油田压裂返排液处理技术研究及应用
胍胶压裂返排液重复利用新技术研究及应用
胍胶压裂返排液重复利用新技术研究及应用雷炜(中石化西南油气分公司石油工程技术研究院，四川德阳618000)[摘 要]加砂压裂是目前油气田开发增储上产的重要技术手段，压裂后产生的大量压裂返排液为企业和油气田开发带来了巨大的环保和成本压力。
为有效解决压返液处理难题，形成了“去除有害物质而保留有益成分”的重复利用新思路。
研发了扩链处理剂、高鳌合度交联剂，解决了返排液中断链小分子胍胶的二次链接及重构难题；研发了辅助处理剂及撬装地面处理工艺，实现了深度去除影响新配液体性能的有害化学及固相物质，但同时保留了有益化学成分的目的，处理回收液配制的压裂液性能指标与清水配液性能指标相当。
通过216井次、150000 m 3液体的处理和重复利用，证实了该药剂配方及工艺技术的可行性，经济及环保效益明显，推广应用前景广阔。
[关键词]胍胶压裂液；压裂返排液；重复利用；扩链处理剂；交联剂[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2021)10-0332-04Study and Application of a New Technology for Reuse ofGUAR GUM Fracturing BackflowLei Wei(Petroleum Engineering Technology Research Institute, Sinopec Southwest Oil & Gas Company, Deyang 618000, China)Abstract: Sand fracturing is an important technical means to increase oil and gas reserves and production at present. A large amount of fracturing fluid produced after fracturing has brought great environmental protection and cost pressure to enterprises and oil and gas field development. In order to effectively solve the problem of pressure return liquid treatment, a new idea of reuse is formed, which is to remove harmful substances and retain beneficial components. A chain-extending agent and a high chelating cross-linking agent were developed, which solved the problem of the secondary link and reconstruction of the broken chain of the small molecule Guar Gum in the backflow, the purpose of removing the harmful chemical and solid substances which affect the performance of the newly prepared fluid is realized, but the beneficial chemical composition is kept at the same time. Through 216 wells and the treatment and reuse of 150000 m 3, the feasibility of the formulation and technology of the agent has been confirmed, and its economic and environmental benefits are obvious.Keywords: Guar gum fracturing fluid ；fracturing backflow fluid ；reuse ；chain extension agent ；crosslinker水力压裂是油气井增产的重要技术手段，压裂液完成携砂注入地层后，会随完井测试、生产而返出。
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
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。
油田压裂返排液的无害化处理
油田压裂返排液的无害化处理赵猛(北京丰瑞新科能源科技发展有限公司， 北京 100015)摘要：油田压裂返排液处理难度大，且成分复杂，许多处理手段成本高，实际应用率低，仍处于研究阶段。
压裂返排液不利于生态环境的发展，因此本文对油田压裂返排液无害化处理技术进行了相关研究，并对新处理技术做了一定介绍。
关键词：压裂返排液；无害化处理；研究油田在开发中将会有许多废固、废液产生，而这些废液物主要是在钻井、修井等过程中，会产生许多固体悬浮物、石油、无机物和操作中使用的添加剂等，不仅复杂不好处理，还不利于生态环境的保护。
生态文明的建设是我国发展的重点，我国政府相继出台了新环保法律法规、标准等，从而提升油气田在开发中创新、环保、升级技术，不断加强对废弃物的治理和管控。
油田压裂反排液无害处理项目，主要是通过压裂废液处理工艺，把净化后的压裂液回收，用作再配置压裂液，让水资源得到循环利用，从而达到废物利用目的，不仅利于资源的合理利用，还利于环境的保护。
1 油田压裂返排液特点耗水量比较大是油田水力压裂的一个特点，通常每口井用水量在19000m 3左右，需水罐车仅运输就达到1000次左右。
60%到80%占注水压裂液水量的压裂返排液会返回到地层。
油田压裂返排液特点主要有三点：第一，污染物含量高且种类多，组分复杂。
在油田压裂返排液中含有大量高分子聚合物、浓度很高的胍胶，此外还有铁、硫化物、SRB 等，总硫含量和铁都已达到约20mg/L。
第二，乳化度高、黏度大，就其黏度来讲，仅放喷液就已高达0～20MPa·s，相比而言近排液黏度就比较低。
在压裂中因所用复合型压裂液乳化度过高，所以产出的压裂废水不仅气味含刺激性，且废水颜色深，黏稠度高，静置沉降出水难度大。
第三，难以处理。
因各类添加剂应用于压裂液中，导致压裂返排液的TDS、COD、TSS 普遍偏高，使得处理难度增加，若直接将其回注将会造成地层污染，而进行外排也会污染周边环境。
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。
小油嘴放喷(低渗油藏压裂返排技术研究与应用)魏震
小油嘴放喷(低渗油藏压裂返排技术研究与应用) 魏震发布时间：2022-01-17T04:25:32.874Z 来源：《基层建设》2021年第29期作者：魏震[导读] 水力压裂作为低渗透储层改造的重要技术手段，已经得到了广泛的应用。
大港油田公司第三采油厂产能建设中心一、目前大港南部油田压裂工艺现状：水力压裂作为低渗透储层改造的重要技术手段，已经得到了广泛的应用。
2016年-2021年大港油田第三采油厂共计对56口新井实施压裂，占新井总数21.37%，占新井总产量24.25%，在新井措施增产效果中列居第一位。
2020、2021年共在南部新井压裂28井次，其中在致密油实施压裂13口井，平均单井初期日增油14.9吨，截止2020年11月底累计增油1.8万吨。
一直以来，压裂施工作为工艺主体备受关注，无论从车组装备到压裂用料，以及压裂技术都日趋成熟；但比较而言压裂的返排方式则很少受到关注。
虽然学术界针对压裂返排也有理论性探讨，但很少尝试应用，更没有可以借鉴的实用法则。
返排对压裂效果的影响机理：由于对携砂能力的要求，压裂液必须具有较强的粘弹性与塑性。
因此，导致破胶降粘相对困难，破胶不完全则会影响返排效果。
最终在地层中堵塞储层孔隙，降低导流能力，对储层造成一定的伤害。
同时，压裂液滤失后，增加了油气穿过滤失带所需的启动压力，对后期生产带来更大影响。
返排作为压裂工艺的最后一道工序，它对压裂效果具有举足轻重的作用。
而且，此项工序油气建设单位能够直接参与，因此研究返排细节、优化返排井护理措施，对提高压裂效果具有一定的指导意义。
按照返排方式不同，压裂返排分为：放喷返排和抽汲返排。
在放喷返排方面，为尽快排出压裂液的考虑，南部油田一直沿用快速返排原则。
常用压裂返排放喷制度压力（MPa）20Mpa以上15-2010-152-102MPa以下油嘴（mm）2358畅放备注：若12小时之后，井口压力仍在20MPa以上，则采用3mm油嘴放喷。
压裂返排液处理技术研究
压裂返排液处理技术研究作者：赵俊勇来源：《中国化工贸易·上旬刊》2019年第01期摘要：压裂技术已成为油田稳产增产的一项核心技术，在压裂作业过程中所产生的返排液已成为当前油层水体污染主要来源之一，我国在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》中对所有工业污染物的排放实施了强制性的标准要求，且随着国家对石油化工领域内环保要求越来越严格，因此，如何妥善解决压裂返排液已成为当下一项重要的工作。
本文对压裂返排液的产生及存在的问题进行了分析，阐述了压裂返排液的危害，综述了国内外压裂返排液现有的处理方法，为促进油田压裂返排液處理再利用研究提供一定的思路。
关键词：压裂;返排液;重复利用1压裂返排液的产生及存在的问题压裂GO 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。
油田压裂返排液的水质特征见表1，由表1可见，油井压裂过程中产生的返排压裂液具有污染物成分复杂、浓度高、黏度大，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。
2国内外压裂返排液处理技术现状2.1国外处理技术现状近年来，国外研究开发出一些压裂返排液处理的新技术，这些新技术能有效处理返排液中原油、悬浮物以及难降解有机物的物质，处理后的返排液均能达到重复利用要求和排放标准。
①MVR蒸馏技术。
该技术是重新利用二次蒸汽能量，从而减少对外界能源需求的一项节能技术。
主要去除压裂返排液中的重金属离子，从而降低返排液总矿化度;②电絮凝技术。
该技术是利用电能的作用，在反应过程中同时具有电凝聚、电气浮和电化学的协同作用，主要去除压裂返排液中的悬浮物和重金属离子;③臭氧催化氧化技术。
该技术是利用臭氧与活性炭联用的处理技术，主要利用臭氧超强的氧化能力来去除压裂返排液中的难降解有机物和细菌;④MI SWACO技术。
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。
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。
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。