泡沫压裂液。
• B、聚合氯化铝是应用很广的一种无机高分子絮凝剂，在现场施工中被大量 使用，其水解-聚合产物对水中的胶体颗粒和污染物进行电性中和、脱稳、 吸附架桥作用生成粗颗粒絮凝体而去除； • C、阳离子聚丙烯酰胺是在水处理方面应用较高的一种有机高分子絮凝剂， 一方面通过阳离子基团吸附电中和带负电的胶体离子并压缩胶体的双电层 絮凝沉淀，另一方面本身的长链结构在静电引力、范德华力和氢键的作用 下将多个胶体颗粒和悬浮物吸附桥接成大的颗粒而絮凝沉降下来
• • • •
压裂液的组成主要包括前置液、携砂液和顶替液三种： 前置液的作用是破裂地层，在压裂施工初始时将前置液加入到地层中， 对地层造成具有一定几何尺寸的裂缝，同时前置液还能对降温起到一定 作用。 携砂液的注入起到将支撑剂（一般是石英砂或陶瓷颗粒）带入裂缝中， 并将砂子放置在预先设置的位置上。斜射液一般在前置液注入后，地层 破裂成具有一定几何尺寸的裂缝后注入。 顶替液的作用是将井筒中的携砂液全部替换并进入到裂缝中，其目的在 于提高携砂液的工作效率，防止井筒出现沉砂现象。
三、压裂废液处理现存的问题
• 压裂废液的主流处理方式主要有两种一是经过预处理后回注，一 是处理后直接外排。这两种处理方法各有其独到的好处, 国内对 井下作业污水的处理, 各大油田目前在处理上或多或少地存在一 些缺陷, 以大庆油田为例，根据油田目前的状况，在压裂废液处 理上还存在以下几点问题： • 一、目前对于压裂废液的处理上尚无具体统一的细则及标准，主 要是还是注重对于含油量，COD及悬浮物指标的测定，对于废液 中存在的其他离子则不予考虑 • 二、设施费用及投入的人力、物力不足。目前建设的废液处理车 间都是规模比较小的，配备的人员也不完全具备独立操作设备来 应付处理污水的能力。对于污水排放也并未分类排放，造成污水 成分复杂，极难处理。 • 三、缺少操作简单，处理量大，处理费用经济和技术成熟的工艺。 很多技术还是只停留在室内研究或者小批量处理，或者由于维护 费用昂贵不能大量生产。 • 三、对于污水回注或排放引起的环境污染问题重视、认识程度不 够，从思想上并未脱离过去的传统认识。
气浮法处理压裂液废水的工艺流程图
氧化剂 絮凝剂 收渣池 废液池 氧化罐 一级气浮
出水口
流沙罐
缓冲罐
二级气浮 收渣池
回注
• A、次氯酸钠主要氧化原理：
• NaClO+H2O • HClO HClO+NaOH; HCL+[O]
• 释放出的[O]是导致废水中有机物氧化降解的主要原因，新加入的NaClO又 进一步释放出[O]，不断对有机高分子氧化降解，从而导致废水COD快速降 低，同时对于H2S、PH3等可以很好的脱除。