油田壓裂返排液處理技術(shù)的現(xiàn)狀、發(fā)展及新工藝

油田采油壓裂技術(shù)是指利用壓力將地層壓開，產(chǎn)生裂縫，并用適量的支撐劑（通常是具有一定粘度的砂粒）將裂縫支撐起來，以減少流體流動(dòng)阻力的一種增產(chǎn)增注措施。壓裂施工成功的關(guān)鍵是配置出油量的壓裂液體系，用于攜帶砂粒進(jìn)入地層。

自從上世紀(jì)五十年代出開始用于造縫增產(chǎn)以來，其體系發(fā)生了較大的改變。早期壓裂液體系是向汽油中添加粘性流體用于壓開裂縫的油基壓裂液。但是該類型壓裂液體系在高溫油井中粘度變小，大大降低施工效率，而且安全性差，不能廣泛應(yīng)用于壓裂施工。上世紀(jì)九十年代提出的水基壓裂液體系以水為溶劑，采用生物高分子胍膠及其改性衍生物作為稠化劑取得了良好的施工效果。

壓裂工藝示意圖

近年來，隨著我國(guó)各級(jí)政府對(duì)環(huán)境的要求越來越高，壓裂返排液的無害化處理變得愈加重要。配液簡(jiǎn)單、用量少、對(duì)地層傷害少的清潔壓裂液體系的研究取得了較好的發(fā)展。然而大部分油田仍然采用水基壓裂液體系，其壓裂返排液不僅包含原油類物質(zhì)、化學(xué)添加劑、陶粒和石英砂等物質(zhì)，還包括滲入水中的多種細(xì)菌微生物等。總的來說，具備以下特點(diǎn)：

（1） 壓裂液體系在配置過程中添加的各種助劑成分多樣，待壓裂液破膠后返排液的廢水濁度、色度、COD等值較高。任意排放會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成較大的危害。

（2） 壓裂返排液由于破膠不徹底造成粘度大、有機(jī)物含量高、固相懸浮物顆粒含量高、懸浮油污含量高以及生化性差。返排液成分也比較復(fù)雜，破膠的聚合物含量高、粘度高，各種有機(jī)無機(jī)添加劑含量高，其次是SBR菌、硫化物和金屬含量等。粘度達(dá)到20mPa·s，并且穩(wěn)定性高，乳化嚴(yán)重不易沉淀。

（3） 壓裂返排液間歇排放，排放量大。

目前我國(guó)油田產(chǎn)生的壓裂返排液主要油三種處理方式：

一是處理達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)后用作注水開采的回注水或灌入廢地層；

二是處理后達(dá)標(biāo)排放；

三是作為壓裂液體系的配制用水循環(huán)使用。大部分油田采用的都是隔油-粗?；?混凝-氧化-過濾-殺菌的方法，然后用于油田回注水。這種方法不但流程繁雜，效果不太理想，處理水量有限并且隨著三次采油污水的水量逐年增加，這類返排污水的處理也成為亟待解決的問題。

壓裂返排液處理工藝流程圖

為解決壓裂返排液處理的諸多現(xiàn)實(shí)難題，科力邇科技在油田產(chǎn)水處理領(lǐng)域深耕多年，研發(fā)出以臭氧催化氧化-旋流氣浮技術(shù)（CDOF）+旋流溶氣氣浮技術(shù)（CDFU）的工藝方案，相關(guān)應(yīng)用案例運(yùn)行多年經(jīng)驗(yàn)證明，該套工藝破膠降粘快速，全自動(dòng)運(yùn)行，可有效去除壓裂返排液中各種聚合物、化學(xué)添加劑、雜菌及鈣鎂離子，大幅減少污泥量，較好解決了壓裂返排液處理的技術(shù)難題，可廣泛應(yīng)用于各種陸地油田及海上開采平臺(tái)的壓裂返排液處理。

壓裂返排液處理案例