一种压裂返排液处理方法技术

本发明专利技术公开了一种压裂返排液处理方法，包括以下步骤：1)回收压裂返排液入回收罐，对回收罐中回收的压裂返排液进行物理处理，除去压裂返排液中的机械杂质、悬浮固体杂质和油污杂质并初步对进行过物理处理后的压裂返排液进行水质检测分析；2)根据步骤1)中得到的pH值，用PH调整剂进行调整，将PH值调整到6‑9之间，然后对调整完PH值之后的压裂返排液采用0.002‑80mg/L的破胶剂进行破胶处理，破胶处理完成后采用0.01‑200mg/L的氧化剂进行氧化处理，得到完全破胶且粘度降低后的压裂返排液；本发明专利技术提供的压裂返排液处理方法，将返排液回收再利用，不仅可以缓解西北地区压裂施工对水资源短缺的问题，同时还可以减少废液排放量，实现非常规的油气田的环保、节能开发。

A Treatment Method of Fracturing Return Fluid

The invention discloses a fracturing backflow treatment method, which comprises the following steps: 1) recovering the fracturing backflow fluid into the recovery tank, physically treating the recovered fracturing backflow fluid in the recovery tank, removing the mechanical impurities, suspended solid impurities and oil contaminants in the fracturing backflow fluid, and preliminarily detecting and analyzing the water quality of the fracturing backflow fluid after physical treatment according to step 1; The obtained pH value is adjusted by PH adjusting agent, and the PH value is adjusted to 6 9. After adjusting the PH value, the fracturing backflow fluid is treated with 0.002 80mg/L gel breaker, and after gel breaking treatment is completed, the oxidant of 0.01 200mg/L is used to oxidize the gel breaker to obtain the fracturing backflow fluid with complete gel breaking and reduced viscosity. The fracturing backflow fluid provided by the present invention is treated with the gel breaking backflow fluid. Method: Recovering and reusing the backflow fluid can not only alleviate the shortage of water resources in fracturing construction in Northwest China, but also reduce the discharge of waste liquid and realize the environmental protection and energy-saving development of unconventional oil and gas fields.

【技术实现步骤摘要】
一种压裂返排液处理方法
本专利技术涉及油田压裂增产增注
，尤其涉及一种压裂返排液处理方法。
技术介绍
我国西北地区水资源短缺，在低渗透油气层增产改造中，压裂作为储层改造的重要手段。其中的水基压裂在压裂施工中应用广泛，单口水平井耗水量一般在8000－30000m3，长此以往，难以满足大规模体积压裂所需的水源要求。同时，油气体积压裂后产生了大量返排液，压裂作业完成后有15－80％返排液排至地面，会对环境产生极大破坏。返排液中COD值高、色度高、悬浮物含量高，且含有较高的金属离子、有机质、氯根等污染物，如处置不当，会对环境造成污染。使得压裂返排液无害化难度大、费用高、成本加大。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题，提供了一种压裂返排液处理方法，最大程度使压裂返排液得到二次回收利用，降低压裂耗水量从而降低压裂成本，确保压裂返排液得到无害化处理，保护环境。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种压裂返排液处理方法，包括以下步骤：1)回收压裂返排液入回收罐，对回收罐中回收的压裂返排液进行物理处理，除去压裂返排液中的机械杂质、悬浮固体杂质和油污杂质并初步对进行过物理处理后的压裂返排液进行水质检测分析；其中，水质检测分析包括：对pH值、浊度、残余添加剂浓度、矿化度、沉淀物、总硬度、总碱度、COD值、BOD值、油含量测定和各种离子含量测定进行分析从而得到压裂返排液中各成分的初始数值；2)根据步骤1)中得到的pH值，用0.01-150mg/L的PH调整剂进行调整，将PH值调整到6-9之间，最佳值为7-8之间。然后对调整完PH值之后的压裂返排液采用0.002-80mg/L的破胶剂进行破胶处理，破胶处理完成后采用0.01-200mg/L的氧化剂进行氧化处理，得到完全破胶且粘度降低后的压裂返排液；3)将步骤2)中得到的压裂返排液从回收罐中导入液体涡流反应罐中，根据步骤1)中得到的油含量测定检测结果，将液体涡流反应罐中的压裂返排液，依据油含量分成三种类型，第一类：油含量大于30mg/L；第二类：油含量介于30-5mg/L之间，且包含5mg/L和30mg/L；第三类：油含量小于5mg/L；4)若液体涡流反应罐中的压裂返排液油含量大于30mg/L，则向液体涡流反应罐中加入5-220mg/L的螯合剂进行搅拌，充分反应10-25分钟，进行油、胶体离子凝聚反应达到油水分离沉淀后浊度和返排液粘度降低的压裂返排液；若液体涡流反应罐中的压裂返排液油含量介于30-5mg/L之间，且包含5mg/L和30mg/L，则向液体涡流反应罐中加入3-200mg/L的多用整合剂进行搅拌，充分反应30-40分钟，对压裂返排液进行絮状混凝、沉淀反应，得到处理后的压裂返排液；若液体涡流反应罐中的压裂返排液油含量小于5mg/L，则向液体涡流反应罐中按照压裂返排液和清水的比例100:5-10的比例关系直接兑入清水，再加入0.0002-0.5g/L的氯化钾、0.001-20mg/L的CMC和0.005-50mg/L的聚丙烯酰胺进行搅拌，充分反应30-90分钟，使压裂返排液中微量的污油、悬浮物质和有害物质通过物化反应，起到粘合、絮凝、沉降的作用得到处理后的压裂返排液；5)将步骤4)中任一一种充分反应后的压裂返排液，用精细分离器进行油水分离，然后在经高效自清洗石墨烯油水分离过滤器，完成油、水和悬浮物三相分离，有效过滤掉有害离子，分离的浮油进行收集，污泥进入叠螺脱水机脱水，液相进入带有搅拌器的搅拌罐；6)再次对步骤5)处理后的压裂返排液性能进行分析，即分析离子含量、pH值、浊度，COD值、BOD值和测定的油含量，并根据钙、镁、钠、钾、钡、锶、重碳酸根、氯根、硫酸根、碳酸根、溶解氧、生物原生质、微量元素和溶解气体浓度的含量来判断是否满足压裂用水水质要求；若是满足气田水取样检测技术要求中压裂返排液回用指标的上清液直接收集至储液罐用作相对应的回注水、滑溜水和配制压裂液用水；若是不能满足相应指标要求的上清液，执行继续处理，直到满足压裂用水水质要求。所述的继续处理为步骤7)：将带有搅拌器的搅拌罐里不符合相应指标要求的压裂返排液加入10-50mg/L缓蚀阻垢剂、0.005-10mg/L的杀菌灭藻剂、1-30mg/L屏蔽剂、0.005-10mg/L消泡剂、0.01-100mg/L氧化还原剂、0.3-100mg/L除氧剂、0.005-150mg/L的凝聚剂进行充分搅拌，然后调整pH值到6-8之间，最佳值为7。直接回收入带离心机的三级精密固液反应分离装置中，进行相应的絮凝、沉降，搅拌时间大约10-60分钟，静止沉降2小时，然后采用离心机进行固液分离，完成油、水和悬浮物三相分离后，有效过滤掉有害离子，分离的浮油另行处理，污泥进入叠螺脱水机脱水，液相经石英砂滤料、活性炭滤料和高效改性纤维球滤料三级过滤装置的进一步过滤后回收备用。所述的步骤7)之后还包括以下步骤：8)将三级过滤装置过滤后的压裂返排液进行水质絮凝沉降除去有害金属离子，最终得到符合要求的压裂返排液。所述的PH调整剂包括酸性PH调整剂和碱性PH调整剂，酸性压裂返排液使用碱性PH调整剂进行调整，碱性PH调整剂为石灰、碳酸钠、碳酸氢钠或苛性钠中的一种或多种；碱性压裂返排液使用酸性PH调整剂，酸性PH调整剂为盐酸、硫酸或二氧化硫中的一种或多种；破胶剂为过硫酸铵或生物酶破胶剂中的一种或多种，氧化剂为臭氧、双氧水、次氯酸钠、氯气、重铬酸钠、重铬酸钾、高锰酸钾或硝酸中的一种或多种。所述的生物酶破胶剂包括淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶和胰酶。所述的螯合剂包括有机螯合剂、无机螯合剂和高分子螯合剂。有机螯合剂有阴阳离子型之分；无机螯合剂为无机盐类，主要是水溶性的两价或三价金属盐，如铁盐和铝盐及其水解聚合物；高分子螯合剂包括高聚合度螯合剂和低聚合度螯合剂。所述的高分子螯合剂在不同聚合度下又包括阳离子型、阴离子型和非离子型。如：聚合氯化铝、液体聚合氯化铝、PFS聚合硫酸铁的一种混合投加了羧酸盐类、磺酸盐类、聚氧乙烯脂肪硫酸酯盐、以胺类为起始剂的嵌段聚醚、以醇类为起始剂的嵌段聚醚、烷基酚醛树脂嵌段聚醚、酚胺醛树脂嵌段聚醚、聚磷酸酯、嵌段聚醚的改性产物、咪唑啉的一种或多种破乳物质成分所形成的两型离子型螯合剂，含硅螯合剂，超高相对分子质量螯合剂等。所述的多用整合剂包括无机整合剂和有机整合剂两类；无机整合剂包括无机凝聚整合剂、无机高分子整合剂和无机高分子整合剂丛生的高聚物系列；有机整合剂包括微生物整合剂、合成有机高分子整合剂和天然有机高分子整合剂。所述的合成有机高分子整合剂为有机化工方法合成的聚丙烯酰胺系列产品；天然有机高分子整合剂为天然原料和聚丙烯酰胺接枝(或共聚)制成的丙烯酰胺的共聚物；微生物整合剂为淀粉、纤维素、壳聚糖等与丙烯酰胺进行接枝共聚。根据步骤1)中得到的pH值，用0.01-150mg/L的PH调整剂进行调整，将PH值调整到7-8之间。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术提供的压裂返排液处理方法，最大程度使压裂返排液得到二次回收利用，确保压裂返排液得到无害化处理。减少返排液中固相悬浮颗粒重复利用后对地层微孔造成堵塞与伤害，保护环境。降低压裂耗水量从而降低压裂成本。返排液的处理过程操作简单，处理费用大大降低，节约成本。附图说明图1为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压裂返排液处理方法，其特征在于，包括以下步骤：1)回收压裂返排液入回收罐，对回收罐中回收的压裂返排液进行物理处理，除去压裂返排液中的机械杂质、悬浮固体杂质和油污杂质并初步对进行过物理处理后的压裂返排液进行水质检测分析；其中，水质检测分析包括：对pH值、浊度、残余添加剂浓度、矿化度、沉淀物、总硬度、总碱度、COD值、BOD值、油含量测定和各种离子含量测定进行分析从而得到压裂返排液中各成分的初始数值；2)根据步骤1)中得到的pH值，用0.01‑150mg/L的PH调整剂进行调整，将PH值调整到6‑9之间，然后对调整完PH值之后的压裂返排液采用0.002‑80mg/L的破胶剂进行破胶处理，破胶处理完成后采用0.01‑200mg/L的氧化剂进行氧化处理，得到完全破胶且粘度降低后的压裂返排液；3)将步骤2)中得到的压裂返排液从回收罐中导入液体涡流反应罐中，根据步骤1)中得到的油含量测定检测结果，将液体涡流反应罐中的压裂返排液，依据油含量分成三种类型，第一类：油含量大于30mg/L；第二类：油含量介于30‑5mg/L之间，且包含5mg/L和30mg/L；第三类：油含量小于5mg/L；4)若液体涡流反应罐中的压裂返排液油含量大于30mg/L，则向液体涡流反应罐中加入5‑220mg/L的螯合剂进行搅拌，充分反应10‑25分钟，进行油、胶体离子凝聚反应达到油水分离沉淀后浊度和返排液粘度降低的压裂返排液；若液体涡流反应罐中的压裂返排液油含量介于30‑5mg/L之间，且包含5mg/L和30mg/L，则向液体涡流反应罐中加入3‑200mg/L的多用整合剂进行搅拌，充分反应30‑40分钟，对压裂返排液进行絮状混凝、沉淀反应，得到处理后的压裂返排液；若液体涡流反应罐中的压裂返排液油含量小于5mg/L，则向液体涡流反应罐中按照压裂返排液和清水的比例100:5‑10的比例关系直接兑入清水，再加入0.0002‑0.5g/L的氯化钾、0.001‑20mg/L的CMC和0.005‑50mg/L的聚丙烯酰胺进行搅拌，充分反应30‑90分钟，使压裂返排液中微量的污油、悬浮物质和有害物质通过物化反应，起到粘合、絮凝、沉降的作用得到处理后的压裂返排液；5)将步骤4)中任一一种充分反应后的压裂返排液，用精细分离器进行油水分离，然后在经高效自清洗石墨烯油水分离过滤器，完成油、水和悬浮物三相分离，有效过滤掉有害离子，分离的浮油进行收集，污泥进入叠螺脱水机脱水，液相进入带有搅拌器的搅拌罐；6)再次对步骤5)处理后的压裂返排液性能进行分析，即分析离子含量、pH值、浊度，COD值、BOD值和测定的油含量，并根据钙、镁、钠、钾、钡、锶、重碳酸根、氯根、硫酸根、碳酸根、溶解氧、生物原生质、微量元素和溶解气体浓度的含量来判断是否满足压裂用水水质要求；若是满足气田水取样检测技术要求中压裂返排液回用指标的上清液直接收集至储液罐用作相对应的回注水、滑溜水和配制压裂液用水；若是不能满足相应指标要求的上清液，执行继续处理，直到满足压裂用水水质要求。...

【技术特征摘要】
1.一种压裂返排液处理方法，其特征在于，包括以下步骤：1)回收压裂返排液入回收罐，对回收罐中回收的压裂返排液进行物理处理，除去压裂返排液中的机械杂质、悬浮固体杂质和油污杂质并初步对进行过物理处理后的压裂返排液进行水质检测分析；其中，水质检测分析包括：对pH值、浊度、残余添加剂浓度、矿化度、沉淀物、总硬度、总碱度、COD值、BOD值、油含量测定和各种离子含量测定进行分析从而得到压裂返排液中各成分的初始数值；2)根据步骤1)中得到的pH值，用0.01-150mg/L的PH调整剂进行调整，将PH值调整到6-9之间，然后对调整完PH值之后的压裂返排液采用0.002-80mg/L的破胶剂进行破胶处理，破胶处理完成后采用0.01-200mg/L的氧化剂进行氧化处理，得到完全破胶且粘度降低后的压裂返排液；3)将步骤2)中得到的压裂返排液从回收罐中导入液体涡流反应罐中，根据步骤1)中得到的油含量测定检测结果，将液体涡流反应罐中的压裂返排液，依据油含量分成三种类型，第一类：油含量大于30mg/L；第二类：油含量介于30-5mg/L之间，且包含5mg/L和30mg/L；第三类：油含量小于5mg/L；4)若液体涡流反应罐中的压裂返排液油含量大于30mg/L，则向液体涡流反应罐中加入5-220mg/L的螯合剂进行搅拌，充分反应10-25分钟，进行油、胶体离子凝聚反应达到油水分离沉淀后浊度和返排液粘度降低的压裂返排液；若液体涡流反应罐中的压裂返排液油含量介于30-5mg/L之间，且包含5mg/L和30mg/L，则向液体涡流反应罐中加入3-200mg/L的多用整合剂进行搅拌，充分反应30-40分钟，对压裂返排液进行絮状混凝、沉淀反应，得到处理后的压裂返排液；若液体涡流反应罐中的压裂返排液油含量小于5mg/L，则向液体涡流反应罐中按照压裂返排液和清水的比例100:5-10的比例关系直接兑入清水，再加入0.0002-0.5g/L的氯化钾、0.001-20mg/L的CMC和0.005-50mg/L的聚丙烯酰胺进行搅拌，充分反应30-90分钟，使压裂返排液中微量的污油、悬浮物质和有害物质通过物化反应，起到粘合、絮凝、沉降的作用得到处理后的压裂返排液；5)将步骤4)中任一一种充分反应后的压裂返排液，用精细分离器进行油水分离，然后在经高效自清洗石墨烯油水分离过滤器，完成油、水和悬浮物三相分离，有效过滤掉有害离子，分离的浮油进行收集，污泥进入叠螺脱水机脱水，液相进入带有搅拌器的搅拌罐；6)再次对步骤5)处理后的压裂返排液性能进行分析，即分析离子含量、pH值、浊度，COD值、BOD值和测定的油含量，并根据钙、镁、钠、钾、钡、锶、重碳酸根、氯根、硫酸根、碳酸根、溶解氧、生物原生质、微量元素和溶解气体浓度的含量来判断是否满足压裂用水水质要求；若是满足气田水取样检测技术要求中压裂返排液回用指标的上清液直接收集至储液罐用作相对应的回注水、滑溜水和配制压裂液用水；若是不能满足...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振良，程刚，周田田，方勇，马帅帅，
申请(专利权)人：陕西延长油田压裂材料有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61