壓裂返排液處理工藝的創新與應用
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1.引言
壓裂返排液是油氣田開發過程中,特別是在水力壓裂作業中產生的一種液體。水力壓裂是一種增產技術,通過向油氣藏中注入高壓液體,使巖石產生裂縫,從而提高油氣的流動性和產量,在這個過程中,會使用大量的壓裂液,壓裂液通常由水、砂和化學添加劑等多種成分組成。由于其成分復雜,且可能含有對環境有害的物質,造成水體污染、土壤鹽堿化等。隨著環保意識的提高和環保法規的嚴格,壓裂返排液的無害化處理變得愈加重要。
圖.壓裂作業
目前,壓裂返排液的處理方式主要有以下幾種:回注地層:經過處理達到一定標準的壓裂返排液可以用作注水開采的回注水,重新注入地層中。循環利用:將處理后的壓裂返排液作為壓裂液體系的配制用水進行循環使用,深度處理:對于難以直接回注或循環利用的壓裂返排液,需要進行深度處理以達到環保排放標準。這通常包括去除有機物、重金屬、懸浮物等污染物的過程,然而壓裂返排液的成分復雜多變,處理難度大;處理過程中可能會產生二次污染;處理成本較高等。因此,需要繼續研發新的處理技術和方法,以提高壓裂返排液的處理效率和效果。
科力邇擁有一支由行業專家、資深工程師組成的研發團隊,他們緊跟國際前沿技術動態,不斷突破技術瓶頸,為CDOF+CDFU技術的持續優化和升級提供了堅實保障。CDOF+CDFU技術,作為科力邇公司在壓裂返排液處理領域的創新成果,集成了高效分離與深度凈化的雙重優勢,為油氣田開發過程中的環保難題提供了革命性解決方案。CDOF(Continuous Dynamic Oil-Water Separation)技術,以其獨特的連續動態油水分離機制,采用了先進的微納米級過濾材料,結合錯流過濾原理,實現了對壓裂返排液中油、水、固相的高效分離,分離效率高達98%以上,遠超傳統方法。這一技術不僅大幅提升了處理效率,還顯著降低了后續處理難度和成本。與傳統處理工藝相比,CDOF技術能減少約30%的能源消耗,這主要得益于其優化的流體動力學設計和先進的臭氧催化填料應用,有效降低了設備運行時的摩擦阻力和能耗損失,為石化行業帶來了顯著的經濟效益。
圖.科力邇以CDOF+CDFU為核心的壓裂返排液處理工藝流程圖
CDFU(Comprehensive Deep Filtration Unit)技術,則是在CDOF技術基礎上的進一步深化與拓展。它集成了深度過濾模塊與高效回收系統,能夠對經過CDOF初步處理后的水體進行更為精細的過濾與凈化,確保出水水質達到國家及行業規定的嚴格標準。據科力邇實際案例數據顯示,采用CDFU技術處理后的水體,其懸浮物含量可降低至5 mg/L以下,COD(化學需氧量)去除率超過80%,停留時間僅為傳統工藝的1/3-1/5。CDOF+CDFU核心技術,通過高效分離與深度過濾的雙重作用,實現了對返排液中固體懸浮物、油類、重金屬等污染物的有效去除,處理后的水質達到了國家相關排放標準,甚至可以直接回用于生產,極大地降低了環境污染風險。
3. 實際應用案例分析
科力邇CDOF+CDFU壓裂返排液處理工藝在某大型油氣田的成功應用案例。該項目位于我國新疆,面對的是高含鹽、高懸浮物及復雜化學成分的壓裂返排液處理難題??屏儓F隊憑借CDOF技術的高效分離機制和多相臭氧催化氧化技術,實現了對返排液中固體顆粒與液體的有效分離,出水懸浮物低于10mg/L,分離效率高達98%,單級COD去除率超過80%,遠超行業平均水平,顯著降低了后續處理難度,還大幅減少了處理過程中的能耗與碳排放,充分體現了環保節能的設計理念。
CDFU技術通過精細化的過濾工藝,CDFU技術將CDOF處理后的水質進一步提升至可直接回用的標準,原水含油量超過2000 mg/L,出水含油量低于20 mg/L,水質達標率高達99.5%。同時,高效回收系統有效回收了返排液中的有用成分,如部分化學添加劑和可再利用的水資源,實現了資源的最大化利用。CDOF+CDFU協同作用機制在該項目中得到了充分驗證。系統集成與優化后的處理流程實現了高度的自動化控制,減少了人工干預,提高了處理效率與穩定性,運行成本降低了約20%。這一成果不僅贏得了客戶的高度認可,也為科力邇技術在行業內的推廣樹立了標桿。據項目數據顯示,該技術的應用使得該油氣田每年可節約水資源約500萬噸,減少化學藥劑采購費用近千萬元,經濟效益與環境效益顯著。