油田壓裂返排液處理技術(shù)的演進(jìn)與新工藝突破
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壓裂采油技術(shù)是通過(guò)高壓手段使地層形成裂隙,并注入適量支撐劑(如具有一定粘度的砂質(zhì)顆粒)以維持裂縫導(dǎo)流能力,從而實(shí)現(xiàn)油氣增產(chǎn)的重要措施。該工藝的成功實(shí)施,關(guān)鍵在于構(gòu)建性能優(yōu)良的壓裂液體系,以確保支撐劑有效進(jìn)入地層。

自二十世紀(jì)五十年代該技術(shù)投入應(yīng)用以來(lái),壓裂液體系經(jīng)歷了顯著演進(jìn)。早期以油基壓裂液為主,通過(guò)在汽油中摻入粘性流體實(shí)現(xiàn)壓裂功能。然而該類體系在高溫井況下粘度顯著下降,影響施工效能,且存在安全隱患,限制了其廣泛應(yīng)用。至九十年代,以水為溶劑、生物高分子胍膠及其改性產(chǎn)物作為增稠劑的水基壓裂液體系逐步成熟,并取得良好工程效果。

壓裂工藝示意圖
隨著我國(guó)環(huán)保要求日益嚴(yán)格,壓裂返排液的無(wú)害化處置已成為行業(yè)關(guān)注重點(diǎn)。具有配置簡(jiǎn)便、用量節(jié)約、地層傷害低的清潔壓裂液體系研發(fā)取得顯著進(jìn)展。目前多數(shù)油田仍沿用傳統(tǒng)水基壓裂液體系,其返排液成分復(fù)雜,除原油類物質(zhì)、化學(xué)添加劑及支撐材料外,還包含多種滲入的微生物菌群。總體而言,該類返排液具有以下典型特征:
(1) 壓裂液體系在配置過(guò)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(wú)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(kāi)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-粗粒化-混凝-氧化-過(guò)濾-殺菌的方法,然后用于油田回注水。該方案不僅流程復(fù)雜、處理效果有限,且隨著三次采油污水量的持續(xù)增長(zhǎng),其處理能力已難以滿足實(shí)際需求。

壓裂返排液處理工藝流程圖
針對(duì)壓裂返排液處理中的技術(shù)瓶頸,科力邇科技依托在油田水處理領(lǐng)域的深厚積累,創(chuàng)新開(kāi)發(fā)出“臭氧催化氧化-旋流氣?。?a title='CDOF' target='_blank' href='http://www.vyvansesideeffects.com/product/39-cn.html' class='seolabel'>CDOF)+旋流溶氣氣?。?a title='CDFU' target='_blank' href='http://www.vyvansesideeffects.com/product/26.html' class='seolabel'>CDFU)”組合工藝。多年工程實(shí)踐表明,該技術(shù)具備快速破膠降粘、全自動(dòng)運(yùn)行等優(yōu)勢(shì),可高效去除返排液中的各類聚合物、化學(xué)添加劑、雜菌及鈣鎂離子,顯著降低污泥產(chǎn)量,成功攻克了壓裂返排液處理的技術(shù)難題,適用于陸上油田及海上開(kāi)采平臺(tái)等多種作業(yè)環(huán)境。

壓裂返排液處理案例