[實用新型]一種采用陶瓷膜處理油氣田壓裂返排液的裝置

有效

• 申請號: 201521002511.3
• 申請日: 2015-12-07
• 公開（公告）號: CN205188035U
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 張春;張斯凡;劉飛;鄧唯;彭文博;張宏;范克銀
• 申請（專利權）人: 江蘇久吾高科技股份有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F9/06;C02F103/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種采用陶瓷膜處理油氣田壓裂返排液的方法及裝置，屬于水處 理技術領域。

背景技術

壓裂作業是油氣增產的一項重要舉措，同時也可以改善油氣層的導流能力，因此 被各大油氣田廣泛采用，作業結束后，大量的廢液返回至地面，成為當前油氣田水體的主要 污染源之一。

目前開發的壓裂液有水基、油基、泡沫等壓裂液，由于水基壓裂液具有成本低，濾 失低，對油層傷害小，溫度適宜能力較好，被各個油氣田廣泛采用，其所占市場份額高達 95%。水基壓裂液的成分非常復雜，包含十多種助劑，主要有膠聯劑，殺菌劑，稠化劑，粘土穩 定劑，PH調節劑，助排劑等，因此壓裂廢液常表現出高酸度，高COD，高礦化度，高粘度，高穩 定性等特點，處理難度較大。目前處理壓裂返排液的主要方法有絮凝沉降、吸附、過濾、氧 化、生物等方法，實際生產過程中多為幾種方法的綜合應用。

張宏針對河南油田壓裂液反排液的特點，研究了與之相適應的無害化處理方法： 混凝-氧化-Te/C微電解-Fenton氧化-活性炭吸附五步處理工藝，從此工藝不難看出，該工 藝的核心為氧化部分，其目的是將壓裂返排液中的有機物盡可能多的氧化分解，因此該工 藝將會消耗大量的氧化劑，處理成本較高。

綜上所述，目前的壓裂返排液處理技術仍然是以氧化為核心技術，氧化劑消耗量 大，氧化時間過程，且只能達到國家二級排放標準；在國家環保政策日趨嚴格的狀況下，一 種工藝流程段，經濟高效，高標準的工藝技術已經提上日程。

實用新型內容

本實用新型提供了一種采用陶瓷膜處理油氣田壓裂返排液的方法及裝置，該方法 首先將含有膠體的壓裂返排液進行破膠絮凝處理，然后通過臭氧處理降低返排液的黏度， 最后采用陶瓷膜過濾技術進行精過濾；這種方法不僅可以提高陶瓷膜的通量和運行穩定 性，而且縮短了處理時間和工藝流程，降低壓裂返排液的處理成本；經處理后的水可達到特 低滲透油田回注水指標或者國家一級排放標準。

根據本實用新型的第一個方面：

一種采用陶瓷膜處理油氣田壓裂返排液的方法，包括如下步驟：

第1步，對壓裂返排液中加入破膠劑和絮凝劑，進行破膠和絮凝處理；

第2步，再使第1步處理后料液的黏度降低；

第3步，對第2步中得到的料液用陶瓷膜進行過濾處理。

陶瓷膜的平均孔徑范圍是5～800nm，更優選范圍是20～200nm。

陶瓷膜進行過濾時，采用的是錯流過濾模式；膜面流速1～8m/s。

所述的第1步中，破膠劑選自過硫酸鹽、次氯酸鹽、高氯酸鹽、過氧化氫或高錳酸鹽 中的一種或者幾種的混合物。

所述的第1步中，絮凝劑選自高分子絮凝劑或者無機絮凝劑一種或者幾種的混合 物。

所述的第1步中，在加入絮凝劑時，還加入助絮凝劑。

所述的助絮凝劑選自CaO、MgO、Ca(OH)₂、Na₂CO₃、NaHCO₃中的一種或者幾種的混合 物。

所述的第2步中，使料液黏度降低是采用O₃處理。

根據本實用新型的第二個方面：

一種采用陶瓷膜處理油氣田壓裂返排液的裝置，包括有絮凝沉降槽，在絮凝沉降 槽上設置有破膠劑和絮凝劑加入裝置，絮凝沉降槽與降黏反應釜連接，降黏反應釜上設置 有臭氧加入口，降黏反應釜與陶瓷膜的截留側的入口連接。

破膠劑和絮凝劑加入裝置上包括有絮凝劑加入口和破膠劑加入口；絮凝沉降槽上 設置壓裂返排液入口。

所述陶瓷膜平均孔徑范圍是5～800nm，更優選范圍是20～200nm。

陶瓷膜的滲透側與除鹽裝置連接。

除鹽裝置選自電滲析裝置、離子交換樹脂床、納濾膜或者反滲透膜中的一種或者 幾種的組合。

有益效果

本實用新型提供的一種采用陶瓷膜處理油氣田壓裂返排液的方法，其顯著優點在 于：①通過破膠和絮凝耦合作用，提高了沉淀效率，顯著提高陶瓷膜過濾通量和凈化效果， 提高了出水水質，使出水完全達到了特低滲透油田回注水“5-1-1”標準（即油質量濃度≤5 mg/L，固粒質量濃度≤1mg/L，粒徑中值≤1μm）和國家一級排放標準。