一種壓裂返排液回收處理重復(fù)利用工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種壓裂返排液回收處理重復(fù)利用工藝方法。其技術(shù)方案為：壓裂返排液廢水加入沉淀劑，通過(guò)過(guò)濾除去不利于再次配液的有害成分，使之不會(huì)影響重復(fù)使用再次配液。沉淀劑可以是氫氧化鈉、碳酸鈉、硫酸鋁、硫酸硅酸鋁鐵、聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁鐵中的一種或多種。沉淀后的返排液進(jìn)行電化學(xué)處理，發(fā)生氧化、還原、氣浮和絮凝作用。電化學(xué)處理后的返排液再進(jìn)行活性炭氈過(guò)濾處理，使之達(dá)到重復(fù)利用再配液的目的。本發(fā)明不破壞有用成分和無(wú)害成分，流程縮短，成本低廉，操作簡(jiǎn)便，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值；本發(fā)明立足于壓裂返排液的循環(huán)利用重復(fù)配液，避免污水排放，節(jié)約新鮮淡水，具有較高的環(huán)境保護(hù)價(jià)值。
【專利說(shuō)明】一種壓裂返排液回收處理重復(fù)利用工藝方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及油氣田開(kāi)采【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種壓裂返排液回收處理重復(fù)利用工藝方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
目前壓裂返排液深度處理有電化學(xué)處理法和生物處理法，采用深度處理后達(dá)標(biāo)排放其難點(diǎn)是降低COD，其中電化學(xué)處理法加藥量大、需要微電解成本高，絕大部分成本消耗在降低COD上，需要用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等調(diào)節(jié)劑，不利于安全生產(chǎn)，其處理效果也不穩(wěn)定；生物處理法需要合適的環(huán)境溫度，降解時(shí)間長(zhǎng)，尚處于試驗(yàn)階段，沒(méi)有經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，技術(shù)還不成熟。
[0003]壓裂返排液成分復(fù)雜，處理難度大，需要多段處理工藝才能徹底分解有機(jī)污染物，通常是破膠、絮凝、氧化、膜分離等多種方法聯(lián)合使用，常規(guī)處理的最終目標(biāo)是外排或者回注。使得現(xiàn)有處理工藝流程長(zhǎng)，成本高，投資大，工藝很復(fù)雜，而且處理效果不理想。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種壓裂返排液回收處理重復(fù)利用工藝方法，經(jīng)該工藝處理過(guò)的壓裂返排液達(dá)到重新配制壓裂液的目的。本發(fā)明利用廢水中的有用成分，使返排液經(jīng)過(guò)處理后，達(dá)到配液要求，繼續(xù)用來(lái)配制壓裂液，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:壓裂返排液廢水加入沉淀劑，通過(guò)過(guò)濾除去不利于再次配液的有害成分，使之不會(huì)影響重復(fù)使用再次配液。
[0006]所述沉淀劑可以是氫氧化鈉、碳酸鈉、硫酸鋁、硫酸硅酸鋁鐵、聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁鐵中的一種或多種。
[0007]所述氫氧化鈉投入量為100(T6500ppm,所述碳酸鈉投入量為200(T25000ppm,所述硫酸鋁投入量為50(T7000ppm，所述硫酸硅酸鋁鐵40(T8000ppm，所述聚丙烯酰胺投入量為3?35ppm,所述聚合氯化招鐵投入量為10(T9500ppm。
[0008]沉淀后的返排液進(jìn)行電化學(xué)處理，發(fā)生氧化、還原、氣浮和絮凝作用。電化學(xué)具有如下作用，強(qiáng)氧化一自產(chǎn)氧化劑；強(qiáng)還原一自產(chǎn)還原劑；絮凝一自產(chǎn)絮凝劑；氣浮一自產(chǎn)氣浮超細(xì)氣泡。
[0009]電化學(xué)處理后的返排液再進(jìn)行活性炭氈過(guò)濾處理，使之達(dá)到重復(fù)利用再配液的目的。選用的濾料是特殊的活性炭氈，是用含炭為主的物質(zhì)作為原料，經(jīng)高溫炭化和活化而制成的疏水性吸附劑。
[0010]本發(fā)明不破壞有用成分和無(wú)害成分，流程縮短，成本低廉，操作簡(jiǎn)便，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值；本發(fā)明立足于壓裂返排液的循環(huán)利用重復(fù)配液，避免污水排放，節(jié)約新鮮淡水，具有較高的環(huán)境保護(hù)價(jià)值。

【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)例一:中石化東北分公司壓裂液返排液廢水，石油類含量510mg/L，COD含量10500 mg/L，二價(jià)鐵含量66 mg/L，SS含量1550mg/L。對(duì)該壓裂返排液廢水進(jìn)行化學(xué)沉淀，氫氧化鈉投入量為4500ppm,碳酸鈉投入量為15000ppm,硫酸招投入量為750ppm,聚丙烯酰胺投入量為6.5ppm,聚合氯化招鐵投入量為4000ppm。攪拌60min,生成沉淀,進(jìn)行液固分離。
[0012]過(guò)濾沉淀之后的廢水進(jìn)入電化學(xué)裝置，進(jìn)行電氧化還原、電絮凝和電氣浮處理，電流密度7mA/cm2,電解時(shí)間40min,最后進(jìn)行過(guò)濾處理。處理后廢水的石油類含量10mg/L,COD 含量 300 mg/L, 二價(jià)鐵含量 3 mg/L, SS 含量 15mg/L。
[0013]使用處理后的返排液進(jìn)行配液，按照《水基壓裂液性能評(píng)價(jià)方法》SY/T5107-2005要求進(jìn)行配液實(shí)驗(yàn)。羥丙基瓜爾膠一級(jí)粉壓裂液基液濃度0.28%，粘度30mPa.s ;有機(jī)硼交聯(lián)劑交聯(lián)比20:1 ;在170s-l、50°C條件下上機(jī)RS-300剪切90min，粘度85mPa.s，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0014]實(shí)例二:中石化中原油田分公司壓裂液返排液廢水，石油類含量630mg/L，COD含量8500 mg/L，二價(jià)鐵含量52mg/L，SS含量1700mg/L。對(duì)該壓裂返排液廢水進(jìn)行化學(xué)沉淀，氫氧化鈉投入量為3000ppm,碳酸鈉投入量為17500ppm,硫酸娃酸招鐵投入量為1500ppm,聚丙烯酰胺投入量為5ppm,聚合氯化招鐵投入量為3500ppm。攪拌50min,生成沉淀,進(jìn)行液固分離。過(guò)濾沉淀之后的廢水進(jìn)入電化學(xué)裝置，進(jìn)行電氧化還原、電絮凝和電氣浮處理，電流密度7mA/cm2,電解時(shí)間50min,最后進(jìn)行過(guò)濾處理。處理后廢水的石油類含量8mg/L,COD 含量 200mg/L，二價(jià)鐵含量 2 mg/L, SS 含量 10mg/L。
[0015]使用處理后的返排液進(jìn)行配液，按照《水基壓裂液性能評(píng)價(jià)方法》SY/T5107-2005要求進(jìn)行配液實(shí)驗(yàn)。羥丙基瓜爾膠一級(jí)粉壓裂液基液濃度0.32%，粘度40mPa.s ;有機(jī)硼交聯(lián)劑，交聯(lián)比10:1 ;在170s-l、60°C條件下上機(jī)RS-300剪切90min，粘度98mPa.s，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0016]實(shí)例三:中石化華北分公司壓裂液返排液廢水，石油類含量780mg/L，COD含量13000mg/L，二價(jià)鐵含量95mg/L，SS含量1950mg/L。對(duì)該壓裂返排液廢水進(jìn)行化學(xué)沉淀，氫氧化鈉投入量為5500ppm,碳酸鈉投入量為21000ppm,硫酸招投入量為2100ppm,聚丙烯酰胺投入量為7ppm,聚合氯化招鐵投入量為5500ppm。攪拌70min,生成沉淀,進(jìn)行液固分離。過(guò)濾沉淀之后的廢水進(jìn)入電化學(xué)裝置，進(jìn)行電氧化還原、電絮凝和電氣浮處理，電流密度7mA/cm2,電解時(shí)間60min,最后進(jìn)行過(guò)濾處理。處理后廢水的石油類含量5mg/L, COD含量 150mg/L，二價(jià)鐵含量 2 mg/L, SS 含量 8mg/L。
[0017]使用處理后的返排液進(jìn)行配液，按照《水基壓裂液性能評(píng)價(jià)方法》SY/T5107-2005要求進(jìn)行配液實(shí)驗(yàn)。羥丙基瓜爾膠一級(jí)粉壓裂液基液濃度0.30%，粘度34mPa.s ;有機(jī)硼交聯(lián)劑，交聯(lián)比15:1 ;在170s-l、65°C條件下上機(jī)RS-300剪切90min，粘度112mPa.s，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
【權(quán)利要求】
1.一種壓裂返排液回收處理重復(fù)利用工藝方法，其特征在于:壓裂返排液廢水加入沉淀劑，通過(guò)過(guò)濾除去不利于再次配液的有害成分，使之不會(huì)影響重復(fù)使用再次配液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓裂返排液回收處理重復(fù)利用工藝方法，其特征在于:所述沉淀劑可以是氫氧化鈉、碳酸鈉、硫酸鋁、硫酸硅酸鋁鐵、聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁鐵中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種壓裂返排液回收處理重復(fù)利用工藝方法，其特征在于:所述氫氧化鈉投入量為100(T6500ppm,所述碳酸鈉投入量為200(T25000ppm,所述硫酸鋁投入量為50(T7000ppm，所述硫酸硅酸鋁鐵40(T8000ppm，所述聚丙烯酰胺投入量為3?35ppm,所述聚合氯化招鐵投入量為10(T9500ppm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種壓裂返排液回收處理重復(fù)利用工藝方法，其特征在于:沉淀后的返排液進(jìn)行電化學(xué)處理，發(fā)生氧化、還原、氣浮和絮凝作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種壓裂返排液回收處理重復(fù)利用工藝方法，其特征在于:所述電化學(xué)處理集電氧化還原、電絮凝和電氣浮功能于一體，難生物降解的有機(jī)高分子在電場(chǎng)作用下改變了顆粒表面電荷電位，使分子鏈發(fā)生斷裂破碎，一部分分子鏈與電極釋放的新生亞鐵離子形成羥基絡(luò)合物進(jìn)行絮凝沉淀，另一部分分子鏈被產(chǎn)生的大量氫氧氣泡吸附，分離上浮，去除了壓裂返排液廢水中的COD、BOD、SS多種污染物，去除率可達(dá)809^90%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種壓裂返排液回收處理重復(fù)利用工藝方法，其特征在于:電化學(xué)處理后的返排液再進(jìn)行活性炭氈過(guò)濾處理，使之達(dá)到重復(fù)利用再配液的目的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種壓裂返排液回收處理重復(fù)利用工藝方法，其特征在于:所述活性炭氈是用含炭為主的物質(zhì)作為原料，經(jīng)高溫炭化和活化而制成的疏水性吸附劑。
【文檔編號(hào)】C02F9/06GK104418450SQ201310370352
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】李建華, 楊向蓮, 王琪, 陳樹(shù)軍, 朱開(kāi)亮 申請(qǐng)人:山東拓普石油裝備有限公司