压裂液返排试验及返排制度优化研究

试验结果显示,合理的返排液体粘度应小于5m Pa·s;支撑剂回流主要发生在排液初期;初期合理的返排速度控制在0.2m3/min,控制油嘴不大于3mm;作用在支撑剂有效应力大于6m Pa后,返排出砂状况明显降低;若压裂过程加入纤维,可更有效控制支撑剂回流。试验结果对压裂液返排施工具有很好的指导意义。     

致密储层压裂液返排技术研究

致密性储层压裂后,支撑剂是否回流,直接影响着压后裂缝导流能力和压后油井的正常生产。在现有返排模型的基础上,建立了适用于致密性储层压后返排裂缝闭合模型。研究结果表明:随着支撑剂直径的增加,返排的临界回流流流速逐渐增加,而且返排的临界回流流流速的增加幅度也越来越大;随支撑剂直径的不断增加,油嘴直径越来越大,而且油嘴直径的增加幅度也越来越大。     

压裂液返排液对页岩储层裂缝的损害实验评价

页岩气井经过大规模体积压裂施工后会有大量的压裂液返排液滞留在储层裂缝中,这会对页岩储层造成一定的损害。因此,选择涪陵地区某页岩气井压裂液返排液和储层页岩为研究对象,开展了压裂液返排液对页岩储层裂缝的损害实验评价,并分析了其损害机理。结果表明：页岩储层岩心经过压裂液返排液污染后,渗透率明显下降,使用线性胶和滑溜水压裂液返排液污染并烘干后的岩心渗透率损害率分别在31.30%～84.59%和13.97%～61.69%之间,滑溜水压裂液返排液的损害程度稍微弱些。岩心驱替前后压裂液返排液中的固相颗粒粒径分布发生了明显变化,有大量固相颗粒在驱替过程中堵塞在了岩心孔隙和裂缝中。使用线性胶和滑溜水压裂液返排液污染后的页岩导流板导流能力值显著下降,导流板烘干后的导流能力相比初始阶段下降幅度分别为61.48%和31.32%,说明压裂液返排液对页岩储层裂缝造成了严重的损害。建议通过优化压裂液体系性能和建立合理的返排制度来降低压裂液返排液对页岩储层裂缝的损害程度。     

电催化氧化处理压裂液返排液的研究

压裂液返排液具有高黏度、高矿化度、高色度以及高化学需氧量(COD)等特点,而且排放量大,直接排放会对环境造成巨大污染。采用电催化氧化法处理压裂液返排液,通过一系列实验得到了最优的处理条件:处理时间为40 min、极板材料为铝板、电流为0.08 A、极板间距为2 cm、二氧化钛催化剂加入量为3%(质量分数)、处理体系pH=5、电流频率为1 800 Hz、占空比为55。经过该工艺处理的压裂液返排液中COD的降解率大于94%,悬浮物的去除率大于88%,含油量的去除率达到了93%,对色度的去除也十分明显。     

压裂液返排站合理加药浓度探索

海拉尔油田贝28作业区压裂液返排处理站在压裂液的净化处理过程中需要使用助凝剂、返排液处理剂和破胶剂三种药剂,而加药浓度则根据处理后的水质情况而定,没有一个定量的依据。本文根据现场试验,通过加入不同浓度的三种药剂,化验不同加药浓度下的污水悬浮物含量,确定出合理加药量,既节约了药剂成本,也使处理效果达到了最佳。本文还探讨了温度和预处理时间对压裂液处理效果的影响,并提出了合理的建议,为返排站日后经济有效的运行提供依据。     

长宁页岩气压裂液返排液重复利用技术

大型体积压裂工艺是高效开収页岩气的重要技术措施,需要大量的地表水配制压裂液,同时压裂后返排会产生大量返排液,增大了地表水拉运用以及返排液处理的费用。因此,返排液处理回收再利用成为了目前页岩气压裂工艺的重要措施。分析了四川威进及长宁区块页岩气压裂液返排液组分,幵利用单因素分析方法评价页岩气返排液中组分对压裂液性能的影响,最后利用样品处理实验,确定了采用电絮凝+过滤+除阳离子试剂方法对返排液迚行处理,处理后的返排液达到了再次利用的标准,实现了降本增效的目的,保障了页岩气开収的可持续収展。     

ClO_2催化氧化处理油田酸化返排压裂液

以某油田压裂厂排出的酸化返排压裂液为对象,初步研究了用二氧化氯催化氧化法处理该种有机废水时各影响因素的作用机制,并通过正交和单因素试验确定了各种影响因子的最佳操作条件。结果表明,对50 mL废水,二氧化氯的用量为2.5 mL、Cu-Mn催化剂的用量为0.35 g、反应体系的pH为2、反应时间为20 min。在此条件下,废水的COD去除率达到92%、颜色澄清透明,达到国家工业污水排放二级标准。     

电化学法处理压裂返排液及再配制聚合物压裂液研究

针对油气开采中压裂返排液组成、特性、处理及资源化利用现状,采用预处理复合电催化氧化工艺处理压裂返排液,并利用处理水再配制聚合物压裂液。通过实验研究得到处理返排液优化参数为:阳极为Ti/Ir O2-RuO2、阴极为石墨、电解体系反应pH为11. 0、电解电压为8. 0 V、电解时间为80 min。利用处理水按照要求配制压裂液,并对配得的压裂液按照标准SYT5107—2005对再配制的压裂液进行性能评价,结果表明,在50℃、170 s-1、120 min情况下,配制的压裂液流变性能良好,粘度保持在113 m Pa·s以上,其他性能指标也达到SYT 6376—2008行业标准要求。     

塔河油田十二区奥陶系碳酸盐岩储层压裂液、酸液返排机理分析

塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层为裂缝溶洞型储集层,油井开发过程中产水原因复杂,除了地层自身产水外,还有部分产水原因为返排的钻井漏失液和酸压过程中挤入地层的压裂液和酸液。通过对压裂液和酸液的返排率进行分析,得以更深层次的认识到储集层缝洞发育情况、酸压效果以及油井后期生产趋势等油田开发中所关心的问题。研究表明井孔附近及酸压沟通裂缝溶洞系统发育规模的大小,油体能量的大小和压入地层酸压液在缝洞系统中赋存位置是影响压裂液和酸液返排率大小的主要因素。     

破胶-气浮-过滤组合工艺处理油田压裂液返排液

针对压裂液返排液CODCr浓度高、稳定性高、粘度高的特点,采用破胶-气浮-过滤组合工艺对压裂液返排液进行处理,考察其处理效果。先在电絮凝电压为20 V、反应时间为20 min,或者在微电解停留时间为40min、Fenton处理单元Fe~(2+)的质量分数为0.20%、H_2O_2投加量为0.8%的条件下进行破胶预处理,再在浮选剂投加量为1 000 mg/L、回流比为35%的条件下气浮处理8 min,最后经两级压力过滤处理,出水水质达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》的要求。     

油田压裂返排液处理工艺研究

根据压裂返排液具有聚合物、有机物、悬浮物(SS)含量高,且高黏度、高色度,处理难度大等特点,采用"旋流气浮-多效催化氧化-M B R"处理工艺进行中试研究。结果表明,旋流气浮在不加絮凝剂条件下,对石油类的去除率可达到83%以上;多效催化氧化可有效降低废水黏度,当进水黏度1.25~1.5 m Pa·s时,出水黏度降至1 m Pa·s,与工业新水相同,不再具有黏性,同时对SS的去除率可达到98%,且抗冲击负荷能力强;当处理系统进水石油类、SS的质量浓度分别为68~1 27、596~1 531 mg/L时,处理后出水石油类、SS的质量浓度分别稳定在小于3、小于2 mg/L,达到设计要求。将压裂返排液处理后回用作复配压裂液,不仅解决了环境问题,同时又节约了水资源。     

压裂返排液回用技术研究

对返排液水质进行分析,研究了影响返排液回用的影响因素,压裂返排液处理剂配方为：0.15%高效络合剂+0.1%屏蔽剂+0.1%杀菌灭藻剂。处理后压裂返排液回用的压裂液体系为：0.35%瓜胶+0.35%多效压裂助剂+0.01%专用螯合剂;交联液为低用量多核交联剂+断裂催化剂。结果表明,优化的压裂返排液回用体系具有良好的耐温抗剪切,静态滤失、破胶性能和配伍性。同时形成了配套的回用工艺,采用“破胶降粘-除油-絮凝沉淀过滤-脱硼处理-成分调节”五个工序对压裂液返排液进行处理,实现了压裂返排液的重复再利用。     

压裂返排液处理技术研究

采用筛选优化絮凝剂、调节p H、优选脱色剂等方法,使压裂返排液发生絮凝、脱色等反应,从而达到净化水质的作用。实验结果表明,在p H=7.5,PAC用量为100mg·L-1、脱色剂用量为30mg·L-1时,压裂返排液处理效果较佳,处理后水悬浮物含量为4.9mg·L-1,油含量为0.9mg·L-1,处理后水到达油田回注水一级标准,减少了压裂返排液的污染问题。     

煤层气井压裂液体系与裂缝形态的研究

随着对煤层气压裂改造的认识不断深入,压裂的规模逐渐增大,施工液量增加。在整个压裂过程中,压裂液的配伍性,支撑剂的选择,注入参数的优化,压裂规模等,都将影响压裂的最终效果。文章针对煤储层裂缝形态及压裂液体系进行了研究,并提出了优化方案。     

压裂返排液预处理的试验研究

压裂返排液的主要成分是羟丙基胍胶及其它的有机添加剂．具有CODcr严重超标的污染特征。本文详细研究了混凝-Fe／C微电解-活性碳吸附法对压裂返排液的预处理。混凝-Fe／C微电解-活性碳吸附法不仅工艺简单,成本低,对CODcr的去除率达47．9％,同时也大大提高了压裂返排液的可生化性,为针对降低CODcr的生物处理法处理废水提供了良好的先决条件。     

压裂液中增稠剂的研究

石油压裂液的主要添加剂是增稠剂,在压裂工艺中起着重要作用。目前国内外压裂液的应用大多为胍胶及其衍生物,因此对增稠剂品种的增加与改进有利于压裂液的完善和应用。本文以魔芋粉作实验原料,对其增稠能力进行考察,探讨了各种因素对增稠能力的影响,并在此工作上对其进行改性,实现了较好的试验结果。     

微波场中压裂返排液絮凝沉降实验研究

应用微波技术对油气田压裂返排液进行了絮凝沉降实验,考察了絮凝剂用量、微波处理时间和功率对返排液废水COD和含油量的去除效果。微波絮凝处理后,压裂返排液的COD去除率可达80%以上,油质量浓度降低到8 mg/L以下,脱色效果良好,除浊率可达99%以上,固体悬浮物去除率达95%左右,其平均粒度由处理前的98.97μm降低到6.12μm,且返排液的黏度降至1.25 mPa·s,微波絮凝工艺对油气田压裂液废水具有很好的处理效果。     

压裂返排液环保处理技术研究

针对某油田现场压裂返排液经过氧化破胶处理后仍含有较多有机污染物、悬浮物和油类物质的问题,提出了电解催化氧化-混凝沉降的联合处理技术,并优化了相关的工艺参数。电解催化氧化处理的最优工艺参数为氧化电压12 V,反应时间50 min,溶液pH=10,搅拌速率500 r/min。混凝沉降处理的最优工艺参数为选择复合混凝剂FHN-1,加量(ρ)优选3 000 mg/L。现场压裂返排液经过电解催化氧化-混凝沉降联合处理后,其COD值可以降至35.6 mg/L,悬浮物含量(ρ)降至3.4 mg/L,含油量(ρ)降至1.5 mg/L,达到了一级排放标准的要求。     

压裂返排液回用影响因素研究

返排液处理后直接用作配液用水成为返排液处理工艺主要研究方向。压裂返排液必须经过特殊处理才能进行二次利用。研究在返排液中含量较高的总铁、Ca²⁺、Mg²⁺、硼酸根离子对返排液回用的影响。结果表明,Ca²⁺、Mg²⁺、总铁单独存在变化时,会对压裂返排液回用效果产生一定的影响。在实际应用过程中,返排液中各因素共同作用,影响因素硼酸根>总硬度>总铁,优化后的水质指标确定为硬度<400 mg/L,总铁<10 mg/L,硼酸根含量<3 mg/L。