压裂返排液回用技术简介
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。
陆相页岩气压裂返排液循环利用技术概述
０ 引 言
在 页岩气 开发 过程 中， 压 裂是 普遍 应 用 的增 产 措
１ ０ ｍｇ ／ Ｉ 左右 ， 细 菌含 量 达 到 １ ０ ６个／ ｍ Ｌ。因此 ， 对 此类 型废 液 进 行 处 理 时 ， 需 降低 含 油 量 和 有 机 物 含
水 样 的性质 ， 针对 不 同时期 的压 裂返 排 液进 行组 成 与 性 质 分析及 处理 方法 研究 。 压 裂返 排液水 质 特性测 试结 果如表 １ 所示。
２ 陆 相 页岩 气 压 裂 返排 液 处理 工艺
通过参 考 国 内外 压裂 返排 液 的处 理 方 法＿ ４ 和对 多 口陆相 页岩 气 井 压裂 返 排 液 水 质 特性 分 析 及 多 次
施 之一 ｌ １ ］ ， 尤其 在 新 井 试 气 、 老 区气 井 挖 潜 和 单 井 增 产 中 占有不 可替 代 的作 用 。陕 西延 长石 油 （ 集 团） 有 限责任 公 司是 国内首 家成功 开采 陆 相页 岩气 的单位 ，
在 压 裂排液 过程 中 ， 含 有多 种添 加剂 的压裂 液从 地 层 深处 带 出黏 土 颗粒 、 岩 屑及 油 类 等 杂 质 返 排 至 地 面 ， 形 成 一种复 杂 的多相 分散 体 系［ ２ ］ 。 由于液 量大 、 破 胶
陆相 页岩 气 压 裂返 排 液 具 有 成分 复 杂 、 高含油、 高悬 浮物 和不 同排液 阶段 性质 不 同等 特点 ， 处 理 难度 较 大 。针对 陆相页 岩气 压裂返 排 液 的性质 特 点 ， 研究
ｍｇ ／ Ｌ。因此 ， 对此类 压裂 返排 液处 理 ， 必 须综 合 考 虑
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。
页岩气压裂返排液处理技术
页岩气压裂返排液处理技术以下是关于页岩气压裂返排液处理技术的简要介绍：1.引言简要介绍页岩气开采中的压裂工艺和返排液产生的背景。
强调返排液处理的重要性，以减少对环境的影响。
2.返排液组成与特点描述页岩气压裂返排液的组成和特点。
包括水、添加剂、固体颗粒、溶解物质等成分。
强调返排液的高盐度、高温度、高压力、高粘度等特性，以及对环境和水资源的潜在危害。
3.返排液处理技术介绍不同的返排液处理技术，包括物理处理、化学处理和生物处理等方法。
解释每种处理技术的原理、适用范围和效果。
提供相关案例和实践经验，以支持每种处理技术的可行性和有效性。
4.回收与再利用讨论返排液回收和再利用的技术和方法。
强调回收返排液可以减少水资源消耗，并减少对环境的影响。
提供回收和再利用成功案例，并说明相关经济和环境效益。
5.处理废弃物讨论处理返排液产生的固体废弃物的技术和方法。
强调固体废弃物的正确处置对环境和人类健康的重要性。
提供合适的固体废弃物处理方法，如沉淀、过滤、干燥等。
6.监测与法规遵守强调返排液处理过程中的监测和监控的重要性，包括水质、废弃物管理和排放标准的符合情况。
提醒企业遵守国家或地区的法规和规范，确保返排液处理活动合法和可持续发展。
7.研究与创新强调持续的研究和创新在返排液处理技术方面的重要性。
鼓励开展更高效、环保和经济可行的返排液处理技术研究，以满足不断增长的页岩气开采需求。
请注意，以上是关于页岩气压裂返排液处理技术的简要介绍。
实际的处理技术和方法可能需要根据特定的地质条件、返排液组成和环境要求进行调整和选择。
在实施返排液处理技术时，请确保遵守相关的法规和标准，并与专业机构和监管部门合作，以确保处理过程安全、有效，并对环境产生最小的影响。
压裂返排液回用技术简介
压裂返排液回⽤技术简介压裂返排液重复利⽤处理技术简介⼀、前⾔在油⽥⽣产过程中，为了提⾼产量，需要对⽣产井采取各种措施，压裂是其中⼀种，压裂后⼜⼤量的液体排除地⾯，如果处理不当会对环境产⽣污染。
⽬前最主要的处理⽅法是处理后回注，这样处理会产⽣⼤量的固体废物，同样造成⼆次污染；由于国家对环保要求越来越严格，因此零排放，零污染应该是今后压裂返排液处理的⽅向。
根据这⼀的思路我们对压裂返排液做了⼤量的试验⼯作，由于返排液中含有对压裂液有⽤的组份，因此返排液重复利⽤配压裂液是最经济有效的⽅法，因此，试验重点是压裂返排液回⽤试验。
⼆、研究思路压裂液⾥边添加很多化学添加剂，加上地层⽔中部分有害离⼦，压裂返排液不能直接⽤来配压裂液。
必须通过物理或者化学的⽅法将对配制压裂液有害的组份除去、或者屏蔽掉，将有⽤的组份保留。
有害组份是影响配胶、交联的⼀些组份，⽐如⾼价离⼦、硼和细菌等，针对这些组份，我们做了⼤量的试验⼯作，研制除了⼀套⾏之有效的处理⽅法。
该技术可⼀次性除去对配胶有影响的组份，⾼价离⼦和硼。
通过⼤量实验成功研制出了可⼀次除去硼、⾼价离⼦的及悬浮物的药剂FT-01。
三、处理⼯艺该技术采⽤独特处理药剂，可在普通的污⽔处理⼯艺中应⽤，凡具有污⽔处理的场合就可以正常使⽤，不需要另添加其他额外处理设备，该技术⼀次加药搅拌即可除去钙、镁、硼等对配制压裂液有害成分，操作简单易⾏、运⾏可靠平稳，处理⼯艺流程如下：压裂返排液，加药搅拌，沉降分离，过滤，配液⽔。
处理⼯艺说明：返排液加⼊带有搅拌器的反应罐中，加药、调PH，搅拌搅拌时间5-10分钟，静⽌沉降，上清液打⼊过滤罐过滤，下边沉淀部分进⼊固液分离，分后固体另处理，污⽔进⼊过滤罐过滤，过滤后清⽔调PH值后即可作为压裂液配制⽔，进⾏压裂液配制。
压裂返排液室内处理实验照⽚：四、压裂液配制压裂返排液返排地⾯后，⾸先加药处理，处理后的返排液可以直接配压裂液，配制⽅式和清⽔配制完全⼀致，⽤该处理⽔配制出的压裂液完全达到清⽔配制压裂液各项性能。
页岩气压裂返排液处理技术的研究综述
页岩气压裂返排液处理技术的研究综述开采页岩气的一般规律表现为初期产量较高，经过一段时间的开发后产量呈快速递减趋势，进入开发后期之后气井具有低产稳产、生产周期长的特点。
为提高页岩气井采收率，通常需要采用压裂技术，但在应用该技术时可产生具有高污染性的返排液。
本文综述了返排液的处理技术情况，包括物理处理技术，化学处理技术，生物处理技术；同时简单阐述了新处理技术的发展动向。
标签：返排液；压裂；页岩气；综述页岩气属于非常规形式的天然气，主要存在于有机质丰富、孔隙率及渗透率极低的页岩储集层当中，由于在开采页岩气的过程中需要采用人工的方法进行大型储层造缝或造网处理，因此页岩气也有人造气藏之称。
在造缝或造网时需要应用压裂技术，应用压裂技术后产生的返排液必须进行特殊的处理。
本文对近年来处理返排液的相关技术进行了综述，具体如下。
1、压裂返排液处理技术综述1.1 物理处理技术综述处理返排液时可以采用的物理技术包括自然蒸发、冻融、过滤等。
冻融指的是对返排液进行冷冻处理，使返排液结冰，结冰的过程中可析出盐类物质，因此可降低冰中盐的浓度，随后加热冰块获得盐浓度较低的盐水，并由此分离水、盐类物质。
冻融技术对于气候条件的要求较高，因此目前没有得到大规模的使用。
自然蒸发指的是利用日照产生的能量去除返排液中的水分，在水分完全蒸发后，对剩余的淤泥及盐类物质进行固化处理即可。
自然蒸发技术的处理成本较低，但处理能力相对较小，且需要的时间较长，土地与温度等自然条件均可对处理过程与效果产生影响，因此适用范围较小。
目前自然蒸发技术被应用于我国沙漠地区与美国西部地区仅需要处理少量返排液的页岩气开发工程中。
过滤技术指的是分离返排液中的液体与固体，从而将液体中的脂类物质、油类物质、悬浮物及机械杂质等去除，在进行过滤处理的过程中通常需要使用活性炭，以增强对于固体小颗粒的吸附作用。
滤芯孔径与滤网孔径是决定过滤效果的主要因素，如过滤器的孔径较小，则孔道容易被细菌黏液堵塞，需要清洗滤网才能有效保证返排液的处理效果达到要求。
页岩气压裂返排液无害化处理技术简述
页岩气压裂返排液无害化处理技术简述江苏泰州225300摘要：页岩气压裂返排液量大、水质复杂, 对生态环境危害较大, 其处理、处置技术是制约页岩气规模有效开发的瓶颈问题之一。
页岩气是蕴藏于页岩层中，赋存于以富有机质页岩为主的一种非常规天然气。
随着页岩气开采技术的进步，已成为世界天然气产量增长的主要推动力。
由于页岩气的气藏特点，采用水力压裂技术是提高天然气收率的必要手段。
而在水力压裂过程中，大量高压水注入矿井中破裂岩层，释放天然气。
被注入到地层的高压水，会在页岩气产气的不同阶段返排回地面，即压裂返排液和产出水，统称为采出水。
本文主要对页岩气压裂返排液无害化处理技术进行简述，详情如下。
关键词：页岩气；压裂返排液；无害化处理引言目前，全球页岩气储量巨大，开展页岩气商业开发的国家主要是美国、中国、阿根廷和加拿大。
页岩气开采潜力巨大，开采寿命长、生产周期长，并且具有“低碳、洁净、高效、低污染”的优势，具有很大的开采价值。
然而，页岩气储集层地质条件较为复杂，具有超低孔隙度和渗透率，与常规油气相比，开发难度相当大，必须通过一些特殊的技术手段来实现商业化开采。
页岩气藏“天然”生产产量极低，为了使页岩开采有价值，必须在短期内收回投资成本并具有一定利益，压裂是页岩有效开采的唯一途径。
1压裂返排液的特点在页岩气开采过程中，为保证设备正常运转，会向压裂液中加入大量的高分子聚合物，包括稠化剂、支撑剂、稳定剂等十几种添加剂。
仅在2005年之后的4年内，就有多达750种的化学试剂被用于压裂液中，在这些化学试剂中，既含无毒物质，也含有毒物质，且有毒物质的种类多、范围广，共涵盖29种类别。
因此，众多添加剂导致返排液具有高COD、高稳定性、高粘度的特点。
返排液中除含大量高分子聚合物外，还含一定量的泥沙、油类、硫化亚铁等悬浮物(SS)和溶解性固体(TDS)。
返排液中的TDS取决于地层水和岩层中矿物质的组分和浓度，主要以Na+、Cl-为主，多种无机盐共存的复杂体系，部分地区还携带出岩层中的重金属和放射性元素，如钡、锶。
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。
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压裂返排液重复利用处理技术简介
一、前言
在油田生产过程中，为了提高产量，需要对生产井采取各种措施，压裂是其中一种，压裂后又大量的液体排除地面，如果处理不当会对环境产生污染。
目前最主要的处理方法是处理后回注，这样处理会产生大量的固体废物，同样造成二次污染；由于国家对环保要求越来越严格，因此零排放，零污染应该是今后压裂返排液处理的方向。
根据这一的思路我们对压裂返排液做了大量的试验工作，由于返排液中含有对压裂液有用的组份，因此返排液重复利用配压裂液是最经济有效的方法，因此，试验重点是压裂返排液回用试验。
二、研究思路
压裂液里边添加很多化学添加剂，加上地层水中部分有害离子，压裂返排液不能直接用来配压裂液。
必须通过物理或者化学的方法将对配制压裂液有害的组份除去、或者屏蔽掉，将有用的组份保留。
有害组份是影响配胶、交联的一些组份，比如高价离子、硼和细菌等，针对这些组份，我们做了大量的试验工作，研制除了一套行之有效的处理方法。
该技术可一次性除去对配胶有影响的组份，高价离子和硼。
通过大量实验成功研制出了可一次除去硼、高价离子的及悬浮物的药剂FT-01。
三、处理工艺
该技术采用独特处理药剂，可在普通的污水处理工艺中应用，凡具有污水处理的场合就可以正常使用，不需要另添加其他额外处理设备，该技术一次加药搅拌即可除去钙、镁、硼等对配制压裂液有害成分，操作简单易行、运行可靠平稳，处理工艺流程如下：
压裂返排液，加药搅拌，沉降分离，过滤，配液水。
处理工艺说明：返排液加入带有搅拌器的反应罐中，加药、调PH ，搅拌搅拌时间5-10分钟，静止沉降，上清液打入过滤罐过滤，下边沉淀部分进入固液分离，分后固体另处理，污水进入过滤罐过滤，过滤后清水调PH 值后即可作为压裂液配制水，进行压裂液配制。
压裂返排液室内处理实验照片：
加药调PH 搅拌 压裂返排液
沉降分离 过滤 配液水
四、压裂液配制
压裂返排液返排地面后，首先加药处理，处理后的返排液可以直接配压裂液，配制方式和清水配制完全一致，用该处理水配制出的压裂液完全达到清水配制压裂液各项性能。
四、压裂液性能试验
压裂液试验：按照目前大牛地压裂液施工配方进行试验。
压裂返排液+0.1%PZ-1+(0.1%-0.5%)PZ-2+0.1%杀菌剂
+0.2-0.45%羟丙基胍胶+1%KCl+0.2%助排剂+0.2%碳酸钠+0.3%交联剂。
压裂液性能指标：
1、基液粘度：50mPa.s
2、交联时间：1～5min可调
3、耐温搞剪切性好：80℃、170s-1下，剪切90min
，粘度134.6mPa.s
4、破胶时间：80℃下2小时内破胶
5、破胶液粘度：<5mPa.s
6、挑挂性好
压裂返排液配制压裂液耐温抗剪切试验如下图所示：
图1 耐温抗剪切试验
破胶试验：分别加入过硫酸铵300mg/l、400mg/l、500mg/l、600mg/l、700mg/l与地层温度80℃条件下恒温放置2小时后，检测粘度，分别是：21mps、15mps、9mps、4mps、4mps。
当破胶剂加量在600mg/l以上时破胶性能良好，完全能满足破胶后粘度小于5mps的要求。
处理剂的性能及适用范围：
该处理剂适用于以瓜胶为基液，以硼为交联剂的压裂液体系；
压裂返排液经过该处理剂处理后，完全达到清水配制的压裂液的各项性能。
压裂返排液经过简单药剂处理后，配置成压裂液，不论是耐温性、抗剪切性、携沙性以及破胶等性能完全能满足压裂液要求。
配制配方
按当地压裂液配方配制。
压裂液各项性能指标可根据现场需要进行调节。
具体加量根据室内试验来定。
五、技术特点
压裂液返排地面后，首先进行加药处理，除去机械杂质、悬浮物以及对配制压裂液有害成分后，即可达到配制压裂液所需水的要求，然后根据当地现场要求，进行压裂液配制，配制过程中其他药剂不变，按照当前压裂液配制程序配置即可。
压裂液配制中配方完全按照当地压裂液配方来配置。
总的来说该技术有以下特点：
1）完全达到清水配制压裂液各项指标；用我方技术对压裂返排液简单处理后，即可达到清水配制压裂液的要求，配出的压裂液
完全达到清水配制压裂液各项性能指标；
2）操作简单、易行；具有简单污水处理装置即可生产运行，无需添加其他水处理设备；
3）不像其他方法那样产生大量的浓水，或者吸附反洗产生大量二次污染物。
简单水处理后，简单到添加一种添加剂即可用于压
裂液配制；
4）不改变现有的压裂液配制工艺及程序；配制压裂液时，完全按照当地配方及配液程序配置，不需要改变压裂液体系或者配方，按原有程序操作即可；
5）节省大量的清洁水源。
处理后达到了清水配制压裂液要求，不需要清水，减少了污染节约水源。
6）成本低廉，该技术处理成本和普通压裂返排液处理成本相当，
降低返排液后续处置费用（如注水费、地层污堵解堵费用等）。
六、适用范围
该技术主要针对胍胶压裂体系研制而成，适用于所有胍胶体系压裂返排液处理应用。
其它水质经过我们具有针对性处理后也可用于压裂液配制。