浅谈压裂施工现场残液回收处理技术

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1、浅谈压裂施工现场残液回收处理技术［摘要］压裂是油气井增产的主要措施之一，为各油田普遍采用O常规压裂施工所采用的压裂液体系,以水基压裂液为主。压裂施工后所产生的压裂废液主要来源于两个方面：一是施工前后采用活性水洗井作业产生的大量洗井废水；另一个方面就是压裂施工完成后从井筒返排出来的压裂破胶液，以及施工剩余的压裂原胶液(基液)。压裂废液组成复杂，与压裂液种类、地层性质等有关。总的来说，压裂废液具有以下特点：①间歇排放，每口井排放量在10〜200m3之间；②由于含有大量高分子有机物，COD浓度高，一般从数千到上万mg/L不等；③废液中石油类含量在10〜1000mg/L之间。另外，根据现场施

2、工状况，压裂废液可能还具有粘度大、浊度高、含盐量高等特点。［关键词］压裂废液回收处理技术方法中图分类号:TE357.il文献标识码：A文章编号:1009-914X(2016)09-0047-012、国内外研究现状国内对压裂废液的处理主要采取以下一些方法：①废液池储存:将施工作业中产生的压裂废液储存在专门的废液池中，采用自然蒸发的方式干化，最后直接填埋。这种处理方式不仅耗时长，而且填埋的污泥块仍然会渗滤出油、重金属、醛、酚等污染物，存在严重的二次污染。②焚烧：这种方式虽然可以在一定程度上控制污染物的排放，但仍然会造成大气污染。(3)回注：将压裂废液收集，集中进行絮凝、氧化等预处理，然后

3、按照一定比例与采油污水掺混进行再处理,处理后的水质达标后用作回注用水。该方法存在大量的运输费用，成本较高。近年来，随着国家对所有工业污染物的排放实施强制性的标准，对石油化工领域内环境保护要求越来越严格，在压裂废液的处理技术上也探索了一些新方法。主要有：(1)万里平等提出的“五步法”：化学混凝-次氯酸钠氧化-Fe/C微电解-H2O2/Fe2+催化氧化-活性炭吸附。对COD值为12,000mg/L的某油田探井压裂废液,采用他提出的五步法处理，最后COD值可以达到140mg/L,出水水质达到《综合污水排放标准》GB8978-1996的II级标准。处理过程中还会产生约30%废液体积的污泥，污

4、泥可采用固化填埋的方法处理。该方法能够将压裂废液处理后的出水水质达到外排的II级标准，但成本较高，达到115.6元/m3废液，而且产生的污泥采用化学固化剂固化还需要138元/m3废液的费用。在后续的研究中，万里平等为降低处理成本，将该法调整为下列五步：预处理-化学混凝-Fe/C微电解-H2O2/Fe2+催化氧化-活性炭吸附,并开发出车载式橇装油气田废水处理装置，对COD值小于6000mg/L油气田废水处理后达到。但处理成本仍然较高，难以在现场推广应用。(1)李健等提出得“六步法”：混凝-萃取-微电解•催化氧化-活性炭吸附-生化处理。以港深口-8井的压裂返排废液为研究对象，采用该六步法

5、处理废水，最后使原水的COD值从6460mg/L降至90mg/L,达到I级排放标准。该方法工艺复杂，流程长，成本较高。(2)何红梅、钟显等提出的“生物法”：化学混凝-Fe/C微电解-活性炭吸附住化处理。由于压裂废液几乎没有可生化性，因此首先进行预处理，即采用化学混凝-Fe/C微电解-活性炭吸附的方法将COD从6760mg/L降至2260mg/L后，再进行15〜35天的生化处理，可以使出水水质达到I级排放标准。该方法成本较低，处理后水质好，但处理时间长，需要较大的生化池，不适合分散性油气井压裂废液的现场及时处理。（4）王松等提出的纳米光化技术：混凝-氧化-吸附-光化。COD值为5100

6、mg/L的压裂废液在采用化学混凝、氧化剂氧化、吸附剂吸附后，COD值降为142.5mg/L；然后进行纳米Ti02光催化氧化处理，COD值降为123mg/L,与系统水按1：10混配，无沉淀出现，达到了回注标准。（5）刘真等提出的“絮凝-氧化法”：化学絮凝-隔油-次氯酸钠/紫外光氧化。运用该方法，将COD值为6500mg/L的洗井返排液经过化学絮凝-隔油法处理,再用次氯酸钠结合紫外光进行深度处理，可氧化分解难处理的一部分高分子有机物。结果表明，在适宜的处理条件下，该法可有效去除水中COD和油类物质，去除率分别为98.9%和98.3%o该方法以洗井返排液作为研究对象，虽然COD值也高达65

7、00mg/L,但压裂废液中的组分要比洗井返排液复杂得多，能否用该法处理压裂废液还不能确定。对压裂废液的达标处理，含油量、悬浮物、浊度、细菌含量等指标，一般釆用絮凝、氧化等步骤处理即可达标；而COD值，由于压裂废液有机添加剂种类繁多，使得降低COD值的难度较大。因此，目前国内处理压裂废液的技术和方法也主要体现在对废液COD值的降低上。主要包括：(1)絮凝法(混凝法)絮凝法就是往废水中投甲一定量的絮凝剂，在适当的条件下形成絮体和水相的非均相混合体系，利用重力作