生化处理压裂返排液的试验研究

第46卷第7期2017年7月应用化工Applied Chemical IndustryVol.46 No.7Jul.2017压裂返排液处理技术研究进展王佳1，李俊华1，雷珂1，张旭2，卢鹏飞2，强龙2，尉少华3(1.陕西省石油化工研究设计院陕西省石油精细化学品重点实验室，陕西西安710054 ;2.陕西延长石油（集团）有限责任公司油气勘探公司，陕西延安716000;3.陕西延长石油天然气有限责任公司，陕西延安716000)摘要: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。

关键词:压裂返排液；回用；回注;排放中图分类号:TQ 520.9 ;T E357 文献标识码:A 文章编号：1671 -3206(2017)07- 1414 -03Progresses in research of fracturing flowbackfluids treatment technologiesWANG Jia ,LI Jun-hua1 ,LEI Ke1 , ZHANG Xu2 ,LU Peng-fei2 ,QIANG Long1, WEI Shao-hua3(1. Shaanxi Key Laboratory of Fine Petroleum C hem icals, Shaanxi R esearch Design Institute of Petroleum and Chem ical In d u stry,X i, an 710054,C h in a；2. Oil and Gas Exploration C om pany,Shaanxi Y anchang Petroleum( G roup) Co. ,L t d., Y a n, an 716000,C h in a；3. Shaanxi Y angchang Petroleum N atural Gas Co. , Ltd. ,Y a n, an 716000,C hina) Abstract ： According to the present situation of fracturing construction time increasing and the gradually increasing scale of construction, the research progress of fracturing fluid flowback technology in our coun­try have been reviewed,and the future development direction is prospected. Compare three disposal meth­ods including discharged to environment, reinjection and reuse, the oil and gas field should select the most appropriate treatment for channelization processing according to the practical implement condition. The re­injection should be chose as a preferential disposal way if it allowed,and the cost is lowest. If reuse way were chose,the useful component of flowback fluid should be reserved to make a new fracturing fluid. The final choice is discharged to environment,it has the highest processing cost for many targets are demand. Key words：fracturing flowback fluid; reinjection；recycling；emissions压裂技术是注水井增注、油气井增产的一项重 要措施[1]。

压裂返排液再配液技术的研究应用尧君【摘要】压裂是储层改造的重要增产措施.随着大量水平井的规模化开发以及大型施工工艺的应用,压裂液的用量越来越大,压后返排液量也相应增加,这些返排液成为压裂增产后的主要污染物.对返排液再配液影响因素进行分析,研究了一套适用于苏里格气田的交联胍胶类返排液再配液技术.该技术应用不仅减少了返排液的外排压力,还促进了水资源的循环利用,在保护环境的同时又保障了油气田的持续生产.%Fracturing is an important measure to increase the yield of reservoir modification.With the scalized development of a great number of horizontal wells,as well as the application of large-scale construction technology,the amount of fracturing fluid used gets more and more,and the amount of flow back fluid after fracturing increases correspondingly as well.All the flow back liquid has become the main pollutants after the fracturing yield.The influential factors of back flow and reusing fluid are analyzed.A set of cross-linked guanidine gum flow back and reusing fluid technology suitable for Sulige Gas Field has been developed.The application of that technology could not only reduce the discharge pressure of back flow liquid,but also accelerate the recycling of water resources.The sustainable production of oil-gas field is guaranteed while the environment is protected.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2017(037)008【总页数】4页(P89-92)【关键词】增产;返排;破胶交联;苏里格气田;循环利用【作者】尧君【作者单位】中国石油集团长城钻探工程有限公司压裂公司,辽宁盘锦124107【正文语种】中文【中图分类】TQ424.1压裂返排液是增产措施中的主要污染物。

油田压裂返排液的处理研究现状随着我国油田的不断开发，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。

文章，对中外油田返排液处理工艺现状及发展趋势进行了调研，论述了物理法、化学法和微生物法等油田压裂返排液的处理方法的原理、特点及应用状况，提出了今后油田返排液处理技术的发展方向，为解决油田压裂返排液处理难题提供一定的技术支持。

标签：压裂返排液；处理方法；发展方向我国油田大部分属于低渗透油田，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，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，处理压裂废液主要采取物理法、化学法和微生物降解法[1-3]。

1 物理方法物理法主要包括絮凝法、膜过滤法、气浮法等。

1.1 絮凝法絮凝法处理高浊度、高色度的废水是最基本的一种方法，其特点是处理时间短，投加方便，基本不需要什么装置，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[4]。

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。

1.2 膜过滤法随着国家经济发展转型，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。

压裂返排液处理技术研究作者：赵俊勇来源：《中国化工贸易·上旬刊》2019年第01期摘要：压裂技术已成为油田稳产增产的一项核心技术，在压裂作业过程中所产生的返排液已成为当前油层水体污染主要来源之一，我国在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》中对所有工业污染物的排放实施了强制性的标准要求，且随着国家对石油化工领域内环保要求越来越严格，因此，如何妥善解决压裂返排液已成为当下一项重要的工作。

本文对压裂返排液的产生及存在的问题进行了分析，阐述了压裂返排液的危害，综述了国内外压裂返排液现有的处理方法，为促进油田压裂返排液處理再利用研究提供一定的思路。

关键词：压裂;返排液;重复利用1压裂返排液的产生及存在的问题压裂GO 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。

油田压裂返排液的水质特征见表1，由表1可见，油井压裂过程中产生的返排压裂液具有污染物成分复杂、浓度高、黏度大，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。

2国内外压裂返排液处理技术现状2.1国外处理技术现状近年来，国外研究开发出一些压裂返排液处理的新技术，这些新技术能有效处理返排液中原油、悬浮物以及难降解有机物的物质，处理后的返排液均能达到重复利用要求和排放标准。

①MVR蒸馏技术。

该技术是重新利用二次蒸汽能量，从而减少对外界能源需求的一项节能技术。

主要去除压裂返排液中的重金属离子，从而降低返排液总矿化度;②电絮凝技术。

该技术是利用电能的作用，在反应过程中同时具有电凝聚、电气浮和电化学的协同作用，主要去除压裂返排液中的悬浮物和重金属离子;③臭氧催化氧化技术。

该技术是利用臭氧与活性炭联用的处理技术，主要利用臭氧超强的氧化能力来去除压裂返排液中的难降解有机物和细菌;④MI SWACO技术。

287国内的大部分油气田都属于低渗透储藏，同时部分高渗透储藏由于长期开采，储层压力降低裂缝趋于闭合，剩余油开采困难，为了提高开采效率和产能，需要进行储层改造，因此压裂作业对于油气田开发至关重要。

但压裂使用携砂液多为化学成分复杂的液体，在返排后不加工处理直接排放极易造成环境污染，同时造成经济损失。

现今国内外常用的压裂返排液处理方式有物理处理方式、化学处理方式和生物处理方式。

通过相应的处理达到排放的环保要求或能再次利用，从而实现环境保护，提升经济效益。

1 物理处理方式常用的物理处理方式有液体絮凝、高分子膜分离、射流气浮法，下面将三种主要方式逐一介绍。

1.1 液体絮凝法对于深色度和高浑浊的液体，液体絮凝是最为常用的处理方式，具有操作方便、时间短、处理简易等优势，但要对处理后产生的沉淀废渣进行二次处理，但对压裂返排液处理还是较为理想的方式，根据不同的液体类型选择相适应的絮凝剂。

压裂返排液的絮凝通常通过双电层压缩、吸附电中和、吸附架桥和沉淀物网铺四种机理相互协同发生作用，通过对液体的胶体带电性和化学性质分析并选择具有突出作用的机理，从而选择出絮凝剂的方向，然后通过进一步实验，通过效果分析确定絮凝剂的最佳选择。

1.2 高分子膜分离法高分子膜分离是多学科相综合的新型流体分离氮源操作技术，在生活废水和工业废水处理方面应用较为广泛，根据其作用机理可分为：超过滤、微孔膜过滤、反渗透过滤和纳米过滤四种方式，高分子膜分离法对污废水中的COD去除率达到百分之九十以上，可以达到国家对废水排放的最新要求。

1.3 射流气浮法该方法的原理是通过污水射流泵的喷嘴喷出时，在射流器的吸入室内产生负压，让气体吸入。

液体中形成的气泡在混合阶段被搅碎成细小的气泡，通过气泡的上浮将液体中的油脂、杂质悬浮物等带到液体表面然后去除，从而实现液体净化。

该装置安装简单、维修方便具有较好的发展前景。

2 化学处理方式常用的化学处理方式为有机质氧化和液体电解两种方式。

压裂返排液重复利用技术研究摘要：近几年随着分公司勘探开发不断深入，压裂工作量逐年增加，返排液产生量巨大，据不完全统计2019年压裂井施工后产生返排液50000m³以上。

返排液前期主要以拉运至污水处理厂进行处理为主，单方处理成本220元，处理成本较高。

为全面贯彻落实中国石化“绿色企业行动计划”，同时缩减分公司生产经营成本，拟开展压裂返排液重复利用技术研究，研究重点针对各区块压裂返排液的组分特征分析、压裂返排液回用处理配方等方面开展，旨在建立压裂返排液重复利用水质标准，并开展返排液基压裂液配方优化，形成完善的返排液重复利用技术，降低返排液处理成本。

关键词：压裂返排液；重复利用技术1压裂返排液处理工艺调研目前国内对压裂返排液的处理主要采取回注、外排达标和固化处理等方法，2000年以来，随着国家对所有工业污染物的排放实施强制性的标准，对石油化工领域内环境保护要求越来越严格，在压裂返排液的回注、达标外排处理技术上探索了一些新方法，概括起来压裂返排液处理技术主要为絮凝沉降法、生物及生物化学法、高级氧化技术、微电解组合工艺微电解法等。

而由于水基压裂返排液有机添加剂种类繁多，降低COD的难度较大，未来水基压裂返排液处理技术发展趋势为：（1）研发高效的复合絮凝剂、氧化剂，混凝剂应具有絮凝能力强、沉降速度快、分层效果好、絮凝体体积小的优点，且在碱性和中性条件下均有同等效果；（2）设计并研制撬装式水基压裂返排液无害化和脱盐处理的一体化装置，进一步降低成本等；（3）研制可回收的压裂液体系也是压裂液返排回收利用技术的发展方向。

2压裂返排液重复利用技术2.1技术难点返排液处理技术难点有四个方面：①返排液处理的重点组分；②组分的处理程度；③组分的处理成本；④研选主处理药剂，优化形成处理配方。

2.2技术路线研究拟采用以下技术路线（图1）：图1压裂返排液重复利用技术研究路线2.3压裂返排液组分特征分析研究采用返排液取自SW16井、北213-2HF井、北213-1井，样品详细信息如下表1：表1 返排液样品汇总取样井压裂液配方：2.3.1北213-1、北213-2HF基液：0.45%一级胍胶＋1%KCl+0.2%高效杀菌剂+0.3%复合醇醚+0.33%液碱+0.5%粘土稳定剂+0.3%破乳剂；滑溜水：0.07%减阻剂+0.3%粘土稳定剂+0.1%增效助排剂；交联剂：中温交联剂，交联比为100： 0.35；破胶剂：胶囊破胶剂，0.02%-0.04%、追加过硫酸铵；活性水：1%KCl+0.5%粘土稳定剂。