一种除硼—絮凝一体化处理压裂废液的方法技术

本发明专利技术公开了一种除硼—絮凝一体化处理压裂废液的方法，调整含硼的压裂返排液pH为碱性，加入氧化剂反应一定时间，使硼的状态发生改变，继而与加入的钡盐反应生成沉淀；氧化剂的加入同时破坏了返排液的稳定性，所生成的钡盐沉淀物对压裂废液中的悬浮物通过吸附、包裹、沉降使其去除。该方法集成了压裂废液除硼、絮凝过程，除硼率达到80％以上，处理后的压裂返排液经过滤后，水中悬浮物、含油量均低于5.0mg/L。

A method of treating fracturing waste liquid with the integration of boron removal and flocculation

The invention discloses a method for treating fracturing waste liquid by the integration of boron removal and flocculation. Adjusting the pH of the fracturing flowback liquid containing boron to be alkaline, adding oxidant to react for a certain time to change the state of boron, and then react with the added barium salt to generate precipitation; adding oxidant at the same time destroys the stability of the flowback liquid, and the generated barium salt sediment has an effect on the suspension in the fracturing waste liquid It is removed by adsorption, wrapping and settling. The method integrates the process of boron removal and flocculation of fracturing waste liquid, and the boron removal rate is more than 80%. After filtering the treated fracturing flowback liquid, the suspended solids and oil content in the water are lower than 5.0mg/l.

【技术实现步骤摘要】
一种除硼—絮凝一体化处理压裂废液的方法
本专利技术属于油气田作业废液处理
，具体涉及一种除硼—絮凝一体化处理压裂返排液的方法。
技术介绍
压裂液是压裂施工中必不可少的组成部分，在配制压裂液时，需要加入多种添加剂(如稠化剂、交联剂、杀菌剂、高温稳定剂等)，使压裂液具备良好的性能，满足压裂施工的要求。压裂作业结束后，会有30％～60％的压裂液返排至地面形成压裂返排液，返排液中含有配制压裂液时所加入的各种添加剂，同时还混有地层水、原油等有害物质，是目前比较难处理的工业废水之一。因此，目前对于压裂返排液最佳出路是处理后重新用于压裂液的配制，实现压裂返排液中水资源化的再利用。压裂返排液经过氧化絮凝沉降等处理工艺，其中的含油量、悬浮物含量等水质指标基本上能满足回用要求，但其中残留的硼交联剂会导致在配液过程中，因碱性添加剂的加入、pH增大，残留的硼会与聚合物提前交联，造成配液管线阻塞、交联比不易确定等问题，从而影响返排液的再利用。CN1507417A专利技术了一种水处理方法，将含硼的水用反渗透膜组建进行处理后水的一部分用吸附剂进行除硼处理，而后两种水以一定比例混合，可获得低含硼量的混合水。该方法适合处理含硼浓度为10mg/L以下(最高含硼量为8mg/L)水，且通过组合处理后，可将硼含量降低到0.05mg/L以下。CN103298748A公开了一种采用膨胀性黏土处理含硼海水的方法，膨胀性粘土的颗粒范围为0.2～10mm，高于40％的孔隙容量，在pH为8.2时，对4～5mg/L的硼有选择性去除能力。>CN201610086174公开了一种氯化锂溶液深度除硼的方法，包括吸附、淋洗置换、解吸三个步骤。将含硼的氯化锂溶液通入除硼树脂床吸附塔，使硼离子与树脂结合生成络合物，从而获得高纯氯化锂溶液。含硼氯化锂溶液中硼离子浓度为5～8000mg/L时，能够使氯化锂溶液中的硼含量下降至1mg/L以下，硼的去除率达到99.5％以上。CN102703703B公开了一种从盐湖氯化镁卤水中除硼的连续离子交换装置及方法，包括树脂、用于装载树脂的多个树脂柱、同树脂柱上端连通的进料总管及同树脂柱下端连通的出料总管，所述树脂柱之间通过串联管路依次串联连接，并形成顺序移动循环运转的卤水吸附除硼组、淋洗组、解吸组、反冲组和料顶水组；所述每个进料支管和出料支管上分别设有控制阀，用于协调控制各组树脂柱组之间轮流实现离子交换、淋洗、解吸过程。CN105198054A涉及一种水体除硼的方法。所述方法包括：(1)将氧化镁加入含硼水体中，加热搅拌以实现初步除硼；(2)将步骤(1)所得溶液过滤，向滤液中加入氧化剂，加热搅拌以实现深度除硼。该专利技术利用廉价的氧化镁作为除硼原料，原料廉价、易得；硼处理过程中不会损耗水体中的镁元素；可以处理含硼量较高的地下卤水、盐湖卤水、工业废水以及海水等水体，流程短，处理成本低，处理后水体中硼含量可降至5mg/L以下。CN109485185A提供了一种油田作业废液的脉冲电化学处理方法及装置。所述方法包括：对需要进行处理的油田作业废液进行曝气预处理；利用脉冲电源在预定的电流密度下对预处理后的油田作业废液进行电化学处理；调节电化学处理后的油田作业废液的pH值，并向其中加入助剂进行混凝沉淀处理，完成油田作业废液的电絮凝处理。所述装置包括：调节池、电化学反应系统和混凝反应池。CN103043831涉及废液处理
，是陆相页岩气开发的废水处理，特别是一种陆相页岩气井压裂作业废液的处理方法。其特征是：这种陆相页岩气井压裂作业废液的处理方法是按照pH调节、氧化降粘、絮凝沉降、固液分离和吸附过滤五个步骤进行。处理后的水能够循环利用，配置压裂液或回注地层，实现了节约水资源，有利于环保。处理中，pH值调节在5.5，而后加入浓度为0.15％的双氧水，搅拌反应15分钟后，重新调节废液的pH值达到8.0，加入50mg/L聚合氯化铝、2mg/L阴离子聚丙烯酰胺，静置沉降10分钟后过滤。CN104743713B公开了油田钻井及措施井作业废液不落地处理装置，包括降压除砂组件、混凝沉降除泥组件、水净化组件、污泥固化组件、加气组件及加药组件；油田钻井及油水井措施作业高压返排液直接进入降压除砂组件进行降压和油、砂、液分离，分离出的液体通过多用泵提升注入混凝沉降池进行水与泥分离处理，分离出的污水再通过加压泵的加压进入污水净化组件的三级处理罐中进行净化处理；装置净化分离出的油、砂和水分别回收利用；浓缩泥浆再通过污泥固化组件的固化处理形成泥块运至无害化处理场处理，整个处理过程油、泥、水均不落地，该油田钻井及措施井作业废液不落地处理装置设计合理，选用后不但资源利用率高且环保。CN106630309A公开了井下作业废液处理系统，包括反应釜和反渗透装置；所述反应釜对混合液进行氧化处理，使混合液中的高分子有机物降解，从而降低重铬酸盐的含量，并将氧化处理后的液体送入反渗透装置；所述反渗透装置将氧化处理后得到的液体进行反渗透处理，得到浓缩溶液和能够排放的渗透液。通过氧化处理以及反渗透处理，将废液中的杂质排出，以便达到可排放的标准，保护土壤。由以上述可以看出，在除硼中，基本不涉及油田压裂废液；而在油田作业废液处理中，基本不涉及除硼。在少量的报道中，除硼与絮凝过程分开进行，导致处理流程长、成本增高等问题。其中除硼方法多以吸附、反渗透结合方式进行。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种集除硼—絮凝为一体的处理压裂废液的方法。针对上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：将压裂返排液用碱调整其pH为8.5～10.0，然后加入氧化剂，室温反应30～120min，再加入钡盐，室温反应30～120min，最后静置沉降后用过滤器过滤。上述方法中，所用的碱为质量浓度为10％～30％的氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液。上述的钡盐为氯化钡或硝酸钡，优选所述钡盐的加入质量与压裂返排液的体积之比为100～150mg:1L。上述的氧化剂为双氧水或次氯酸钠水溶液，其中双氧水中过氧化氢的质量浓度为25％～30％，次氯酸钠水溶液中次氯酸钠的质量浓度为12％～15％；所述氧化剂的加入量优选为压裂返排液体积的0.15％～0.5％。上述压裂返排液中硼的含量为100～200mg/L，所述压裂返排液为胍胶基压裂液或胍胶—聚合物基压裂液，其中胍胶—聚合物基压裂液中的聚合物为部分交联的聚丙烯酰胺，其粘均分子量为1200万～1800万，瓜尔胶与聚合物的质量比为3～5:1。上述方法中，所述静置沉降的时间为20～40min。上述方法中，所述过滤器为核桃壳过滤器、石英砂过滤器或改性纤维球过滤器，过滤器为两个串联而成。本专利技术通过调整含硼的压裂返排液pH为碱性，加入氧化剂反应一定时间，使硼的状态发生改变，继而与加入的钡盐反应生成沉淀；氧化剂的加入同时破坏了返排液的稳定性，所生成的钡盐沉淀物对压裂废液中的悬浮物通过吸附、包裹、沉降使其去除。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术将压裂返排液处理后回配压裂液中除硼与絮凝处理分别进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种除硼—絮凝一体化处理压裂废液的方法，其特征在于：将压裂返排液用碱调整其pH为8.5～10.0，然后加入氧化剂，室温反应30～120min，再加入钡盐，室温反应30～120min，最后静置沉降后用过滤器过滤。/n

【技术特征摘要】
1.一种除硼—絮凝一体化处理压裂废液的方法，其特征在于：将压裂返排液用碱调整其pH为8.5～10.0，然后加入氧化剂，室温反应30～120min，再加入钡盐，室温反应30～120min，最后静置沉降后用过滤器过滤。


2.根据权利要求1所述的除硼—絮凝一体化处理压裂废液的方法，其特征在于：所用的碱为质量浓度为10％～30％的氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液。


3.根据权利要求1所述的除硼—絮凝一体化处理压裂废液的方法，其特征在于：所述的钡盐为氯化钡或硝酸钡。


4.根据权利要求1或3所述的除硼—絮凝一体化处理压裂废液的方法，其特征在于：所述钡盐的加入质量与压裂返排液的体积之比为100～150mg:1L。


5.根据权利要求1所述的除硼—絮凝一体化处理压裂废液的方法，其特征在于：所述氧化剂为双氧水或次氯酸钠水溶液，其中双氧水中过氧化氢的质量浓度为25％～30％，次氯酸钠水溶液中次氯酸钠的质量浓度为12％～15％...

【专利技术属性】
技术研发人员：鱼涛，屈撑囤，贺融融，李金灵，杨博，
申请(专利权)人：西安石油大学，中国石油集团安全环保技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61