油田压裂返排液处理技术实验分析

马翔宇（长城钻探压裂公司， 辽宁 盘锦 124107）

油田压裂返排液处理技术实验分析

马翔宇
（长城钻探压裂公司， 辽宁 盘锦 124107）

石油开采是我国的一项重要工程，目前我国的多个油田已经进入了石油开采中后期。对于部分低渗透油田来说，若想增产必须要运用到油田压裂技术。在油田压裂作业过程中会产生很多的压裂返排液，这是油田水体的主要污染，而怎样对压裂返排液进行有效的处理是一项非常值得深入研究的问题。本文针对油田压裂返排液处理技术进行了实验分析，希望能够给相关工作者带来一定的启发。

油田压裂；压裂返排液；处理技术；实验分析

石油业的发展既影响着国家的经济建设，又关系着国防安全。我国至今已发现了多个大型油田，对这些油田的开采工程业已进入了中后期。在这些油田中，有很多都存在着低渗透现象，最典型的就是吉林油田。为了增加石油开采效率，人们研发出了油田压裂技术，但在油田压裂作业过程中所产生的压裂返排液必须要得到有效的处理，否则将会对油田周围的环境造成巨大的污染。笔者就现行的油田压裂返排液处理技术进行了相关实验，做出如下报道。

1 水质情况

在油田压裂作业过程中，通常需要运用到很多种类的压裂液，其中最主要的是水基压裂液。油田压裂返排液中含有很多成分复杂的物质，如胍胶、石油类产品、表面活性剂及各类添加剂等都是其主要成分，因此油田压裂返排液具有高COD、高稳定性及高黏度等特点。尤其是压裂返排液中含有的各类添加剂往往结构比较复杂，很多都是亲水型有机物添加剂，若想将之从废水中去除非常困难。油田压裂返排液的具体物质成分如表1所示。

表1 油田压裂返排液的物质成分分析表

2 结果与分析

（1）絮凝剂复配使用 ①絮凝剂复配使用量的筛选实验。絮凝剂复配使用量筛选实验方法如下：a.向油田压裂返排液中加入不同量的PC-1絮凝剂及定量的PC-2絮凝剂与PC-3絮凝剂进行实验，对处理后的压裂返排液的COD含量进行监测；b.向油田压裂返排液中加入不同量的PC-2絮凝剂及定量的PC-1絮凝剂与PC-3絮凝剂进行实验，对处理后的压裂返排液的COD含量进行监测；c.向油田压裂返排液中加入不同量的PC-3絮凝剂及定量的PC-1絮凝剂与PC-2絮凝剂进行实验，对处理后的压裂返排液的COD含量进行监测；d.根据以上三项实验结果，选择出PC-1絮凝剂、PC-2絮凝剂及PC-3絮凝剂的最佳使用量。②不同絮凝剂用量的处理效果。在一定条件下，絮凝剂会使油田压裂返排液中的反离子浓度升高，双电层则会被压缩，从而降低ζ-电位，达到絮凝沉降的目的。因此，絮凝剂的使用量将会直接影响到ζ-电位与絮凝性能。鉴于此，在进行油田压裂返排液处理之时必须要严格控制絮凝剂用量。现以处理效果为第一指标，对不同絮凝剂及不同使用量进行研究，评价表1样品3处理后溶液的pH值、COD含量及COD去除率，最终确定出最佳的絮凝剂复配使用量方案。结果显示：PC-1絮凝剂、PC-2絮凝剂及PC-3絮凝剂复配使用可使废水pH值达到或接近中性、COD去除率约为70%。三种絮凝剂的最佳复配使用量分别是：600mg/L、1000mg/L、50mg/L。

（2）微波强氧化技术处理 微波强氧化技术是一种利用微波来对污水中的污染物进行降解和转化，从而实现污水净化目的的技术。采用微波对经絮凝剂处理后的油田压裂返排液进行强氧化处理约3min，然后对废水的COD指标进行监测。结果显示：经微波强氧化技术处理后的废水的COD去除率约为65%，胍胶等有机高分子大幅度降解成了低分子化合物。

（3）活性炭毡处理工艺 取经微波强氧化技术处理后的油田压裂返排液100mL，加入0.2g活性炭毡，搅拌一定时间，然后过滤水样，每隔一定时间测定滤液的COD值。结果显示：当吸附时间≤10min时，滤液的COD去除率会随着时间的延长而逐渐增加；而当吸附时间＞10min时，滤液的COD去除率将不再随时间延长而出现变化，这表明了活性炭毡的吸附平衡时间为10min。

（4）纳滤/反渗透处理工艺 取经活性炭毡处理过后的油田压裂返排液进行纳滤/反渗透实验，结果显示：纳滤/反渗透处理工艺可使污水中的COD值达到国家规定的综合污水排放一级标准，即COD值≤100mg/L。

（5）各处理工艺结合的处理效果 采用以上四种工艺结合来处理油田压裂返排液，结果显示：油田压裂返排液的pH值和COD值均达到了国家相关污水排放标准。

3 结语

在利用油田压裂技术开采石油的过程中，会产生大量的油田压裂返排液，而对油田压裂返排液的处理应当结合絮凝剂复配使用、微波强氧化技术、活性炭毡处理工艺、纳滤/反渗透处理工艺等多种处理技术，这样才能够达到国家标准。

［1］杜贵君.油田压裂返排液处理技术实验研究［J］.油气田环境保护，2012，04：55-57+89.

［2］王玉春，岳建平，高庆鸽，张丽平，顾晓敏.绥靖油田油井压裂返排液处理技术研究［J］.科学技术与工程，2011，13：2920-2924.

［3］罗淇峰.油田压裂返排液的深度处理技术研究［J］.中国石油和化工标准与质量，2013，12：92.

马翔宇（1988-），男，辽宁盘锦人，工程师，本科，主要从事钻井压裂研究。