[發明專利]一種壓裂返排液的處理方法及處理系統

在審

• 申請號: 202010794895.6
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111875150A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 李斌;王景;亓銀波;高得山;孫澤寧;張林強;董凱;王鵬;楊程;張紅杰;姜磊;江智勛;王易忠;祁健
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中聯煤層氣有限責任公司;中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司
• 主分類號: C02F9/12
• 分類號: C02F9/12;C02F101/30;C02F103/36
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張雪嬌

本發明提供了一種壓裂返排液的處理方法，與現有技術相比，本發明通過充分利用壓裂返排液中存在的大量表面活性劑，在剪切作用下空切分散到返排液中形成微小的氣泡，從而使返排液中的浮油、膠體雜質及部分懸浮液附著在氣泡表面，隨氣泡一起分離，從而達到除油除泥的效果，然后經絮凝沉淀，再利用電磁激發作用形成游離氯，使返排液中的非穩態物質發生氧化還原反應，最后再經過濾進一步降低返排液中懸浮物的含量，從而使得到的返排液達到重復使用的標準，解決了致密氣現場水資源緊缺的問題。

技術領域

本發明屬于石油鉆井工程技術領域，尤其涉及一種壓裂返排液的處理方法及處理系統。

背景技術

壓裂改造是提高致密氣采收率的主要手段，在壓裂作業過程中產生大量的壓裂返排液。壓裂返排液主要有以下特點：(1)組分復雜，含有大量有機物、無機物、細菌等物質，尤其是胍膠及其分解后的高分子聚合物等；(2)黏度大，乳化嚴重。由于壓裂液中的增黏物胍膠未被完全分解，產生的返排液仍具有一定的黏度，其黏度一般在10～30mPa·s。壓裂液配方中通常添加少量的表面活性劑，受地下高溫、污油及自身黏度影響，致使返排液乳化嚴重，長時間靜置也得不到有效的分離。(3)水質波動大。壓裂作業屬于間歇性、分散性及地層結構不一的工作，而且返排液的返排時間和返排規律也不同，有自噴返排液和抽吸返排液，致使返排液的水質波動很大，給處理帶來一定干擾。

按照國家《環境保護法》及地方相關環保規定，這種高粘度、高COD的重污染廢水必須進行有效處置，使其資源化利用(回用)或零排放無害化處理。綜合考慮現場施工用水資源緊缺、無害化處理成本高等因素，返排液的資源化利用途徑無疑成為優先選擇的路徑。

目前，壓裂返排液在處理后主要用于配制壓裂施工中的消耗量不大的前置液，而作為使用量最大攜砂液的規模化應用案例少之又少，主要存在的問題是交聯液攜砂性能差、支撐劑沉降速度快以及抗溫抗剪切性能達不到施工要求。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種壓裂返排液的處理方法及處理系統，采用該方法處理后的壓裂返排液可用于重復配制壓裂液。

本發明提供了一種壓裂返排液的處理方法，其特征在于，包括：

S1)將壓裂返排液經除油泥預處理后，通過高速剪切進行活化脫穩，得到活化脫穩后的返排液；

S2)在所述活化脫穩后的返排液中加入絮凝劑，絮凝沉淀后，得到上清液；

S3)將所述上清液通過電磁激發作用進行氧化還原，對水質進行調節，過濾后，得到處理后的返排液。

優選的，所述除油泥預處理與活化脫穩采用直噴式除油泥一體機進行。

優選的，所述高速剪切的轉速為560～2900rpm；時間為1～15min。

優選的，所述絮凝劑選自陰離子聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵與聚合硫酸鋁中的一種或多種；所述絮凝劑的加入量為10～2000mg/L。

優選的，所述氧化還原時在水的作用下，反應裝置形成閉合回路，磁通量變化范圍為5～300Wb。

優選的，所述過濾所用的膜為碳化硅陶瓷膜；膜的孔徑為0.1～3μm。

本發明還提供了一種壓裂返排液的處理系統，包括：

直噴式除油泥一體機；

與所述直噴式除油泥相連通的絮凝沉淀罐；

與所述絮凝沉淀罐上清液出口相連通的多功能水質凈化一體機；所述多功能水質凈化一體機設置有電磁裝置；

與所述多功能水質凈化一體機相連通的過濾裝置。