[发明专利]一种压裂返排液回收处理重复利用工艺方法

说明书

技术领域：

本发明涉及油气田开采技术领域，尤其是一种压裂返排液回收处理重复利用工艺方法。

背景技术：

目前压裂返排液深度处理有电化学处理法和生物处理法，采用深度处理后达标排放其难点是降低 COD ，其中电化学处理法加药量大、需要微电解成本高，绝大部分成本消耗在降低 COD 上，需要用强酸、强碱等调节剂，不利于安全生产，其处理效果也不稳定；生物处理法需要合适的环境温度，降解时间长，尚处于试验阶段，没有经过现场应用，技术还不成熟。

压裂返排液成分复杂，处理难度大，需要多段处理工艺才能彻底分解有机污染物，通常是破胶、絮凝、氧化、膜分离等多种方法联合使用，常规处理的最终目标是外排或者回注。使得现有处理工艺流程长，成本高，投资大，工艺很复杂，而且处理效果不理想。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种压裂返排液回收处理重复利用工艺方法，经该工艺处理过的压裂返排液达到重新配制压裂液的目的。本发明利用废水中的有用成分，使返排液经过处理后，达到配液要求，继续用来配制压裂液，实现水资源的循环利用。

本发明的技术方案是：压裂返排液废水加入沉淀剂，通过过滤除去不利于再次配液的有害成分，使之不会影响重复使用再次配液。

所述沉淀剂可以是氢氧化钠、碳酸钠、硫酸铝、硫酸硅酸铝铁、聚丙烯酰胺、聚合氯化铝铁中的一种或多种。

所述氢氧化钠投入量为1000~6500ppm，所述碳酸钠投入量为2000~25000ppm，所述硫酸铝投入量为500~7000ppm，所述硫酸硅酸铝铁400~8000ppm，所述聚丙烯酰胺投入量为3~35ppm，所述聚合氯化铝铁投入量为100~9500ppm。

沉淀后的返排液进行电化学处理，发生氧化、还原、气浮和絮凝作用。电化学具有如下作用，强氧化—自产氧化剂；强还原—自产还原剂；絮凝—自产絮凝剂；气浮—自产气浮超细气泡。

电化学处理后的返排液再进行活性炭毡过滤处理，使之达到重复利用再配液的目的。选用的滤料是特殊的活性炭毡，是用含炭为主的物质作为原料，经高温炭化和活化而制成的疏水性吸附剂。

本发明不破坏有用成分和无害成分，流程缩短，成本低廉，操作简便，具有较高的推广应用价值；本发明立足于压裂返排液的循环利用重复配液，避免污水排放，节约新鲜淡水，具有较高的环境保护价值。

具体实施方式

实例一：中石化东北分公司压裂液返排液废水，石油类含量510mg/L，COD含量10500 mg/L，二价铁含量66 mg/L，SS含量1550mg/L。对该压裂返排液废水进行化学沉淀，氢氧化钠投入量为4500ppm，碳酸钠投入量为15000ppm，硫酸铝投入量为750ppm，聚丙烯酰胺投入量为6.5ppm，聚合氯化铝铁投入量为4000ppm。搅拌60min，生成沉淀，进行液固分离。

过滤沉淀之后的废水进入电化学装置，进行电氧化还原、电絮凝和电气浮处理，电流密度7mA/cm2，电解时间40min，最后进行过滤处理。处理后废水的石油类含量10mg/L，COD含量300 mg/L，二价铁含量3 mg/L，SS含量15mg/L。

使用处理后的返排液进行配液，按照《水基压裂液性能评价方法》SY/T5107-2005要求进行配液实验。羟丙基瓜尔胶一级粉压裂液基液浓度0.28%，粘度30mPa.s；有机硼交联剂交联比20:1；在170s-1、50℃条件下上机RS-300剪切90min，粘度85mPa.s，满足标准要求。

 

实例二：中石化中原油田分公司压裂液返排液废水，石油类含量630mg/L，COD含量8500 mg/L，二价铁含量52mg/L，SS含量1700mg/L。对该压裂返排液废水进行化学沉淀，氢氧化钠投入量为3000ppm，碳酸钠投入量为17500ppm，硫酸硅酸铝铁投入量为1500ppm，聚丙烯酰胺投入量为5ppm，聚合氯化铝铁投入量为3500ppm。搅拌50min，生成沉淀，进行液固分离。过滤沉淀之后的废水进入电化学装置，进行电氧化还原、电絮凝和电气浮处理，电流密度7mA/cm2，电解时间50min，最后进行过滤处理。处理后废水的石油类含量8mg/L，COD含量200mg/L，二价铁含量2 mg/L，SS含量10mg/L。