[实用新型]一种压裂返排液的处理装置

说明书

本实用新型涉及一种压裂返排液的处理装置，该装置是由水预处理反应器，管线，第一水泵，初级处理反应器，第二水泵，第一加药混合器，微波反应器，第三水泵，第二加药混合器，气浮器，溶气泵，第四水泵，砂滤过滤塔，第五水泵，活性炭毯吸附塔，第六水泵，特异性树脂吸附塔组成，应用该装置对压裂返排液进行处理，去除压裂返排液中的有害杂质，达到再次配制压裂液用水的各项指标要求，用于配制压裂液。应用本装置能够实现压裂返排液的精细化回收利用处理，处理工艺可靠，操作简单，达到增效、节能、节水和环保的目标。

技术领域

本实用新型涉及一种压裂返排液的处理装置，属于环保技术领域。

背景技术

压裂作业是油气田开采过程中的一个重要环节，过程是在地面采用高压大排量的泵，利用液体传压的原理，将具有一定粘度的液体（通常称之为压裂液），以大于油层的吸收能力的压力向油层注入，并使井筒内压力逐渐升高，从而在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石的抗张强度时，便在井底附近地层产生裂缝：继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和高导流能力的填砂裂缝，使井达到增产增注的目的。

压裂液是指由多种添加剂按一定配比形成的非均质不稳定的化学体系，是进行压裂改造时使用的工作液，它的主要作用是将地面设备形成的高压传递到地层中，使地层破裂形成裂缝并沿裂缝输送支撑剂。仅以大庆油田为例，每年压裂近5000井次，压裂液用量150万立方米，单井最大压裂液用量超过25000立方米。

压裂施工完成后，返排到地面的废液就称之为压裂返排液。压裂返排液组成极复杂，压裂液体系往往需要杀菌剂、粘土稳定剂、水合缓冲剂、高温稳定剂、表面活性剂和稳定剂等十几个种类的添加剂，同时废压裂液还含有原油及压裂液中的无机添加剂和有机等污染物质、从地层深处的岩屑和粘土颗粒，也有各种化合污染物，这些添加剂、污染物和化合物难以用生化降解法和普通化学法进行降解。特别是注聚压裂解堵的注入井的返排液为灰黑色溶液，是硫酸盐还原菌代谢的产物，具有刺激性臭味等特点，如果大量的刺激性的、并带有各种添加剂的废压裂液不经过处理而返排到地面上，必定会对井场周围环境尤其是对地表及地下水资源造成严重污染，其次废液与添加剂以及酸液作用可能会产生有毒气体硫化氢，还可能会产生很强的蒸汽，如果直接接触的话还有可能会造成严重腐蚀性烧伤。

由于压裂返排液成分复杂，污染严重，量大，所以要对其处理，实现达标排放，工艺难度和处理成本都比较高。但是，把压裂返排液中的部分有害成分进行去除，用于再次配制压裂液，将会是一个节水、环保、资源化利用的良好途径。

发明内容

本实用新型目的在于，提供一种压裂返排液的处理装置，该装置是由水预处理反应器，管线，第一水泵，初级处理反应器，第二水泵，第一加药混合器，微波反应器，第三水泵，第二加药混合器，气浮器，溶气泵，第四水泵，砂滤过滤塔，第五水泵，活性炭毯吸附塔，第六水泵，特异性树脂吸附塔组成，经过预处理反应器，除去压裂返排液的大颗粒固形物和油；经过初级处理反应器，调节pH值；经过微波反应器，让残余的胍胶实现破胶；经过气浮器，进行絮凝气浮分离，除去其中的大部分细微污染物；经过砂滤过滤塔，除去其中的悬浮物；经过活性炭毯吸附塔，除去其中的难去除污染物；经过特异性树脂吸附塔，除去其中的硼离子；通过该装置的处理，压裂返排液中的B元素含量≤10 ppm；一价金属离子，如Na⁺离子含量≤5000 ppm；Fe²⁺离子≤5 ppm；总铁含量≤5 ppm；Ca²⁺离子≤1000 ppm；Al³⁺离子≤100 ppm。处理后的压裂返排液可以再次用于配制压裂液，达到了回用的目标。