[发明专利]一种压裂返排液处理系统及工艺

说明书

本发明提供一种压裂返排液处理系统及工艺；处理系统包括混合反应槽、分离槽、膜装置以及产水槽；其中，混合反应槽与分离槽连通，分离槽还与膜装置连通，膜装置还与产水槽连通；混合反应槽用于将压裂排返液、氧化剂以及螯合剂进行混合并反应，从而获取第一反应液；分离槽用于接收第一反应液并进行沉淀分离，从而获取第二反应液；膜装置用于接收第二反应液并进行分离，从而获取第三反应液；产水槽用于接收第三反应液并进行PH调整，产水槽还用于添加掩蔽剂，从而获取第四反应液；本发明提供的方案，该系统设备体积小，易于撬装，能够有效去除和回收现有压裂返排液中的污染物，避免压裂返排液排放污染环境。

技术领域

本发明属于压裂返排液处理技术领域，具体涉及一种压裂返排液处理系统及工艺。

背景技术

当前压裂技术已经广泛用于低渗油田的储层改造中，而胍胶压裂液则是压裂液的主流体系，由于胍胶压裂液的返排液组成性质复杂、处理难度较高，已经给油田开发现场带来无法避免的污染；另外胍胶压裂液的配置需要大量的淡水资源，给一些边远缺水地区带来了一定的经济压力，所以胍胶压裂返排液的重复利用一直是油田开发的热点和难点，针对胍胶压裂液返排液不能有效进行回收再利用这一现状，返排液重复利用的影响分析和消除方法研究，具有非常深远的意义。

现有的压裂返排液的主要特点为：

第一、压裂返排液成分复杂，其主要污染物成分包括油、悬浮物、胍胶和高分子聚合物等，其次是SBR菌、硫化物、硼酸根、铁离子和钙镁离子等，并且总铁、硼含量也很高；

第二、处理难度大，压裂返排液组分的复杂性以及性质的独特性决定了其处理难度更大；

第三、处理后指标要求高，除常规的除油、除悬浮物外，还有部分去除钙镁离子、铁离子、硼以及残留交联剂等，以满足后续配制压裂液的性能要求。

现有技术中，压裂返排液处理工艺一般包括：

1、化学氧化-絮凝沉淀—过滤处理工艺

该工艺采用双氧水、次氯酸钠等强氧化剂氧化破胶，使返排液中的大分子有机物氧化成小分子物质，降低废液粘度；絮凝可改变水中多分散体系表面电性，降低胶体的稳定性进而脱稳、聚集，通过沉淀过滤去除；该工艺是油气田污水处理常用工艺，在实际应用中，这一工艺存在以下不足，具体包括：

第一、该工艺由于原水悬浮物、COD等含量高，对氧化剂消耗比较大，且受温比较大，在低温环境中，化学氧化剂反应慢，氧化时间长，需要长时间的停留，导致设备容积大，运输困难，不易现场作业；

第二、除油效果不明显，特别是对乳化油去除效果不佳，需要投加大量药剂，增加处理成本同时导致污泥量大；

第三、堵塞过滤器，由于氧化破胶不彻底，污油处理效果不佳，导致过滤器堵塞严重，影响装置的处理能力和最终出水水质。

2、化学氧化—絮凝沉淀—电解氧化—过滤联合处理工艺

采用电解法集氧化还原、絮凝吸附、催化氧化、络合及电沉积等作用于一体，能够使大分子有机物分解为小分子物质，难降解的物质转化为易降解的物质，是难降解废水处理的常用方法；然而、电解技术目前应用情况不理想，存在电极钝化、结垢等问题，处理效果不稳定，维护工作量较大。

3、化学氧化—磁絮凝分离—过滤联合处理工艺

该工艺采用磁分离，减少了沉淀时间、增强了絮凝效果，相对于前二种工艺减少了占地面积，但依然存在药剂消耗大、污泥量大、水质变化时效果不稳定等问题。

4、臭氧氧化气浮—溶气气浮—过滤联合处理工艺

由于臭氧氧化性强，该工艺克服了氧化速度受温的缺点，能使压裂返排液快速破胶降粘，两级气浮也能很好的去除悬浮物、油、胶体等污染物，但也存在运行能耗高、药剂消耗量大、污泥量大等问题。