气田压裂返排液氧化处理实验研究

以四川某气田压裂返排液为研究对象,采用破胶絮凝处理后进行氧化对比实验,氧化剂选用高锰酸钾、过硫酸钾、次氯酸钠、Fenton试剂。研究表明,絮凝实验最佳条件为氧化钙、硫酸铝和硫酸亚铁投加量分别为3,1,1 g/L。4种氧化方法的最佳实验条件为:高锰酸钾投加量0.5 g/L,pH值为4;过硫酸钾投加量0.25g/L,pH值为6;次氯酸钠投加量15 g/L,pH值为4;Fenton氧化方法pH值为3.5,双氧水投加量25 g/L,七水硫酸亚铁投加量10 g/L。出水COD_(Cr)最多可降至800 mg/L左右,最大COD_(Cr)去除率72.96%,处理效果良好,为后续处理创造了条件。     

压裂返排液处理与回用技术实验

针对压裂返排液回用处理工艺技术,采用SM17-1H井压裂返排液样品,开展了返排液处理与回用实验研究。结果表明,压裂返排液采用氧化破胶、絮凝沉淀、两级精细过滤、脱硼组合工艺处理后,调整压裂返排液pH值为7.2～7.5,添加0.3%工业级NaClO,氧化20min,加入400mg/L工业级PAC,4mg/L分子量800万的阳离子型PAM,上清液透光率可达到94%以上,满足絮凝沉降的要求。处理后水经氧化絮凝处理后,硼离子经WH908或C700树脂吸附除硼后,硼含量降低到1.25mg/L,满足压裂返排液处理后重新配液的要求。此结果为压裂返排液处理和重复利用技术现场实验奠定了基础。     

微波诱导催化技术处理压裂返排液的研究

借助微波诱导催化技术,利用自主研发的高效敏化剂处理双城压裂返排液,确定微波功率、废水pH值、H_2O_2用量及敏化剂用量时COD去除率的影响。实验结果表明:当微波功率为600 W,敏化剂的质量浓度为25 g/L,H_2O_2的体积浓度为18 mL/L,废水pH值为3.5时.压裂返排液COD去除率达到最大值75%。     

临兴致密砂岩气压裂返排液再利用技术

针对临兴区块致密砂岩气井压裂返排液的性能特点,结合压裂返排液中的有害指标,制定了压裂返排液复配压裂液的水质标准,形成了一套压裂返排液经适度处理后复配压裂液的低成本处理模式。结果表明:临兴区块压裂液配置水指标应满足pH值7～10、矿化度60 000mg/L、钙离子浓度600mg/L、镁离子浓度900mg/L、硼离子浓度10mg/L;经过破胶、pH值调整、絮凝和过滤工艺处理后的压裂返排液的主要有害指标COD、钙离子、镁离子、硼离子浓度大幅度下降,满足临兴区块压裂液配置水指标要求;根据处理工艺研制的压裂返排液处理装置在临兴区块LX-*1井和LX-*2井成功完成现场实验,复配压裂液满足压裂液现场施工要求。     

页岩气压裂返排液破胶剂筛选

页岩气压裂返排液在进行深度处理前需要破胶预处理。实验选用次氯酸钠(NaClO)、过氧化氢(H_2O_2)、聚合氯化铝(PAC)三种药剂作为破胶剂。研究表明,NaClO在投加量为5g/L,pH值为7,搅拌时间为20min的最优条件下,压裂返排液COD_(Cr)、浊度、SS、黏度、多糖浓度均下降;以浊度和多糖为评价指标时,浊度下降88.6%,多糖浓度下降85.4%,取得了很好的破胶效果。页岩气压裂返排液破胶剂筛选研究,为后续有效处理返排液提供了必要的条件。     

气田压裂返排液回用影响因素研究

针对气田压裂返排液回用配制压裂液的水质要求,研究了pH值、金属离子、细菌和泡沫对处理后液体配制压裂液的影响。结果表明,通过调节pH值、控制金属离子浓度、加入杀菌剂和消泡剂可以达到回用配制压裂液的要求。其中,pH值应控制在6.5左右;当Na2CO3和NaOH的复配比为800/600、NaOH投加量为300mg/L时,能有效去除Ca2+、Mg2+、Fe3+等离子的影响;杀菌剂采用气田压裂专用杀菌剂;消泡剂采用二甲基硅油。实验在气井井场采用撬装微涡流混凝装置处理气田压裂返排液,并对上清液回用配液,回用率达到98.4%。     

页岩气压裂返排液处理效果影响因素研究

以昭通页岩气示范区的A、B两种类型压裂返排液为研究对象,研究和优选了适用于压裂返排液的混凝剂和促凝剂,并考察了温度、沉降时间、pH值及表面活性剂对SS(固体悬浮物)去除效果的影响,为工程应用提供了较好的指导。结果表明:聚合氯化铝与聚丙烯酰胺1 600对两种类型压裂返排液均有良好的絮凝效果,对A型压裂返排液:聚合氯化铝和聚丙烯酰胺1 600浓度分别为400 mg/L和4 mg/L、温度为25℃、pH值为6～8、沉降30 min,SS去除率为98%;对B型压裂返排液:聚合氯化铝和聚丙烯酰胺1 600浓度分别为480 mg/L和12 mg/L、温度为25℃、pH值为6.5～8、沉降30 min,SS去除率为97%。细菌含量对压裂返排液SS去除率无显著影响。4种类型表面活性剂对絮凝效果的影响大小排序为:阴离子非离子两性≈阳离子。     

压裂返排液处理及循环利用技术研究与应用

以胍胶体系的压裂返排液为研究对象,分析了其水质特征和循环利用影响因素,并研究其返排过程及参数,形成了循环利用技术关键指标体系。同时开展了压裂返排液高效处理及循环利用技术研究和工程示范,现场试验结果表明,经氧化工艺处理后的胍胶压裂返排液的pH值7～7.5,悬浮物10 mg/L左右,石油类浓度14～30 mg/L,总铁含量0.2～0.9 mg/L,硼离子浓度2～10 mg/L,符合再次配制压裂液循环利用要求。该技术处理工艺简单、成本低,可有效降低施工现场的清水需求量,进而降低生产成本,提高生产效率,实现了压裂返排液处理回用的目的,有效利用油田外排污水,同时解决了压裂返排液的污染排放问题。     

稠化酸返排液深度处理试验研究

针对陕北某气井稠化酸返排液pH值低、SS高、COD高、矿化度高和透光率低的特点,提出采用微电解-Fenton联合工艺处理稠化酸返排液,以期达到降低返排液COD,为后续混凝和活性炭吸附处理提供有利条件。试验结果表明:在铁屑20g、活性炭15g、H_2O_2 900mg/L,微电解-Fenton联合处理2h;调节pH值至7.5左右,PAC 700mg/L、PAM 50mg/L,混凝处理30min;活性炭40g/L,活性炭吸附处理40min的条件下,处理后的稠化酸返排液pH值为7.50、SS降至15mg/L、COD降至109.3mg/L、透光率提高至99.5%,水质达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》二级标准。     

压裂返排液生物处理实验研究

从油田压裂返排液中筛选出EB系列菌种,可高效降解压裂返排液中的高分子和有机污染物。考察了振荡时间、温度、接种量、菌种混合比例等对压裂返排液COD去除率的影响。结果表明:48h振荡、25℃、10%接种量、菌种EB1和EB2按1∶1比例混合是较佳应用条件。EB复合菌种的应用范围较广,其pH值适用范围为6～9,矿化度适用范围为3 000～20 000mg/L。该研究提高了压裂返排液生物处理技术规模化应用的可行性。     

催化氧化复合生物技术处理油气田压裂返排液

针对油气田压裂返排液处理难度大的问题,以四川某气田井组压裂返排液为研究对象,通过对其水质特征和治理技术现状的分析,提出催化氧化复合生物处理工艺并进行了现场实验。实验结果表明:该技术对于压裂返排液COD去除效果明显,最终出水COD浓度均降至100mg/L以下,COD去除率达到98%以上;G-BAF生化系统进水盐度在0.5%~5%时,系统适应性非常好,有机物去除率达93%以上;当盐度提高到8%时,有机物去除率仍能保持在84%左右,G-BAF生化系统适合高盐度压裂返排液的处理;压裂返排液出水主要污染指标COD浓度、氨氮浓度、SS浓度、pH值均达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准,出水可用于油田及污水处理站设备清洁、钻井岩屑清洗等,实现废水综合利用。     

压裂返排液处理技术现状及展望

针对页岩气压裂返排液的特点、危害,综述了氧化-絮凝-过滤/吸附联合处理工艺、氧化-絮凝-电解-过滤/吸附联合处理工艺、氧化-絮凝-电解-过滤/吸附-生化联合处理工艺的特点、适用性及处理效果,经过多种工艺处理后,压裂返排液中COD等污染物可以有效去除,出水可以达标。并对压裂返排液处理技术的发展前景进行展望,认为回收重复利用是未来压裂返排液处理的发展趋势。     

DQS设备在压裂返排液处理中的应用

针对吉林油田压裂返排液有机物含量、稳定性以及分子量均较高的特点,采用混凝气浮、生化降解与活性炭吸附工艺,研发制造了DQS模块化组合设备并在吉林油田乾安采油厂投入生产。实际应用结果表明:经该设备处理后的出水CODCr为35mg/L、SS为2.6mg/L、石油类为0.54mg/L,达到GB 8978-1996《污水综合排放标准》中一级排放标准。     

低浓度胍胶压裂返排液进集输系统技术研究与应用

针对低浓度胍胶压裂返排液黏度较高、处理困难的问题,在大量的现场调研和室内实验的基础上,形成了破稳降黏、电位和pH值调节、预处理、进集输系统的低浓度胍胶压裂液处理思路,筛选了破稳降黏剂、氧化-还原电位调节剂、pH值调节剂和预处理剂等5种压裂返排液处理剂,经过室内实验和现场实验,实现了处理后的压裂返排液直接进集输系统的目的。     

水平井压裂返排液循环利用技术研究

文章以提高压裂返排液处理效率、水循环再利用为目标,针对长庆油田安平某水平井压裂返排液的性质特点,采用"混凝-沉降-精细过滤"处理工艺,对压裂返排液进行处理,处理后水样中Ca~(2+)和浊度均大幅下降,总硬度控制在300 mg/L。处理后的水配制的低温胍胶压裂液体系其耐温、抗剪切性能良好,具有良好的流变性能、破胶性能,不产生多余的残渣,能够满足现场压裂施工作业要求。各项性能评价说明采用该技术处理后的水可循环用于配置压裂液。     

某油田压裂返排液的处理研究

压裂作业产生的压裂返排液对环境有极大的危害。文章针对某油田压裂返排液浓度高、难降解的特点，找到一套切实可行的“混凝～氧化”处理方案，通过实验确定最佳处理条件，最终出水的COD降到90．7mg／L，达到DB21／1627-2008《辽宁省污水综合排放标准》二级标准。     

气田压裂返排液微涡流混凝处理效果分析

试验针对气田压裂返排液,采用撬装微涡流混凝装置进行了混凝试验研究。通过试验研究发现,絮凝剂选用PAC与膨润土复合剂,且当膨润土与PAC复配比例为1∶1,投加量为500mg/L,投加位置在管道混合器时,混凝效果最好;助凝剂PAM的最佳投加量为20mg/L,最佳搅拌时间为1min,投加位置在搅拌罐。采用"管道混合器+微涡流混凝器+搅拌罐"处理工艺,处理后水质SS、油类的去除率分别达到97.3%和58.1%,黏度可降低52.3%。对混凝处理剂种类、投加量、搅拌时间等参数进行了优选,并对处理剂在设备中的投加位置进行优化,为实现气井压裂返排液不落地处理提供依据。     

压裂返排液水质特性评价及回用技术研究

为了明确压裂返排液中影响回用的突出污染物,从而针对性地研究现场处理技术,采用水质矩阵法对苏里格气田常用的两种体系压裂返排液的水质特性进行评价。结果表明:影响胍胶压裂返排液回用的污染物重要程度排序为钙镁离子、铁离子、悬浮物和pH值;影响可回收体系压裂返排液回用的污染物重要程度排序为悬浮物、pH值、钙镁离子和铁离子,两者差异明显。以此为基础,针对胍胶压裂返排液,提出“化学絮凝、离子控制、金属网过滤”的现场处理工艺,钙镁离子降低了83.7%,铁离子降低了79.6%,悬浮物降低了85.0%;针对可回收体系压裂返排液,提出“重力沉降、金属网过滤”的现场处理工艺,悬浮物降低了81.0%,处理后水质达到重复配液要求。     

车载巡回式UV／Fenton装置处理小城镇垃圾渗滤液

为了研究车载巡回处理装置对小城镇垃圾渗滤液的处理效果,采用自制的UV-Fenton试验装置研究了pH值、FeSO_4剂量、反应时间等因素对处理效果的影响,结果表明:最佳pH值为4.0,进水中COD为825 mg/L时,FeSO_4和H_2O_2的投加量分别为0.008 mol/L和0.08 mol/L,此时COD去除率72.22%,出水COD为216 mg/L;随着FeSO_4投加量缓慢增加到一定程度后转而下降,FeSO_4最佳投加量为0.008 mol/L;不同H_2O_2和Fe~(2+)配比对COD去除效果具有影响,(10:1)时为最佳配比。经过氨吹脱和混凝沉淀预处理的渗滤液采用UV/Fenton处理工艺,出水中COD可以达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-1997)中二级标准。     

低渗透油田压裂废水处理技术实验研究

通过低渗透油田压裂废水处理系列实验,研究了降黏预处理-Fe/C微电解-絮凝处理技术,有效地降低了废水的COD,考察H2O2、pH、Fe/C比例、Fe/C加量、Ca(OH)2加量及反应时间等影响因素。结果表明此实验的优化工艺条件为:H2O2加量0.5%、pH为1、Fe/C比例1∶1、Fe/C加量5g/L、Ca(OH)2加量3g/L、反应时间120min。