压裂液返排处理

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1、11.2项目实施方案11.2.1压裂返排液分析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，返排的压裂废液中含有大量的胍胶、甲醛、石油类及其他各种添加剂，众多添加剂的加入使压裂液具有较高的COD值、高稳定性、高黏度等特点，特别是一些不易净化的亲水性有机添加剂，难以从废水中除去。总的来说，压裂废液具有以下特点：（1）成分复杂。返排液主要成分是胍胶和高分子聚合物等，其

2、次是SRB菌、硫化物、硼酸根、铁离子和钙镁离子等，总铁、硼含量都很高。（2）处理难度大。悬浮物是常规含油污水处理中最难达标的项目，压裂返排液组分的复杂性及其性质的独特性决定了其处理难度更大。（3）处理后要求比较高。处理后的液体不仅粘度色度要达标，里面的钙镁离子、铁离子、和硼酸根离子均要去除，否则会影响后续配制压裂液的各项性能。11.1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

3、，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。国内对早些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。

4、（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。就当前研究现状综合分析，处理压裂液返排液回注回注工艺，国内大多数油田采用自然沉降—混凝—过滤的“老三段”式常规处理工艺。传统处理工艺面临着很多问题，比如沉淀时间长，处理能力低下，净化药剂投加量过大，造成处理后的液体中含盐量的增加，絮凝沉淀后的污泥量过大增加运输成本。11.2工艺原理我公司根据以上难点和问题以及现场施工特点发明了一套最新的压裂液返排液处理工艺。我公司计划采取絮凝沉淀-固液分离

5、-深度过滤的处理工艺，为压裂返排液高效处理提供一套有效的解决方案。主要技术特点：（1）系统设备：采用撬装式设计，操作方便、操作过程连续化、操作管理方便、运行成本低。（2）絮凝沉淀：采用高效复合混凝剂、絮凝剂提高处理效率。（3）过滤：经过两个阶段过滤除杂，高效彻底。（4）深度过滤：膜过滤深度过滤，最终效果有保障。絮凝沉淀向废水中投如一定量的混凝剂、絮凝剂，在适当的条件下形成絮体和水相的非均相混合体系，利用重力作用，实现絮体和水相的分离，从而达到去除污染物的目的。通过絮凝，压裂废液中的高分子单体、高分子残渣得以去除，因此

6、COD值大幅度降低。一般来说，通过优选絮凝剂及助凝剂种类、优化絮凝剂加量、调节絮凝条件，能够使压裂废液的COD去除率达到40～70％。絮凝法不仅能降低压裂废液的COD值，而且还能有效降低压裂废液的含油量、悬浮物含量、浊度等。采用新型化学处理剂，大大降低絮凝时间，提高絮凝效率。采用新型化学处理剂后，在10分钟的絮凝沉降时间后，其处理的结果可以达到传统化学处理剂处理效果的90%以上。表11-3不同处理剂的效果对比对比项目沉降时间处理水质COD去除率%悬浮物去除率%色度去除率%传统化学处理剂5-7小时50-9570-805

7、0-80新型化学处理剂10分钟45-9560-8050-80固液分离絮凝沉淀后的液体通过过滤装置进行固液分离。过滤分为两个阶段，先经过小目数的过滤网去除肉眼可见的固态悬浮物，后经过大目数的过滤网过滤微小絮凝物，经过这两步过滤后的处理液可以达到肉眼看上去非常清澈，物理性质跟水一样的效果。深度过滤沉淀分离产生的液相通过深度过滤装置进一步降低液相中的COD值、铁、硼酸根离子的含量。深度过滤选用非对称膜。此种膜管壁密布微孔，在压力作用下，原料液在膜管内或膜外侧流动，小分子物质(或液体)透过膜，大分子物质(或固体)被膜截留，从

8、而达到分离、浓缩、纯化和环保等目的。此种膜具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、使用寿命长等众多优势。经过深度过滤处理后的液相，达到国家排放标准（GB8978-1996）二级标准。处理后污水可回用重新配置压裂液。11.2.4工艺流程本方案主要