压裂返排液处理技术研究进展

针对压裂施工井次不断增多和施工规模逐渐增大的现状,概述了我国压裂返排液处理技术的研究进展,并对未来的发展方向进行了展望。各油气田应根据现场实施条件,对比外排、回注、回用等处置方式的技术难度,优选最合适的处理工艺进行渠道化处理。有回注条件的优先选择回注处理工艺,其处理成本最低;有回用需求的选择回用工艺,保留返排液中有用成分重新配制新的压裂液;最后的选择是外排处理,其要求指标多,处理成本最高。     

压裂返排液处理技术研究进展

针对压裂施工井次不断增多和施工规模逐渐增大的现状,概述了我国压裂返排液处理技术的研究进展,并对未来的发展方向进行了展望。各油气田应根据现场实施条件,对比外排、回注、回用等处置方式的技术难度,优选最合适的处理工艺进行渠道化处理。有回注条件的优先选择回注处理工艺,其处理成本最低;有回用需求的选择回用工艺,保留返排液中有用成分重新配制新的压裂液;最后的选择是外排处理,其要求指标多,处理成本最高。     

蒸馏法处理压裂返排液的实验研究

对压裂返排液在蒸馏过程中污染物向馏出液迁移的规律与不同预处理工艺配合下的蒸馏馏出液水质进行了探究。结果显示,馏出液瞬时COD随蒸馏的进行呈对数下降的趋势。配合气浮预处理工艺,在弃流比为16.0%条件下,馏出液COD仅为163.5 mg/L,接近《石油炼制工业污染物排放标准》(GB 31570—2015)二级排放标准。     

催化反应在压裂返排液处理中的应用

压裂返排液中不仅含有大量化学添加剂,在返排过程中还将地层中的有机和无机化合物、细菌、重金属以及放射性元素携带出来,与其他油气田污水相比具有污染物种类繁多、成分复杂、浓度高、粘度大、COD高、矿化度高、稳定性高等特点。利用催化反应技术打破压裂返排液化学键,降低其稳定性,配合常规化学处理方法解决压裂返排液处理难等问题,达到回注目的。     

电化学工艺处理油田聚合物型压裂返排液

压裂技术已逐渐成为油田增产的主要手段。随着更加严格的《陆上石油天然气开采工业污染物排放标准》的即将颁布,新疆玛湖油田在未来几年可能会面临大量聚合物型压裂返排液外排的压力。基于高效、低成本的处理要求,开发了“电絮凝预处理+电化学氧化”工艺处理压裂返排液。结果表明：当电絮凝预处理条件为阴阳极板均为铝板、极板间距为0.5 cm、电流密度为10 mA/cm²、通电时间为15 min时,压裂返排液COD去除率达到65.4%,浊度达到4 NTU。对电絮凝预处理后的压裂返排液进行电化学氧化处理,在阳极为镀钌铱钛板、阴极为不锈钢板、电流密度为25 mA/cm²、电源脉冲频率为4 000 Hz、占空比为65%、pH=7.2、反应时间为90 min的条件下,新疆玛湖油田压裂返排液COD可以降至80 mg/L以下,油质量浓度降至1.0 mg/L以下,氨氮降至0.5 mg/L以下,悬浮物降至30 mg/L以下。处理后压裂返排液水质指标满足陆上排放标准要求且成本较低,具有良好的工业应用前景。     

油田压裂返排液处理药剂筛选

对于东北龙凤地区压裂返排液进行分析,同时结合公司开发的絮凝剂与助凝剂、杀菌剂和缓蚀剂来处理达到注回液的标准。实验研究表明：絮凝剂KD-11-C与助凝剂CPAM-1的组合使用,絮凝效果最佳,其中悬浮物去除率达到92.48%,含油量去除率达到96.03%;杀菌剂KD-24-2和KD-24-3,在投加浓度为300 mg/L,都能完全杀灭废水中的FB、TGB、SRB细菌;缓蚀剂KD-32-3在45 mg/L的投加量下管道的平均腐蚀率达到最低点。     

油田压裂返排液的无害化处理研究

在开采油田中会出现不少废液和废物,而废液和废物在修井和钻井中又会产生添加剂、无机物和固体悬浮物,一方面在处理上有一定的难度,另一方面会对环境造成污染。在我国健康生态文明的目标下,必须要加强研究无害处处理油田压裂返排液的技术,实现合理利用资源,保护环境的目的。文章主要介绍了油田压裂返排液的主要成分和特征,介绍了压裂返排液的常用处理方法,并探究无害化处理压裂返排液的新技术。     

氧化法处理油田压裂返排液技术研究

压裂作业技术是油气田开采过程中油气井增产增注的主要措施之一,压裂作业结束后有大量的压裂废液返排至地面,成为当前油田水体的主要污染源之一。此类污水具有黏度高、高、悬浮物高等特点,若不经过处理而直接外排,将会对周围环境造成严重污染。本研究在对压裂返排液进行了成分分析的基础上,针对其中的污染物开展了去除工艺研究,形成了"破胶氧化-中和-混凝-过滤"的处理工艺,处理后出水pH为7.4,含油量为1.0mg·L~(-1),悬浮物为4.6mg·L~(-1),黏度为1.2m Pa·s,处理后出水各项指标均达到回注标准。     

页岩气压裂返排液电絮凝处理技术研究

采用电絮凝技术对页岩气压裂返排液进行处理,考察了各操作条件对页岩气压裂返排液处理效果的影响,确定了电絮凝处理的最佳实验条件:阴阳极材料均为铝板,电流密度10.0 m A/cm2,极板间距3 cm,反应时间60 min,p H=7。电絮凝工艺对低浓度页岩气压裂返排液具有较良好的处理效果,可望成为页岩气压裂返排液达标排放组合工艺的重要单元。     

油田压裂返排液处理技术研究及应用

针对井场产生的压裂返排液对环境存在潜在的生态风险,在明确井场废液废固危险特性的基础上,开展针对井场废液的集中化处理,通过高效气浮+催化氧化+接触式膜生物组合工艺,实现废液无害化处理与资源化利用。     

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。     

油气田压裂返排液生物处理技术研究进展

在对压裂返排液污染物的组成及来源分析的基础上,对目前国内外以生物处理为核心的压裂返排液处理工艺进行了归纳,综述了活性污泥法、好氧颗粒污泥法和生物膜法等处理压裂返排液的研究进展;指出高盐度和返排液中存在的部分难降解及有毒有机物是制约生物法处理压裂返排液的关键因素;并提出未来压裂返排液处理的研究方向,为压裂返排液处理技术的研发提供思路和参考。     

油田压裂返排液处理技术研究进展探究

以压裂返排液的危害为切入点,系统性阐述压裂返排液具有危害土壤、处理难度高、成分复杂的特点,如果将其直接排放与环境中,会严重污染土壤、水体,以此为基础,提出压裂返排液处理技术及创新发展方向,从而为相关工作者提供参考。     

页岩气压裂返排液电渗析脱盐处理技术研究

页岩气压裂返排液具有高盐、高COD的污染特征,其TDS约为3.2×10⁴～4.0×10⁴mg/L。采用GC-MS对压裂返排液进行分析,结果表明,其有机污染物包括烷烃、环烷烃、醇类、卤代烃,以及少量酮类、酚类、酯类等。烷烃是页岩气压裂压返液的主要污染成分。采用电渗析技术对页岩气压裂返排液进行处理,研究操作电压、极水质量分数等因素对脱盐率、电导率及COD去除率的影响。实验结果表明,电渗析处理过程中,随着操作电压的增加(5～20 V范围内),压裂返排液的脱盐率和COD去除率随之升高;电压为20 V时,TDS和COD的去除率分别达到99.94%、79.99%。在不同操作电压下,前40 min脱盐速率较快,60 min后脱盐速率降低,随后趋于平缓。极水质量分数为0.5%～0.75%时,压裂返排液的脱盐率、COD去除率随极水质量分数的增加而提高。此后进一步提高极水质量分数,TDS和COD的去除率均有所降低。电渗析过程中离子价态对各离子的去除率有一定影响。阴离子SO₄^2-、Cl^-的去除率分别...     

压裂返排液高效回用处理技术研究与应用

系统分析了四川地区不同页岩气压裂返排液的水质情况,明确了返排液中超出回用水质标准的关键指标,通过室内实验系统研究不同工艺对压裂返排液的处理效果,提出了能适应不同水质返排液的回用处理技术,并在现场开展应用。研究结果表明,返排液经软化-混凝-絮凝-杀菌处理后出水达到回用水质标准,其最优条件为：升高pH至10,混凝剂投加量(Y₁)满足Y₁=0.46X₁+39(X₁为混凝前悬浮物浓度),絮凝剂投加量(Y₂)满足Y₂=0.004 1X₂-0.9(X₂为絮凝前悬浮物浓度),杀菌剂投加量、杀菌pH和时间分别为200 mg/L、6和30 min。根据最优条件制造了能自动加药的回用处理装置。应用结果表明,自动加药处理出水水质比手动加药的出水水质更优且能达到回用水质标准,其药剂费比手动加药低35%,自动加药处理出水配成的滑溜水性能优于原水及手动加药处理出水配成的滑溜水性能,且能达到滑溜水性能要求。     

油田压裂返排液的深度处理技术研究

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。     

海上压裂返排液处理设备小型化试制

为解决海上平台面积限制、逐渐推广成熟的海上大规模压裂产生的大量返排液处理需求、海域排放标准严格等问题,对现有的压裂返排液处理工艺进行优化,高效缩短了处理工序并试制了适合海上平台摆放的小型化压裂返排液处理设备。现场试验结果表明：整套设备占地面积100 m²,最大设备重量9.53 t,满足海上平台吊装能力。经过预处理、电絮凝、一级裂解、二级裂解、多介质过滤、超滤和RO膜过滤后,COD值由6 109 mg/L降到112 mg/L,满足海上生产水COD≤300 mg/L的排量标准。同时各设备具备独立的加药系统、电机系统,电磁流量计,取样口等,能根据返排的压裂液的COD值、处理平台面积进行组合使用。为后续海上大规模压裂提供技术保障。     

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。     

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。