1、油田壓裂返排廢液處理現(xiàn)狀介紹

壓裂工藝是油氣田開發(fā)中的一個(gè)重要部分，壓裂的目的主要是改善油氣層滲透能力和解堵等，在新井試油、老區(qū)油井挖潛和單井增產(chǎn)中占有不可替代的位置。因此應(yīng)用比較普遍，但壓裂作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的返排廢液是油田一個(gè)不容忽視的污染源。目前，因無(wú)有效的處理方法，幾乎各油田都采取在油田邊遠(yuǎn)地區(qū)挖池堆土進(jìn)行集中存放。隨著國(guó)家環(huán)保執(zhí)法力度的加大，油井壓裂作業(yè)返排廢液的處理，日益受到各油田的重視。

2、壓裂返排液的特性

油井壓裂作業(yè)返排廢液的特性及污染程度是與壓裂液體系及施工作業(yè)工藝有著密切關(guān)系，因此，不同的油氣田，不同的井深，在壓裂作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的返排廢液的性質(zhì)也是不同的。

油井壓裂作業(yè)返排廢液是一種復(fù)雜的多相分散體系，既有從地層深處帶出的粘土顆粒和巖屑，也含有原油及壓裂液中的有機(jī)和無(wú)機(jī)添加劑等污染物質(zhì)，組成極為復(fù)雜。有機(jī)添加劑多為苯系衍生物和多環(huán)芳烴化合物，用用生化降解法和普通化學(xué)法難以降解。主要添加劑陰離子聚丙烯酰胺，主鏈為碳碳鏈，側(cè)鏈為酰胺基或水解后的羧基，按照有機(jī)化學(xué)理論，主鏈為碳碳鏈的化合物穩(wěn)定性高，不易降解必須進(jìn)行強(qiáng)氧化降解。特別是注聚壓裂解堵的注入井的返排液為灰黑色溶液，具有刺激性臭味，這是硫酸鹽還原菌代謝的產(chǎn)物。給處理工作帶來(lái)很多困難。

從上述可知，壓裂返排液水質(zhì)的不穩(wěn)定性、構(gòu)成極為復(fù)雜和每口作業(yè)井返排液量的波動(dòng)范圍較大,給處理工藝和設(shè)置構(gòu)件的布置帶來(lái)較大的困難。

3、 出水水質(zhì)

對(duì)水基壓裂返排液處理，可以達(dá)到污水綜合排放（GB8978-1996）的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
即：CODcr≤120mg/l
石油類≤10mg/l
SS≤150mg/l
PH:6-9等。

4、 工藝流程

調(diào)質(zhì)緩沖池 →混合反應(yīng)器 →初沉池→電絮凝裝置→二沉池→ 過(guò)濾器

首先對(duì)返排液在調(diào)質(zhì)緩沖池內(nèi)進(jìn)行簡(jiǎn)單的均質(zhì)處理，進(jìn)入混合反應(yīng)器加入幾種具有特殊效能的水處理化學(xué)藥劑進(jìn)行化學(xué)處理，達(dá)到降粘、破乳、去除COD、BOD和降低油及懸浮物含量的目的，出水在初沉罐進(jìn)行經(jīng)初級(jí)沉降。此工藝使COD、SS和油去除率在90%左右。

然后再進(jìn)行電化學(xué)處理，即電絮凝處理技術(shù)，電絮凝具有強(qiáng)氧化——自產(chǎn)氧化劑；強(qiáng)還原——自產(chǎn)還原劑；絮凝——自產(chǎn)絮凝劑；氣浮——自產(chǎn)氣浮超細(xì)氣泡。電化學(xué)氧化還原法集電氧化還原、電氣浮和電絮凝功能于一體，難生物降解的大有機(jī)高分子在電場(chǎng)的作用下改變了顆粒表面電荷、電位，使其分子鍵斷鏈、破碎，使其一部分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。另一部分被產(chǎn)生的大量微小氫、氧汽泡吸附、分離上浮。有效地去除了壓裂返排液廢水中的COD、BOD、SS、等多種污染物，去除率可達(dá)80%以上。

經(jīng)電絮凝處理后的返排液最后進(jìn)行過(guò)濾處理，選用的濾料是特殊的活性炭，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?；钚蕴康奈讲粌H受其孔隙結(jié)構(gòu)的影響，也受其表面化學(xué)性質(zhì)的影響。此活性炭的比表面積很大，其表面又布滿了平均直徑為20～30埃的微孔，因此，活性炭具有很高的吸附能力。此外，活性炭的表面有大量的羥基和羧基等官能團(tuán)，可以對(duì)各種性質(zhì)的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)吸附、以及靜電引力作用，因此，活性炭還能去除難以生物降解和化學(xué)氧化的物質(zhì)?；钚蕴勘旧硎欠菢O性的，低溫活化的炭可以生成表面酸性氧化物，高溫生成堿性氧化物?；钚蕴坎粌H可以去除水中非極性吸附質(zhì)，還可以吸附極性溶質(zhì)。此活性炭一般能夠去除63%－86%的膠體物質(zhì)；47－60%的有機(jī)　　物質(zhì)，對(duì)油的去除率達(dá)成共識(shí)80%以上。并有較好的脫色功能。

說(shuō)明：整套處理裝置可以做成車載式，便于對(duì)不同油井進(jìn)行壓裂作業(yè)時(shí)對(duì)壓裂返排液的處理同時(shí)進(jìn)行。