[发明专利]一种页岩气开采的压裂返排液的深度处理方法

说明书

本发明属于压裂返排液处理技术领域，公开了一种页岩气开采的压裂返排液的深度处理方法，所述深度处理系统包括：视频监控模块、参数监测模块、主控模块、预处理模块、电化学氧化处理模块、沉淀过滤模块、蒸发浓缩模块、分析模块、供电模块、显示模块。本发明通过参数监测模块可直接测定和计算各层段的压裂返排液量、每层段的压裂返排液中压裂液和地层水的比例等参数，还可以得到每层段的压裂返排液剖面；所判断的压裂情况直观准确，能够定量分析，且误差小，对同层段的压裂工作有重要的指导作用；同时，通过分析模块根据检测到的指标值及根据检测的指标值确定的其他指标值来判断压裂返排液是否适于配置压裂液；节省时间，分析效率较高。

技术领域

本发明属于压裂返排液处理技术领域，尤其涉及一种页岩气开采的压裂返排液的深度处理方法。

背景技术

页岩气是赋存于页岩层中的天然气，属于非常规天然气，主要通过水力压裂的方法进行开采。水力压裂是借助高压将压裂液打入地下，对地层进行液压破碎，从而将其中的石油或天然气储备释放出来的开采方法。水力压裂施工结束后中，会有一部分液体返排回地面，这些返排回地面的液体称为压裂返排液。单口页岩气井压裂往往耗水量达到20000m³以上，完井前返排10％-50％，进入生产阶段仍以每天十到几十方量返排，持续整个气井生命周期。由于页岩气开发中往往采用“丛式井”(平台)方式进行开发，同一平台的返排量将更大。页岩气压裂返排液的处理处置已成为困扰油气开发企业的现实问题。

压裂返排液由于溶解地层物质等原因，往往含有一系列影响回用的成分，如返排液金属阳离子(如钙、镁、铁等)会影响阴离子型降阻剂的分散溶解降阻性能；微生物比如硫酸盐还原菌的活动不仅会产生生物垢，而且可能加剧腐蚀风险等；化学结垢则会影响气井生产，造成严重的经济损失。页岩气压裂返排液的处理回用方法必须紧密结合返排液水质和回用最低水质标准确定。页岩气压裂返排液水质和其他油气开发返排液和气田水有很大的不同，且一般随返排时间不断变化；再加上不同油服企业可能采用不同的压裂液体系，对回用配液水质要求也有很大差别。针对页岩气压裂返排液处理回用的工艺必须充分适应水质变化范围宽、出水水质要求不一的情况，且能实现返排期间即时处理以适应页岩气“工厂化”开发模式。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)页岩气开采的压裂返排液回收受到影响，导致回收困难；页岩气压裂返排液处理回用的工艺与水质的联系较小，无法适应水质要求，回收效率低、效果差。

(2)现行各种压裂返排液的处理工艺，均是设备投资高，工艺步骤繁琐，处理周期长，运行费用高等特点，致使处理效果不理想。很难在短期内使处理后的水质达到国家一级排放标准。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种页岩气开采的压裂返排液的深度处理方法。

本发明是这样实现的，一种页岩气开采的压裂返排液的深度处理系统，所述页岩气开采的压裂返排液的深度处理系统包括：

视频监控模块、参数监测模块、主控模块、预处理模块、电化学氧化处理模块、沉淀过滤模块、蒸发浓缩模块、分析模块、供电模块、显示模块。

视频监控模块，与主控模块连接，用于通过摄像器对页岩气开采的压裂返排液的深度处理过程进行视频监控；

参数监测模块，与主控模块连接，用于通过参数监测设备对压裂返排液参数进行监测；

主控模块，与视频监控模块、参数监测模块、预处理模块、电化学氧化处理模块、沉淀过滤模块、蒸发浓缩模块、分析模块、供电模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

预处理模块，与主控模块连接，用于通过将压裂返排液泵入混凝预处理罐进行预处理操作；

电化学氧化处理模块，与主控模块连接，用于通过电化学设备对压裂返排液进行电化学氧化处理；