[发明专利]一种油气田压裂返排液制备的固沙剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种油气田压裂返排液制备的固沙剂及其制备方法和应用，包括以下步骤：步骤一：向油气田压裂返排液中加入破乳絮凝剂，混合搅拌15～25min，静置2～3h后过滤，随后向其滤液中加入过氧化剂以及催化剂，搅拌反应2～4h，得到预处理的油气田压裂返排液；步骤二：向预处理的油气田压裂返排液中加入适量改良剂，得到该油气田压裂返排液制备固沙剂；所述的改良剂为腐植酸和羧甲基纤维素，腐植酸的添加量为0.5～3％，羧甲基纤维素的添加量为0.5～2t％；本发明不但解决了返排液难处理、用量大、污染环境、浪费水资源等问题，同时制备的固沙剂可以解决土地沙漠化的生态问题。

技术领域

本发明属于固沙剂技术领域，涉及压裂返排液制备固沙剂，尤其涉及一种油气田压裂返排液制备的固沙剂及其制备方法和应用。

背景技术

油气田压裂返排液通常是指油气开采过程中，压裂作业完成后从井筒排出的“压裂液废液”，其主要成分为胍胶、防腐剂、破胶剂以及其它各种化学添加剂，由于具有高COD值、高稳定性、高粘度、含水量大等特点，如果不经处理随意排放，将会对生态环境造成严重的污染以及水资源的浪费，因此如何合理利用和处理油气田压裂返排液具有非常重要的社会经济意义。现有技术中对于油气田压裂返排液的处理大多采用排放在污水池后进行后续降污处理，或对返排液进行凝絮分离后，滤液重新制造压裂液，工序复杂，且处理成本高，利用率低；

同时，土地沙漠化是全世界面临的一个长期问题，也是我国当前面临的最为严重的生态问题之一，其严重影响到了人类的基本生存条件，对人类生存产生了巨大的威胁。因此研究高效、廉价、环保和可降解的化学固沙剂成为现阶段解决土地沙漠化最为行之有效的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油气田压裂返排液制备的固沙剂及其制备方法和应用，将油气田压裂返排液制备成固沙剂，以解决油气田压裂返排液难处理问题，同时实现改良沙地的目的。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种油气田压裂返排液制备固沙剂的方法，包括以下步骤：

步骤一：向油气田压裂返排液中加入破乳絮凝剂，混合搅拌15～25min，静置2～3h后过滤，随后向其滤液中加入过氧化剂以及催化剂，搅拌反应2～4h，得到预处理的油气田压裂返排液；

步骤二：向预处理的油气田压裂返排液中加入适量改良剂腐植酸和羧甲基纤维素搅拌混匀，得到该油气田压裂返排液制备固沙剂。

进一步，所述的破乳絮凝剂为聚合氯化铝、聚合甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的混合物。

进一步，所述的破乳絮凝剂添加量为0.5～1％，其中聚合氯化铝和聚合甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的质量比为1:(2～3)。

进一步，所述的过氧化剂为质量分数30％的过氧化氢水溶液，添加量为油气田压裂返排液质量的2～4％。

进一步，所述的催化剂为磷酸亚铁，添加量为过氧化氢质量的0.4～0.8倍。

进一步，所述腐植酸的添加量为油气田压裂返排液质量的0.5～3％，羧甲基纤维素的添加量为油气田压裂返排液质量的0.5～2％。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

本发明将油气田压裂返排液预处理后加入腐植酸和羧甲基纤维素进行改良并制备成固沙剂，由于羧甲基纤维素分子中含有大量羟基、羧基等基团，因此可以通过与土壤颗粒形成粒间桥键，继而形成大的絮凝体，絮凝体呈现疏松状的纤维状结构，内部存在空隙，可以对于细小沙土颗粒进行捕获，从而起到吸附固体沙粒的作用；

该方法所添加的腐植酸不但可以起到吸附络合重金属离子的作用，还可以起到补充植物生长所需有机质的作用，因此该固沙剂在固定沙子的同时，还可以提高土壤肥效，制备方法简单，应用广泛，具有很大的推广和应用价值；