1.概述

在油氣資源開(kāi)采，尤其是水力壓裂作業(yè)環(huán)節(jié)，會(huì)產(chǎn)生一種特定的流體，即壓裂返排液。水力壓裂作為一項(xiàng)增產(chǎn)措施，通過(guò)向儲(chǔ)層注入高壓流體以制造裂隙，從而提升油氣滲流能力與開(kāi)采量。此過(guò)程需消耗大量壓裂液，該液體通常由水、支撐劑及各類化學(xué)添加劑混合而成。因其組分多樣，且可能包含危害環(huán)境的物質(zhì)，易導(dǎo)致水體和土壤污染。伴隨環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)格與社會(huì)環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)壓裂返排液的安全處置日益凸顯其關(guān)鍵性。

圖.壓裂作業(yè)

當(dāng)前，對(duì)壓裂返排液的主要處置途徑包括：地層回注——將處理達(dá)標(biāo)后的液體作為注水采油的回注水，重新泵入地下；循環(huán)再利用——把經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理的返排液用于配制新的壓裂液體系；以及深度凈化——針對(duì)不宜直接回注或回用的液體，進(jìn)行深度處理以符合環(huán)保排放要求，該過(guò)程通常涉及去除有機(jī)物、重金屬、懸浮物等污染物。然而，返排液成分復(fù)雜且多變，處理工藝面臨挑戰(zhàn)，例如存在二次污染風(fēng)險(xiǎn)、處理費(fèi)用高昂等。因此，持續(xù)開(kāi)發(fā)新型處理技術(shù)與方法，以提升處理效能與成果，仍是行業(yè)的重要方向。

2.科力邇基于CDOF與CDFU的核心處理技術(shù)

科力邇科技組建了由領(lǐng)域?qū)＜遗c經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師構(gòu)成的研發(fā)隊(duì)伍，持續(xù)追蹤全球技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，不斷攻克技術(shù)難關(guān)，為CDOF與CDFU技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)與迭代奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。作為公司在壓裂返排液處理領(lǐng)域的重要?jiǎng)?chuàng)新，CDOF+CDFU技術(shù)融合了高效分離與深度凈化的雙重能力，為該環(huán)保挑戰(zhàn)提供了突破性的解決路徑。CDOF（Continuous Dynamic Oil-Water Separation）技術(shù)依托其獨(dú)特的連續(xù)動(dòng)態(tài)分離原理，采用尖端微納米過(guò)濾介質(zhì)，結(jié)合錯(cuò)流過(guò)濾技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了返排液內(nèi)油相、水相及固相物質(zhì)的高效分離，分離效率超過(guò)98%，遠(yuǎn)勝于常規(guī)手段。此項(xiàng)技術(shù)不僅極大提升了處理速度，也明顯減輕了后續(xù)處理環(huán)節(jié)的負(fù)荷與開(kāi)銷。相較于傳統(tǒng)工藝，CDOF技術(shù)能夠降低約30%的能源消耗，這歸功于其優(yōu)化的流體動(dòng)力設(shè)計(jì)以及高效的臭氧催化填料，有效減少了設(shè)備運(yùn)行阻力和能量損耗，為石油化工領(lǐng)域帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)收益。

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(shù)，則是在CDOF技術(shù)基礎(chǔ)上的進(jìn)一步深化與拓展。它集成了深度過(guò)濾模塊與高效回收系統(tǒng)，能夠?qū)?jīng)過(guò)CDOF初步處理后的水體進(jìn)行更為精細(xì)的過(guò)濾與凈化，確保出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家及行業(yè)規(guī)定的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)科力邇實(shí)際項(xiàng)目數(shù)據(jù)，經(jīng)CDFU技術(shù)處理的水體，其懸浮物濃度可降至5 mg/L以下，化學(xué)需氧量（COD）的去除效率超過(guò)80%，且所需處理時(shí)長(zhǎng)僅為傳統(tǒng)方法的1/3至1/5。CDOF與CDFU兩項(xiàng)核心技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用，通過(guò)高效分離與深度過(guò)濾的雙重作用，有效去除了返排液中的懸浮固體、油脂、重金屬等污染物，使處理后水質(zhì)符合國(guó)家相關(guān)排放要求，甚至可直接回用于生產(chǎn)流程，從而極大降低了環(huán)境潛在風(fēng)險(xiǎn)。

3. 項(xiàng)目實(shí)施成效展示

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(yīng)用案例。該項(xiàng)目位于我國(guó)新疆，面對(duì)的是高含鹽、高懸浮物及復(fù)雜化學(xué)成分的壓裂返排液處理難題?？屏儓F(tuán)隊(duì)?wèi){借CDOF技術(shù)的高效分離機(jī)制和多相臭氧催化氧化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)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(dá)98%，單級(jí)COD去除率超過(guò)80%，遠(yuǎn)超行業(yè)平均水平，顯著降低了后續(xù)處理難度，還大幅減少了處理過(guò)程中的能耗與碳排放，充分體現(xiàn)了環(huán)保節(jié)能的設(shè)計(jì)理念。

 圖.科力邇CDOF+CDFU壓裂返排液處理現(xiàn)場(chǎng)

CDFU技術(shù)通過(guò)精細(xì)化的過(guò)濾工藝，CDFU技術(shù)將CDOF處理后的水質(zhì)進(jìn)一步提升至可直接回用的標(biāo)準(zhǔn)，原水含油量超過(guò)2000 mg/L，出水含油量低于20 mg/L，水質(zhì)達(dá)標(biāo)率高達(dá)99.5%。同時(shí)，高效回收系統(tǒng)有效回收了返排液中的有用成分，如部分化學(xué)添加劑和可再利用的水資源，實(shí)現(xiàn)了資源的最大化利用。CDOF+CDFU協(xié)同作用機(jī)制在該項(xiàng)目中得到了充分驗(yàn)證。系統(tǒng)集成與優(yōu)化后的處理流程實(shí)現(xiàn)了高度的自動(dòng)化控制，減少了人工干預(yù)，提高了處理效率與穩(wěn)定性，運(yùn)行成本降低了約20%。這一成果不僅贏得了客戶的高度認(rèn)可，也為科力邇技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣樹(shù)立了標(biāo)桿。項(xiàng)目數(shù)據(jù)表明，該技術(shù)的運(yùn)用使得該油氣田每年可節(jié)約水資源約500萬(wàn)噸，減少化學(xué)藥劑采購(gòu)費(fèi)用近千萬(wàn)元，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保雙重效益。

圖.科力邇CDOF+CDFU壓裂返排液處理前后對(duì)比