油田压裂返排液处理技术
返排压裂液处理方法--文献资料
我国油田大部分属于低渗透油田，随着我国油田的不断开发，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。
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。
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，油田压裂废液中添加剂种类繁多，处理难度较大，处理压裂废液主要采取物理法、化学法和微生物降解法。
1物理法物理法主要包括挖坑填埋、絮凝法、膜过滤法、气浮法等。
1.1挖坑填埋对环境要求不高的地方可直接挖坑填埋，废压裂液采用深坑填埋，但这种方法正处于淘汰阶段。
1.2絮凝法絮凝法处理高浊度、高色度的废水是最基木的一种方法，其特点是处理时间短，投加方便，基木不需要什么装置，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。
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。
压裂作业中使用的压裂液含有大量的高分子聚合物，返排液黏度大，将影响絮凝剂有效扩散，减弱悬浮物等的聚结沉降能力，从而影响化学絮凝的处理效果。
为提高处理效果、减少化学药剂用量和降低成本，宜采用絮凝沉降和氧化工艺相组合的处理技术。
1.3膜过滤法随养国家经济发展转型，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。
压裂液处理方案
日处理500m3油井压裂返排液系统处理设计方案成都净水源环保科技有限公司是一家以环保节能、净水、污水处理设备开发研究、生产、销售、售后服务为一体的实业公司。
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让每一个用户满意、放心是我们公司最大的心愿！公司经历了从起初单一过滤、软化、纯水、高纯水、生活净化水等净水设备的供应；经过团队长期的不懈努力和拼搏如今公司迈入了电镀废水、医院废水、学校污水、制药废水、食品废水、市政污水、煤矿污水、生活废水等污水处理的设计、设备供应、安装调试一体的工程项目总承包的行列.并对自来水站、地下水处理、回用水等给水工程和对工业循环水处理设备的设计安装调试都有重大突破；对高难度污水处理(垃圾渗透液等）和污水工艺升华改造的管理都有相关的经验一．压裂液概述压裂液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)。
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
压裂返排液现场处理操作规程(2)
压裂返排液现场处理操作规程为了规范压裂返排液现场处理流程，提高工作效率，特规定此操作规范。
一、开工前准备准备好施工所需的各种设备药剂：皮卡、杆泵、流程、方罐、pH试纸、便携式电位仪、破稳降粘剂、电位调节剂、pH调节剂、预处理剂等。
人员配备：司机一名，操作工1-2名，电工一名。
应急设备：干粉灭火器、二氧化碳灭火器各一个（5公斤），3%碳酸氢钠洗液一瓶（500ml），清水一瓶（500ml），京万红烫伤膏一只，绷带、创可贴若干。
（碳酸氢钠洗液，清水主要处理pH调节剂灼伤事故，京万红主要处理一般烫伤事故，创可贴，绷带处理一般刮伤、划伤事故）。
设备到达现场，经专业操作人员连接完设备，开机前，必须全面检查设备有无异常，对转动设备，应确认无卡死现象、漏电现象，管路是否接好，防止漏液现象发生。
施工人员穿戴好防护装备，安全帽，防静电工服，工鞋，防酸手套，口罩（带活性炭芯），护目镜。
若发现有异常情况，及时通知当值技术员、领导，再根据实际情况及时处理。
二、压裂返排液处理标准、流程及注意事项1.现场处理标准（1）pH在6.4-7.5之间（精密试纸5.5-9）。
（2）电位低于219mv（±10%）。
（3）木棍挑挂无拉丝现象（无拉丝现象即为破胶）。
2.处理总体加药流程（1）破稳降粘剂-电位调节剂-pH调节剂-预处理剂（2）如果返排液已破胶，则只添加电位调节剂、pH调节剂、预处理剂，并在罐中沉降除砂，上层清液直接进系统。
（3）如果返排液未破胶，则添加破稳降粘剂至破胶，再添加pH调节剂、电位调节剂和预处理剂后进罐沉降，过滤后进系统。
3.具体加药流程（1）判断现场有无未使用的配置好的压裂液。
若有则按照1方加入10升液体破稳降粘剂加入，计算加入药剂总量。
若全部都是返排出来的液体则判断返排液是否破胶，如果破胶则执行第（4）步；如果未破胶则按照1方液添加5升液体破稳降粘剂。
（2）破稳降粘剂加药速度根据泵送速度即可（泵每抽1方液即加入1千克固体药剂或者10升液体药剂）。
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。
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。
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
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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油田压裂返排液处理技
术
IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
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
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。
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。
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。
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
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。