[发明专利]一种油气田压裂返排液深度处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油气田压裂返排液深度处理方法，属于油气田开发的污水处理领域。

背景技术

压裂是油气井增产的一项主要措施，为各油田广泛采用。压裂返排液普遍具有色度深、粘度大、COD高、污染物难降解等特点，对环境的危害极大。传统压裂返排液的处理方法，是采用大罐储存自然挥发沉降一段时间后，就地或集中排放。近年来，随着国家对所有工业污染物的排放标准日益严苛，压裂返排液处理的研究也逐渐集中在深度处理上，以期处理后达到国家排放标准。

由于压裂返排液深度处理难度较大，一般集中收集后，采用多种技术联合形成组合工艺，广为报道的方法有：

(1)混凝-次氯酸钠氧化-Fe/C微电解-H₂O₂/专属催化剂催化氧化-活性炭吸附

万里平等以河南油田探井压裂返排液为研究对象，通过大量室内实验，确定了“混凝－次氯酸钠氧化－Fe/C微电解－H₂O₂/专属催化剂催化氧化－活性炭吸附”五步法处理工艺，COD从原液的1200mg/L降低至140mg/L，但处理时间长达10h，其中除第一步混凝COD去除率达70％以外，其他每步单元COD去除率均低于10％，对COD的去除效率不佳。

(2)混凝-萃取-Fe/C微电解-活性炭吸附-催化氧化-生化处理

李健等以大港油田港深11-8井为研究对象，通过室内试验，最终采用“混凝-萃取-微电解-活性炭吸附-催化氧化-生化”六步法处理压裂废水。实验结果表明：COD从原水的6460mg/L降至90mg/L，达到国家排放标准，但其中包含生化处理，处理时间长达数十天。

(3)混凝-Fe/C微电解-活性炭吸附-生化处理

何红梅等报道了“混凝-Fe/C微电解-活性炭吸附-生化处理”四步法，经过长达15天的生化处理后，COD值从原液的6500mg/L降至100mg/L，达到国家排放标准。

(4)预氧化-混凝-H₂O₂/专属催化剂催化氧化-二次混凝-臭氧氧化

王兵等报道了一种“预氧化-混凝-H₂O₂/专属催化剂催化氧化-二次混凝-臭氧氧化-过滤”六步压裂液处理方案，处理后COD达到国家排放标准，但处理时间长达15.5h。综上可见，目前报道的压裂返排液深度处理方法普遍具有工艺流程繁琐(组合过滤及中和等步骤后，整体工艺下来需9～10步)、处理周期长(十几个小时乃至数十天)、药剂投加量大等缺点，因此目前基本均处于实验室研究阶段，现场应用案例较少。因此，各大油田十分迫切需要新型的压裂返排液深度处理技术以克服上述技术限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种油气田压裂返排液深度处理方法，解决了现有技术的步骤繁琐，处理周期长的技术问题。

本发明所提供的油气田压裂返排液深度处理方法，包括以下步骤：

(1)向压裂返排液中加入絮凝剂，经静置沉淀得到上清液；

(2)将所述上清液加入至电化学反应器中进行电化学氧化处理；

(3)向经所述电化学处理的液体中加入高级氧化剂，进行高级氧化处理，然后经超滤膜过滤即实现对所述油气田压裂返排液的深度处理。

上述的处理方法中，步骤(1)中，所述絮凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铁和聚合氯化硫酸铁中至少一种；

所述絮凝剂的加入量可为待处理压裂返排液的质量的0.1～0.5％，如0.5％。

上述的处理方法中，步骤(2)中，所述电化学氧化处理的条件如下：

所述电化学反应器的电极板组合为惰性复合电极板-活性电极板，所述惰性复合电极板与所述活性电极板之间的间距为2～6cm，如为6cm，产生的电流为2～6A，如为5.5A，所述氧化处理的时间为60～90min，如处理60min；

所述惰性复合电极板与所述活性电极板的有效面积与待处理的上清液之间的比为0.05～0.1cm²/L，如为0.05cm²/L。

上述的处理方法中，步骤(3)中，所述高级氧化试剂可为臭氧、高铁酸钾、双氧水和次氯酸中至少一种；

所述高级氧化试剂的加入量为：每L所述电化学处理的液体需要添加100～600mg所述高级氧化试剂，如500mg/L所述电化学处理的液体的加入量；

所述高级氧化处理的时间可为20～30min，如30min。