[发明专利]一种压裂返排液的处理方法及处理系统

说明书

本发明提供了一种压裂返排液的处理方法，与现有技术相比，本发明通过充分利用压裂返排液中存在的大量表面活性剂，在剪切作用下空切分散到返排液中形成微小的气泡，从而使返排液中的浮油、胶体杂质及部分悬浮液附着在气泡表面，随气泡一起分离，从而达到除油除泥的效果，然后经絮凝沉淀，再利用电磁激发作用形成游离氯，使返排液中的非稳态物质发生氧化还原反应，最后再经过滤进一步降低返排液中悬浮物的含量，从而使得到的返排液达到重复使用的标准，解决了致密气现场水资源紧缺的问题。

技术领域

本发明属于石油钻井工程技术领域，尤其涉及一种压裂返排液的处理方法及处理系统。

背景技术

压裂改造是提高致密气采收率的主要手段，在压裂作业过程中产生大量的压裂返排液。压裂返排液主要有以下特点：(1)组分复杂，含有大量有机物、无机物、细菌等物质，尤其是胍胶及其分解后的高分子聚合物等；(2)黏度大，乳化严重。由于压裂液中的增黏物胍胶未被完全分解，产生的返排液仍具有一定的黏度，其黏度一般在10～30mPa·s。压裂液配方中通常添加少量的表面活性剂，受地下高温、污油及自身黏度影响，致使返排液乳化严重，长时间静置也得不到有效的分离。(3)水质波动大。压裂作业属于间歇性、分散性及地层结构不一的工作，而且返排液的返排时间和返排规律也不同，有自喷返排液和抽吸返排液，致使返排液的水质波动很大，给处理带来一定干扰。

按照国家《环境保护法》及地方相关环保规定，这种高粘度、高COD的重污染废水必须进行有效处置，使其资源化利用(回用)或零排放无害化处理。综合考虑现场施工用水资源紧缺、无害化处理成本高等因素，返排液的资源化利用途径无疑成为优先选择的路径。

目前，压裂返排液在处理后主要用于配制压裂施工中的消耗量不大的前置液，而作为使用量最大携砂液的规模化应用案例少之又少，主要存在的问题是交联液携砂性能差、支撑剂沉降速度快以及抗温抗剪切性能达不到施工要求。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种压裂返排液的处理方法及处理系统，采用该方法处理后的压裂返排液可用于重复配制压裂液。

本发明提供了一种压裂返排液的处理方法，其特征在于，包括：

S1)将压裂返排液经除油泥预处理后，通过高速剪切进行活化脱稳，得到活化脱稳后的返排液；

S2)在所述活化脱稳后的返排液中加入絮凝剂，絮凝沉淀后，得到上清液；

S3)将所述上清液通过电磁激发作用进行氧化还原，对水质进行调节，过滤后，得到处理后的返排液。

优选的，所述除油泥预处理与活化脱稳采用直喷式除油泥一体机进行。

优选的，所述高速剪切的转速为560～2900rpm；时间为1～15min。

优选的，所述絮凝剂选自阴离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合硫酸铁与聚合硫酸铝中的一种或多种；所述絮凝剂的加入量为10～2000mg/L。

优选的，所述氧化还原时在水的作用下，反应装置形成闭合回路，磁通量变化范围为5～300Wb。

优选的，所述过滤所用的膜为碳化硅陶瓷膜；膜的孔径为0.1～3μm。

本发明还提供了一种压裂返排液的处理系统，包括：

直喷式除油泥一体机；

与所述直喷式除油泥相连通的絮凝沉淀罐；

与所述絮凝沉淀罐上清液出口相连通的多功能水质净化一体机；所述多功能水质净化一体机设置有电磁装置；

与所述多功能水质净化一体机相连通的过滤装置。