页岩气压裂返排液再利用处理技术研究

页岩气压裂返排液具有黏度高、悬浮物质量分数高、成分复杂等特点,对其进行回用处理可减轻环境污染、节约水资源。以延长页岩气为对象,进行"氧化-絮凝"工艺处理页岩气压裂返排液的研究。结果表明,以硫酸亚铈作催化剂且质量浓度为100 mg/L、双氧水质量分数为0.3%及硫酸亚铁质量浓度为140 mg/L时,可使返排液黏度由原来18.09 mPa·s降低到2 mPa·s以下;调整氧化处理后的返排液pH为7.5,在PAC质量浓度为600 mg/L,PAM质量浓度为20 mg/L时进行絮凝处理,处理后水中悬浮物由处理前的2 490 mg/L降低到0.9 mg/L,含油量由处理前的37.25 mg/L降低到4.32 mg/L。处理后水质满足平均空气渗透率≤0.01μm~2的地层回注要求。     

滴定法测定压裂返排液中硼含量影响因素研究

准确测定残留硼含量对处理后油田压裂返排液的再利用与处理成本控制有重要意义。返排液组成复杂,其中的高价离子等会对测定结果产生影响。文章以油田压裂返排液为研究对象,探索了采用甘露醇酸碱中和滴定法并以溴甲酚绿-甲基红-酚酞混合溶液为指示剂测定压裂返排液中硼含量时,共存离子等对测定结果的影响。实验结果表明:甘露醇酸碱中和滴定法测定硼含量的最佳浓度范围为30 mg/L~300 mg/L,共存的Fe3+、Ca2+、Mg2+、SO42-、悬浮物、含油量等对测定结果准确度影响较小,其相对标准偏差为0.78%,加标回收率在99.09%~100.69%。     

硼含量对压裂液特性的影响

目前压裂是油气田增产增注的重要措施,作业后产生的返排液已成为油气田环保重要控制污染物之一,压裂返排液处理后再利用已成为污水资源化的重要发展方向。本文针对蒸馏水、自来水、长六模拟水和处理后返排液四种不同对象展开研究,分析四种水溶剂中不同浓度梯度的硼含量下对压裂液基液黏度、耐温性及抗剪切性能的影响。研究表明:硼在蒸馏水中为1 mg/L时对压裂液基液黏度、耐温及抗温抗剪切性无影响;硼在自来水中为2 mg/L时对压裂液基液黏度、耐温及抗温抗剪切性无影响,符合压裂液性能指标;硼在长六模拟水中为12 mg/L时及在处理后返排液中外加20 mg/L对基液黏度无影响,但不加硼时,两种溶剂对应压裂液耐温性为60℃,抗温抗剪切性只能保持2 min,性能极差。