2020年油田压裂返排液处理技术.pdf

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

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。然后该工艺化学氧化、除油工艺依然存在，仍然存在处理不达标，设备占地面积大等诸多不足。

2.4 臭氧氧化气浮一体装置-旋流溶气气浮-过滤联合处理工艺

该工艺克服了传统化学氧化受温度、反应速率等影响，采用最新臭氧多重催化氧化和高效旋流溶气气浮技术，实现压裂返排液快速、高效破胶降粘，同时能够高效去除悬浮物、油、胶体等诸多污染物，实现压裂返排液快速、达标处理后回注。从多个油田应用情况数据来看（详见下表），该技术处理效果比较明细，基本能够满足压裂返排液回注或回用的要求。

图2现场应用照片

表2 压裂返排液处理数据

项目原水（mg/L）产水（mg/L）检测方法

Ca2+ 661 186 SY/T5523-2000 油

气田水分析方法

Mg2+ 77 9

总铁27 0.54 HG/T 4327-2012

含油量185 3

SY/T 5329-2012

悬浮物354 3

COD cr2918 850 GB11914-89 该技术处理效果稳定，设备占地小，运行费用低，可以橇装化，模块化，比较适合压裂返排液分散式、间断性处理特点。

3.结论

随着环保要求提高，油田压裂返排液处理迫在眉睫，处理效果好、自动化程度高、橇装化、移动式压裂返排处理装置是目前压裂返排液处理技术重点发展方向之一。