胜利油田瓜胶压裂液返排液回收利用水质指标

压裂返排液标准
压裂返排液的标准如下：
1. 出水标准达到A2回注标准（悬浮固体含量＜3mg/L，悬浮物颗粒直径中值＜2um，含油量＜5mg/L）或达到压裂配液回用水指标，满足《压裂液通用技术条件》SY/T 。

2. 国家行业标准NB/T —2015中主要对SS、Fe和部分特定细菌的浓度/含量规定了限值，压裂返排液在生产现场经“混凝沉淀—过滤—杀菌”工艺处理即可达标。

近年相关单位研究的重点主要在装置的橇装化集成、自动化控制和污泥同步干化等方面。

以上内容仅供参考，具体可查阅关于压裂返排液的国家标准、行业标准和技术规范，或咨询相关领域的专家学者。

胍胶压裂含硼返排液回用性能评价陈新建;屈撑囤;李彦;鱼涛【摘要】400 mL蒸馏水为溶剂,加入硼砂,硼含量4 mg/L,分别加入其它离子,添加0.4％胍胶为主剂及其它助剂,使用高速搅拌器加入主剂.考察硼残留量、Ca2+、Mg2+、Cl-、S2-含量对返排液回用性能影响.结果表明,溶液硼残留量为4mg/L,Ca2+、Mg2+、Cl-、S2-分别为700,700,80000,200 mg/L,配制压裂液,基液粘度为42～45 mPa·s,耐温性大于70℃,抗剪切性大于60 min,流变参数为0.08104<n<0.29149、36.65894 mPa·sn<k<64.54907 mPa·sn,携砂性能为0.416～0.519 mm/s,破胶液粘度小于2 mPa·s,残渣含量小于360 mg/L,界面张力小于1 mN/m,表面张力小于20 mN/m.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2019(048)004【总页数】4页(P805-808)【关键词】压裂返排液;残留硼;携砂性能;破胶性能;流变参数【作者】陈新建;屈撑囤;李彦;鱼涛【作者单位】西安石油大学陕西省油气田环境污染控制与储层保护重点实验室,陕西西安 710065;西安石油大学陕西省油气田环境污染控制与储层保护重点实验室,陕西西安 710065;石油石化污染物控制与处理国家重点实验室,北京 102206;西安石油大学陕西省油气田环境污染控制与储层保护重点实验室,陕西西安 710065;西安石油大学陕西省油气田环境污染控制与储层保护重点实验室,陕西西安 710065【正文语种】中文【中图分类】TQ031.5压裂返排液返排量大、成分复杂、处理难度大[1]。

返排液的回收利用能够解决现场用水紧张、污染环境等问题[2]。

传统处理返排液的方法为氧化絮凝，该方法简单易操作，但不能满足处理后返排液配水要求，其中pH对返排液提前交联影响较大[3-4]，钙镁离子含量影响较大，氯硫离子较小，影响返排液中pH为硼酸及硼酸根离子[5]。

＊基金项目：中国石油重大科技专项（１６０２ ２ １）“低碳与清洁发展关键技术研究及应用”。

同霄，２０１７年毕业于长安大学环境工程专业，博士，现在中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院从事油气田安全环保技术研究工作。

通信地址：陕西省西安市凤城四路苏里格大厦２３１２，７１００１８。

Ｅ ｍａｉｌ：ｔｏｎｇｈｓｅ＠１２６．ｃｏｍ。

压裂返排液水质特性评价及回用技术研究＊同霄１，２　周立辉１，２　李岩１，２　任鹏１，２（１．中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院；２．低渗透油气田勘探开发国家工程实验室）摘　要　为了明确压裂返排液中影响回用的突出污染物，从而针对性地研究现场处理技术，采用水质矩阵法对苏里格气田常用的两种体系压裂返排液的水质特性进行评价。

结果表明：影响胍胶压裂返排液回用的污染物重要程度排序为钙镁离子、铁离子、悬浮物和ｐＨ值；影响可回收体系压裂返排液回用的污染物重要程度排序为悬浮物、ｐＨ值、钙镁离子和铁离子，两者差异明显。

以此为基础，针对胍胶压裂返排液，提出“化学絮凝、离子控制、金属网过滤”的现场处理工艺，钙镁离子降低了８３．７％，铁离子降低了７９．６％，悬浮物降低了８５．０％；针对可回收体系压裂返排液，提出“重力沉降、金属网过滤”的现场处理工艺，悬浮物降低了８１．０％，处理后水质达到重复配液要求。

关键词　压裂返排液；水质矩阵法；权重分析；回收利用ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５ ３１５８．２０２１．０１．００６ 文章编号：１００５ ３１５８（２０２１）０１ ００２７ ０５犛狋狌犱狔狅狀犠犪狋犲狉犙狌犪犾犻狋狔犆犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮犈狏犪犾狌犪狋犻狅狀犪狀犱犚犲狌狊犲犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔狅犳犉狉犪犮狋狌狉犻狀犵犅犪犮犽 犳犾狅狑犉犾狌犻犱狊ＴｏｎｇＸｉａｏ１，２　ＺｈｏｕＬｉｈｕｉ１，２　ＬｉＹａｎ１，２　ＲｅｎＰｅｎｇ１，２（１．犗犻犾犪狀犱犌犪狊犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔犚犲狊犲犪狉犮犺犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犆犺犪狀犵狇犻狀犵犗犻犾犳犻犲犾犱犆狅犿狆犪狀狔；２．犖犪狋犻狅狀犪犾犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔犳狅狉犈狓狆犾狅狉犪狋犻狅狀犪狀犱犇犲狏犲犾狅狆犿犲狀狋狅犳犔狅狑 狆犲狉犿犲犪犫犻犾犻狋狔犗犻犾犪狀犱犌犪狊犉犻犲犾犱）犃犅犛犜犚犃犆犜　Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｃｌａｒｉｆｙｔｈｅｋｅｙｐｏｌｌｕｔａｎｔｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｒｅｕｓｅｏｆｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｂａｃｋ ｆｌｏｗｆｌｕｉｄｓ，ａｎｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｆｉｅｌｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｐｅｒｔｉｎｅｎｔｌｙ，ｔｈｅｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｂａｃｋ ｆｌｏｗｆｌｕｉｄｓｏｆｔｗｏｓｙｓｔｅｍｓｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｉｎＳｕｌｉｇｅＧａｓＦｉｅｌｄｗｅｒｅｅｖａｌｕａｔｅｄｂｙｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｍａｔｒｉｘｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｐｏｌｌｕｔａｎｔｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｒｅｕｓｅｏｆｇｕａｎｉｄｉｎｅｇｕｍｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｂａｃｋ ｆｌｏｗｆｌｕｉｄｓａｒｅｒａｎｋｅｄａｓｃａｌｃｉｕｍａｎｄｍａｇｎｅｓｉｕｍｉｏｎｓ，ｉｒｏｎｉｏｎｓ，ｓｕｓｐｅｎｄｅｄｓｏｌｉｄｓａｎｄｐＨｖａｌｕｅ；ｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｐｏｌｌｕｔａｎｔｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｒｅｕｓｅｏｆｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｂａｃｋ ｆｌｏｗｆｌｕｉｄｓｉｎｒｅｃｏｖｅｒａｂｌｅｓｙｓｔｅｍａｒｅｒａｎｋｅｄａｓｓｕｓｐｅｎｄｅｄｓｏｌｉｄｓ，ｐＨｖａｌｕｅ，ｃａｌｃｉｕｍａｎｄｍａｇｎｅｓｉｕｍｉｏｎｓａｎｄｉｒｏｎｉｏｎｓ，ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍｉｓｏｂｖｉｏｕｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｂｏｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ，ａｆｉｅｌｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎ，ｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｍｅｔａｌｍｅｓｈｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｇｕａｒｇｕｍｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｂａｃｋ ｆｌｏｗｆｌｕｉｄｓ．Ｔｈｅｃａｌｃｉｕｍａｎｄｍａｇｎｅｓｉｕｍｉｏｎｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｂｙ８３．７％，ｉｒｏｎｉｏｎｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｂｙ７９．６％ａｎｄｓｕｓｐｅｎｄｅｄｓｏｌｉｄｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｂｙ８５．０％．Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｂａｃｋ ｆｌｏｗｆｌｕｉｄｓｏｆｒｅｃｏｖｅｒａｂｌｅｓｙｓｔｅｍ，ａｆｉｅｌｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｏｆｇｒａｖｉｔｙｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄｍｅｔａｌｍｅｓｈｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｓｕｓｐｅｎｄｅｄｓｏｌｉｄｓｗａｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｂｙ８１．０％，ａｎｄｔｈｅｔｒｅａｔｅｄｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｍｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｒｅｐｅａｔｅｄｌｉｑｕｉｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．犓犈犢犠犗犚犇犛　ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｂａｃｋ ｆｌｏｗｆｌｕｉｄｓ；ｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｍａｔｒｉｘ；ｗｅｉｇｈｔａｎａｌｙｚｉｎｇ；ｒｅｃｙｃｌｅ·７２·　油　气　田　环　境　保　护　２０２１年２月 ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮＯＦＯＩＬ＆ＧＡＳＦＩＥＬＤＳ Ｖｏｌ．３１　Ｎｏ．１　０　引　言油气田压裂作业过程不断产生大量压裂返排液，目前压裂返排液处理后重复利用已成为油气田研究的重点［１］。

新疆油田压裂返排液处理技术摘要：进入新时代以来，社会的快速发展，推动了我国科学技术的不断进步。

目前“水平井+体积压裂”已经成为新疆油田公司增储上产的主要开发模式，随着该开发模式的广泛应用，压裂返排液的处理成为亟待解决的问题。

为了提高压裂返排液中胍胶和无机盐等有效成分的利用率，同时降低采油厂处理站的处理难度，从复配压裂液和回注油层两个方面进行考虑，分别采用“除油—沉降—杀菌”处理工艺和“氧化破胶—混凝沉降—过滤”处理工艺对压裂返排液进行处理。

通过检测两种工艺处理后的水质，证明两种工艺处理后的压裂返排液能够满足SY/T6376—2008《压裂液通用技术条件》、Q/SY02012—2016《压裂酸化返排液处理技术规范》、Q/SY0030—2015《油田注入水分级水质指标》，从而实现了新疆油田压裂返排液的有效循环利用，降低了企业的用水成本。

关键词：新疆油田；压裂返排液；处理技术；回注；复配压裂液引言随着科技的进步，人们活动范围越来越大，对于自然的破坏越来越剧烈，污染也越来越严重，在采油的过程中，反排液是会对自然造成极大的污染的液体，这种液体非常黏稠，富含盐量，是一种影响非常大的污染液。

现阶段，我国很多开采油田的企业都有相应的处理措施，就是将反排液处理的，并通过常规工艺处理注水。

该过程在回流分离过程中没有设置特殊和复杂的组件，导致回流的适应性差。

当原水回流量大时，对现有处理系统影响较大，严重导致系统关闭。

油田回流液保持其对液态组分压裂液的影响。

“保留其对压裂液配液有用的成份，定点清除有害成份，全部处理后，能直接回用配液”的特殊工艺。

这种技术将反排液进行处理，能够有效的解决污染问题，最大限度地减少回流液的容量，降低白酒的成本。

中国非常规油气资源和大型压裂工程，循环水资源，实现零排放效应，降低压裂作业综合成本的最佳途径具有重要的经济价值和环境意义。

1新疆油田压裂返排液处理方式“水平井+体积压裂”开发模式的特点之一是只采不注，且配置压裂工作液时需要大量清水，未来5年，压裂配液最大引入清水量预计将达到300×104m3/a。

压裂返排液的处理及回用赵浩楠;柯扬船;陈长凤;胡旭;刘稳【摘要】制备了沸石负载纳米TiO2催化剂和蒙脱土负载纳米零价铁吸附剂,结合传统处理技术,构建了\"絮凝—预氧化(Fenton氧化)—沸石负载纳米TiO2催化臭氧氧化—蒙脱土载负纳米零价铁吸附\"组合工艺,处理压裂返排液,考察了影响COD 去除效果的因素.实验结果表明:在催化剂投加量1.0 g/L、臭氧通入时间5 min、吸附剂投加量5.0 g/L、吸附时间4 h的最佳条件下,COD从原水的4032.60 mg/L 降至37.03 mg/L,处理后出水各项指标均达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的一级标准;80℃下,出水回用配制的压裂液黏度为4.4 mPa·s,高于自来水配制和压裂返排液配制的压裂液,耐温性有一定提升.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2019(039)004【总页数】7页(P396-402)【关键词】压裂返排液;纳米TiO2催化剂;纳米零价铁;回用【作者】赵浩楠;柯扬船;陈长凤;胡旭;刘稳【作者单位】中国石油大学(北京) 理学院,北京 102249;中国石油大学(北京) 理学院,北京 102249;中国石油大学(北京) 理学院,北京 102249;中国石油大学(北京) 理学院,北京 102249;中国石油大学(北京) 理学院,北京 102249【正文语种】中文【中图分类】X524使用压裂液进行油气层压裂是提高油气产量的有效措施之一。

然而，压裂返排液的排放既影响了压裂工程效率，又造成了环境污染［1］。

研究者针对现场压裂返排液处理问题做了大量研究，处理方法主要有物理法、化学法和微生物降解法。

但现有处理技术仅是部分指标满足回用要求，仍存在出水COD较高、回用COD不稳定、氨氮去除率低、矿化度高、处理流程繁琐、成本高、实用性差等问题［2-4］。

将TiO2纳米颗粒均匀分散于沸石表面，制成沸石负载纳米TiO2复合催化剂，增加了催化剂的比表面积，有利于催化剂与水中污染物的接触，使其表现出良好的催化活性［5-10］。

处理返排油田压裂液的研究方案压裂作业返排出的残余压裂液含有胍胶、杀菌剂、石油类及其他添加剂，如不经处理而外排，将对周围环境造成严重污染。

处理压裂废液主要采取物理法、化学法和微生物降解法，物理法主要包括絮凝法、膜过滤法、气浮法等，化学法主要包括氧化法、电解处理法等。

目前针对压裂返排液的新处理技术是絮凝法、氧化法、生物法、吸附法的联合技术，技术的关键问题是如何快速、高效地去除COD。

1.设计依据1.1压裂液的配方压裂液分为水基、油基和多相压裂液三大类，以油作溶剂或作分散介质配成的压裂液是最早采用的压裂液，这主要是它对油(气)层的损害比水基压裂液要轻，它的特性黏度比水基压裂液更具有吸引力。

但油基压裂液成本高，施工上难于处理。

因此现在只用于水敏性强的地层或与水基液接触后渗透率下降的地层，水基压裂液也最常用，约占整个压裂液用量的70%。

油基压裂液主要包括：（1）稠化油压裂液。

它是稠化剂（如脂肪酸铝、磷酸酯盐等）溶于油中配成。

（2）油包水压裂液。

它是一种以油为分散介质，水作分散相，油溶性表面活性剂作乳化剂配成的压裂液。

如以淡水作水相、以柴油作油相，以月桂酰二乙醇作乳化剂，即可配成。

(3)油基泡沫压裂液。

它是以气体(CO2和N2)作分散相，以油作分散介质配成。

水基压裂液一般是水冻胶压裂液，是用交联剂将溶于水的增稠剂高分子进行不完全交联，使具有线性结构的高分子水溶液变成线型和网状体型结构混存的高分子水冻胶，由稠化剂、交联剂、缓冲剂、黏土稳定剂、杀菌剂和助排剂等组成。

多相压裂液由泡沫压裂液等。

泡沫压裂液是一个大量气体分散于少量液体中的均匀分散体系，主要成分有气相、液相、表面活性剂和泡沫稳定剂等其他化学添加剂组成。

不同配方压裂液的返排液处理方法大相径庭，了解压裂液的配方和对返排液的指标分析使得对水处理的方案更加有针对性和高效性。

1.2压裂返排液的水质分析压裂返排液外观呈浅黄色，并伴有强烈的刺激性气味，黏度较大，表面无明显浮油。

压裂返排液处理与重复利用技术1压裂返排液处理技术1.1达标外排为了有效防止生态环境及地下水污染，近几年国家能源局大力推进压裂返排液处理技术研究。

目前，我国压裂返排液外排的水质标准采用的是石油天然气行业标准SY/T5329—2012《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》和国家标准GB8978—1996《污水综合排放标准》，主要水质指标包括pH值、色度、悬浮物、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、石油类及细菌含量。

处理工艺包括pH 调节、混凝沉淀、油水分离、杀菌及氧化处理等，最后通过清水稀释达到安全排放标准后再进行外排。

由于返排液的复杂性和稳定性，导致处理难度大，成本太高，而且现有的处理工艺都无法去除返排液中的高浓度盐类物质。

虽然各类标准都未对盐类物质作具体要求，但高浓度的盐水排入生态环境会造成许多不良影响。

另外，对于大多数缺水区域，对大量的返排液进行处理后外排也是对水资源的浪费，因此将返排液处理后外排并不是一个好的选择。

1.2处理后回注将压裂返排液经过处理达标后再回注地层，这不仅可以有效解决返排液的排放问题，还能弥补注水开发过程中对用水的需求。

处理后的返排液需达到石油天然气行业标准SY/T5329—2012《碎屑盐油藏注水水质推荐指标及分析方法》的要求方能进行回注，同时还要采取切实可行的措施，防止地层污染。

由于回注水仅对油含量、悬浮物含量及粒径有较严格要求，因此相对于返排液处理后外排，对其处理后再回注不仅可以节省大量水资源，同时也降低处理成本。

然而，由于返排液不仅悬浮物含量高，而且黏度大，性质稳定，必须对其进行氧化、絮凝及过滤等操作后方能达到回注要求，因此需要外运到回注站进行集中处理，而回注站的处理能力一般很难满足大规模返排液处理的要求，且成本高、地下水环境风险不明确。

另外，这种处理方式对返排液中大量残余的稠化剂也是一种浪费。

因此，对返排液进行处理后回注也并非是最佳选择。

1.3处理后重复配制压裂液随着非常规油气资源开采力度加大，压裂用水量和压裂废水急剧增加。

压裂返排含油废水解决方案在油田开发过程中不可避免会产生大量采油污水，而且随着石油开采时间的不断延长，采出水不断上升•，有的甚至达到90%以上，污水处理量增加较快,给环境保护带来了巨大的压力。

目前，对大部分石油企业来讲，采油污水处理工艺还是处于传统的技术，经过处理后的水质也很难达到国家外排标准和注水水质要求。

技术简介油田开发过程中产出的水，洗井水，油田钻井，作业，机械冷却，和设备场地清洁水等油气田作业中所产生的工业废水中含有大量的Ca2+、Mg2+>CO32-及少量的H2S、原油和有机杂质，这些矿物物质及有害物质若未经处理就直接注入地层，经过系列的复杂化学反应，将可能导致油田企业的注水管、抽水管的腐蚀和结垢，进而影响到抽油机和注水井的作业。

压裂油田或者气田的一种增产措施。

压裂结束后注入地层的压裂液返回地面叫做压裂液返排。

反出来的经过与地层的作用后的压裂液叫做压裂返排液。

压裂作业完成后，约15%~90%的施工液体排至地面，水资源的大量消耗以及逐渐增多的废水污染问题日益明显。

如何减少水资源的消耗量，合理处理油气田开发过程中产生的大量返排液，成为制约油气田规模开发的瓶颈之一。

压裂返排液含有大量的化学添加剂、来自地层的重金属盐等，如果处理不当，会对环境产生较为严重的污染。

压裂返排液组成复杂，具有高黏度、高矿化度、高悬浮物等特点。

衡量压裂返排液能否重复利用的关键是控制重新配制压裂液的合理交联时间以及提高压裂液交联耐温性能，使其达到携砂造缝的目的，从而最终实现提高水资源利用率、保护环境的目的。

笔者通过引入特殊的离子处理剂，对返排液中影响压裂液性能的主要成分进行处理，使处理后的返排液水质达到重新配制压裂液的要求，进行压裂施工。

工艺流程原水通过电氧化系统，氧化废水的同时，自产生絮凝机制，然后投加PAM实现絮凝反应，然后利用磁分离原理，快速实现沉淀分离，分离的絮凝污泥压滤脱水后外委。

上层清液进入特种抗油超滤膜过滤油类，产生继续进入特种膜设备分离盐分和部分有机物，从而实现返排液回用标准要求。