一種胍膠壓裂廢液處理回用的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種胍膠壓裂廢液處理回用的方法；先投加氫氧化鉀和碳酸鈉，攪拌5～10min，再投加聚丙烯酰胺溶液，最后在處理水回用前2h內(nèi)投加草酸調(diào)pH6～7.5；各處理劑加投量為：氫氧化鉀500～1000mg/L、碳酸鈉200～300mg/L、聚丙烯酰胺5～15mg/L、草酸300～500mg/L；應(yīng)用該方法處理廢液后，廢液中懸浮固體除率在85%以上，處理后水質(zhì)鐵、鈣、鎂等高價(jià)離子濃度小于300mg/L，細(xì)菌微生物小于100個(gè)/L,滿足再利用要求。
【專利說(shuō)明】一種胍膠壓裂廢液處理回用的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及廢液處理領(lǐng)域，特別涉及一種適用于常規(guī)胍膠壓裂廢液處理回用的處 理劑體系。

【背景技術(shù)】
[0002] 油氣井壓裂是油氣田開(kāi)發(fā)重要的技術(shù)措施，尤其對(duì)低滲透儲(chǔ)層和老井重復(fù)改造至 關(guān)重要，是最常用、最有效的開(kāi)發(fā)手段之一。隨著對(duì)能源需求量的持續(xù)增大，低滲透油氣田、 致密油藏被大量開(kāi)發(fā)，水平井多段壓裂、混合水體積壓裂等技術(shù)廣范應(yīng)用。水平井壓裂不僅 需要大量的清水資源，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量壓裂廢液，單井廢液量多達(dá)幾千方。產(chǎn)生的壓裂返 排廢液具有高COD、高礦化度、高懸浮物等特點(diǎn)，含有大量的有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、油、細(xì)菌等，不 僅外排困難、處理難度大，且對(duì)環(huán)境產(chǎn)生潛在的危害。
[0003] 當(dāng)前壓裂廢液處理技術(shù)多以外排為目的，以催化氧化為主要處理技術(shù)，工藝復(fù)雜。 如果將壓裂廢液處理后再用于下一級(jí)或下口井壓裂，實(shí)現(xiàn)工業(yè)回用，不僅解決了壓裂返排 液外排的問(wèn)題，而且也能節(jié)省大量的水資源。將壓裂廢液處理后回用也克服了外排需控制 COD等指標(biāo)而采用復(fù)雜工藝；將壓裂廢液處理成可循環(huán)利用的工業(yè)用水，需除去廢液中的 雜質(zhì)、懸浮物等以降低再配液的摩阻、保護(hù)儲(chǔ)層，還需要控制礦化度尤其是鈣、鎂、鐵等高價(jià) 金屬離子的濃度，尤其需要去除廢液中殘留的破膠劑及大量的細(xì)菌微生物，保證回用時(shí)可 配液交聯(lián)。因此，壓裂廢液處理主要應(yīng)用絮凝及離子控制技術(shù)，但常規(guī)絮凝技術(shù)及絮凝劑配 方難以滿足壓裂返排廢液處理及再利用的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種常規(guī)胍膠壓裂廢液處理回用的方法；利用復(fù)合處理劑 體系中投加的氫氧化鉀（KOH)和碳酸鈉（Na2C03)反應(yīng)產(chǎn)生高價(jià)離子氫氧化物或碳酸鹽沉 淀去除廢液中鐵、鈣、鎂等離子，利用高價(jià)離子氫氧化物的絮凝作用及沉淀物凝聚核作用， 使廢液中懸浮物、膠體殘?jiān)任骄奂尚躞w，并通過(guò)PAM的網(wǎng)掃助凝作用使絮體變大、沉 降，達(dá)到去除廢液中懸浮物、高價(jià)離子等雜質(zhì)。
[0005] 本發(fā)明所述的一種胍膠壓裂廢液處理回用的方法，其各處理劑加量為：
[0006] 氧氧化鐘（KOH) 500 ?1000mg/L
[0007] 碳酸鈉（Na2CO3) 200 ?300mg/L
[0008] 聚丙烯酰胺（PAM) 5?15mg/L
[0009] 草酸（C2H2O4) 300 ?500mg/L
[0010] 所述的胍膠壓裂廢液處理回用的方法是先投加氫氧化鉀和碳酸鈉，攪拌5? lOmin，再投加聚丙烯酰胺溶液，最后在處理水回用前2h內(nèi)投加草酸調(diào)pH6?7. 5。
[0011] 本方法以氫氧化鉀作為絮凝和離子去除劑，其中的鉀離子具有較強(qiáng)的頁(yè)巖抑制能 力，利于處理水回用時(shí)對(duì)地層的保護(hù)；同時(shí)氫氧化鉀將水調(diào)為堿性，堿性環(huán)境可抑制細(xì)菌的 繁殖，保障處理水的可回用性。最后在處理水回用前2小時(shí)用草酸將水的pH調(diào)整6-7. 5,滿 足回用要求。該處理劑體系中草酸具有較強(qiáng)的還原性，可中和壓裂廢液中殘留破膠劑，并具 有絡(luò)合掩蔽鈣、鎂、鐵高價(jià)金屬離子的作用。
[0012] 該堿性處理劑體系對(duì)不同區(qū)塊、不同性能的常規(guī)胍膠壓裂返排廢液處理效果顯 著，但需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)廢液特征，調(diào)整配方比例及處理劑加量，保證處理效果。應(yīng)用該處理劑體 系處理后廢液中懸浮固體去處理率在85%以上，處理后水質(zhì)鐵、鈣、鎂等高價(jià)離子濃度小于 300mg/L，細(xì)菌微生物小于100個(gè)/L，滿足再利用要求。
[0013] 本發(fā)明對(duì)減少油氣田開(kāi)發(fā)清水資源使用量、提高廢液再利用率、降低井場(chǎng)生態(tài)環(huán) 保風(fēng)險(xiǎn)、減少備水時(shí)間、提高施工效率有積極作用；尤為突出的是解決了大量壓裂廢液難以 排放、污染環(huán)境的問(wèn)題，對(duì)保護(hù)水資源和生態(tài)環(huán)境意義重大，將環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益有機(jī)結(jié) 合，具有廣闊的應(yīng)用前景。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 本發(fā)明的目的是采用以下方式實(shí)現(xiàn)的，下面結(jié)合實(shí)施例及實(shí)驗(yàn)例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0015] 實(shí)施例1
[0016] JY油田AP44井混合水壓裂返排廢液顏色褐黃色，廢液懸浮物為642mg/l，鈣鎂鐵 離子濃度，細(xì)菌微生物。按氫氧化鉀800mg/L、碳酸鈉200mg/L的加量投加，攪拌5分鐘，按 干粉10mg/L的加量加入0. 5%的聚丙烯酰胺溶液，再加入450mg/L的草酸調(diào)pH為6. 8。處 理前后水質(zhì)對(duì)比見(jiàn)表1。
[0017] 表1壓裂廢液處理前后水質(zhì)對(duì)比

【權(quán)利要求】
1. 一種胍膠壓裂廢液處理回用的方法，其特征在于： 先投加氫氧化鉀和碳酸鈉，攪拌5?lOmin，再投加聚丙烯酰胺溶液，最后在處理水回 用前2h內(nèi)投加草酸調(diào)pH6?7. 5 ; 各處理劑加投量為：氫氧化鉀500?1000mg/L、碳酸鈉200?300mg/L、聚丙烯酰胺5? 15mg/L、草酸 300 ?500mg/L。
【文檔編號(hào)】C02F9/04GK104445700SQ201310416289
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】冀忠倫, 慕立俊, 趙振峰, 李憲文, 周立輝, 蔣繼輝, 任建科, 任小榮, 穆謙益, 張海玲, 楊琴 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司