[实用新型]一种压裂返排液处理撬装设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压裂返排液处理撬装设备。

背景技术

海上油田低渗储量巨大，而压裂是其开发的关键技术。压裂施工过程中会产生大量的压裂返排液，对环境危害严重。随着压裂的大规模开展，必然面临压裂返排液的处理问题。

压裂返排液的处理难度大，具体体现在以下三个方面：

（1）间歇排放，排放量大：压裂作业过程中，返排液量为100～300m³/井次，无法大批量集中处理，返排后即时处理是较为可行的方法；

（2）污染物成分复杂：为保障良好携砂能力、抗剪切性、热稳定性及较低的滤失与阻力，压裂基液中除包含胍胶等稠化剂外，还需加入表面活性剂、杀菌剂、防膨剂、缓释剂、交联剂、交联稳定剂、延迟交联剂、交联稳定剂、破胶剂等各类添加剂。完成压裂作业后，这些添加剂，连同地层中的泥沙、石油类、盐类等污染物一并返排，形成压裂返排液。总的说来，压裂返排液主要包含有害固体悬浮物、难降解有机污染物及石油类物质等污染物。

（3）体系稳定，化学需氧量（COD）值高，处理困难：由于含有大量高分子有机物，压裂返排液的COD一般从数千到上万ppm不等，经传统絮凝、氧化过程，可初步去除大部分石油类成分、固体悬浮物以及部分有机物，但由于返排液中有机添加剂种类繁多，亲水性良好，溶于水中性质稳定，使得降低COD值的难度较大，因此去除COD是压裂返排液处理的难点。

目前关于压裂返排液的研究主要集中在陆地油田。陆地油田不受时间和空间限制，采取的基本策略为“用时间换效果”。传统处理办法是采用污水池或大罐贮存，依靠自然力使污水挥发沉降，此种方法速度慢，效率低，且存在污水外溢、渗透的风险。近些年来，部分陆地油田也陆续开展了压裂返排液的深化处理研究，研究主要集中在“初步分离、絮凝、高级氧化、吸附、生化法、微电解”等步骤不同次序的组合，如“混凝-次氯酸钠氧化-Fe/C微电解-H₂O₂/专属催化剂催化氧化-活性炭吸附”、“混凝-萃取-Fe/C微电解-活性炭吸附-催化氧化-生化处理”等。由于压裂返排液中污染成分复杂，此种组合方法普遍需5～6步，若形成工艺，可能还需沉降，过滤，中和等，整体工艺则需9～10步，处理时间普遍长达十几个小时，若采用生化法，处理时间甚至可达十几至几十天。

然而，目前海上油田无成熟的压裂返排液处理工艺，采取的办法是将返排液拉回陆地进行处理。压裂返排液处理技术的缺失，已成为制约大规模压裂开展的主要因素之一。海上作业普遍具有空间狭小，生产设施使用寿命短，生产作业及时间成本高的特点，因此对压裂返排液处理工艺提出了特殊要求。海上压裂返排液处理工艺应满足设备占地面积小、成本投入低，高效快速、处理周期短（平台水处理工艺周期仅为1～2h），安全绿色、无二次污染等特点。综上所述，海上油田压裂返排液处理无法直接借鉴陆地油田的处理工艺及经验，研究适于海上油田的压裂返排液处理技术（方法和设备）具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种压裂返排液处理撬装设备，使用本实用新型设备对压裂返排液进行处理，解决了现有技术的步骤繁琐，处理周期长的技术问题。

本实用新型所提供的一种压裂返排液处理撬装设备，它包括一框架；

所述框架内设有电化学耦合氧化处理罐和过滤器，所述电化学耦合氧化处理罐的出液口与所述过滤器的进液口相连通；

所述框架的上部设有絮凝沉降罐、混凝剂加药罐和氧化剂加药罐，所述絮凝沉降罐的上清液出口与所述电化学耦合氧化处理罐的进液口相连通，所述混凝剂加药罐与所述絮凝沉降罐相连通，所述氧化剂加药罐与所述电化学耦合氧化处理罐相连通。

上述的压裂返排液处理撬装设备中，所述过滤器可选择为双介质过滤器。

上述的压裂返排液处理撬装设备中，所述电化学耦合氧化处理罐与所述过滤器相连通的管路上设有pH调节剂加药罐，则在进行过滤时如需对返排液的pH值进行调整时，可通过所述pH调节剂加药罐向管线中加入pH值调节剂。

上述的压裂返排液处理撬装设备中，所述框架的长可为3m～4.5m，宽可为2m～3m，高可为2m～3m。

使用本实用新型的撬装设备处理压裂返排液时，可按图2所示的流程进行：压裂返排液经稳定罐（或用泥浆池替代），泵入所述絮凝沉降罐中进行预处理（通过所述混凝剂加药罐加入混凝剂）后，进入所述电化学耦合氧化处理罐中进行高效处理（通过所述氧化剂加药罐加入氧化剂），最后通过所述过滤器进行过滤后处理。