CN107902799A - 胍尔胶压裂返排液的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压裂返排液回收再利用技术领域，是一种胍尔胶压裂返排液的处理方法，该方法将胍尔胶压裂返排液进行油水分离后，向水相的胍尔胶压裂返排液中，加入第一絮凝剂并搅拌过滤，得到初级过滤液；初级过滤液通过气浮方式杀菌处理后，加入第二絮凝剂和离子屏蔽剂并进行过滤，得到能够用于配制调剖液的混合溶液。本发明通过在胍尔胶压裂返排液中加入离子屏蔽剂的手段，在处理的过程中，不影响后期配制的调剖液的成胶和稳定性，得到的混合溶液可以用来配制调剖液。该发明能使压裂返排液用来配制调剖液，不会造成压裂返排液回注地层，从而不会破坏地下水，减少环境污染和资源浪费，开辟了油田处理返排液的新途径。

Description

胍尔胶压裂返排液的处理方法

技术领域

本发明涉及压裂返排液回收再利用技术领域，是一种胍尔胶压裂返排液的处理方法。

背景技术

压裂返排液中不仅含有大量化学添加剂，其在返排过程中还将地层中的有机和无机化合物、细菌、重金属以及放射性元素携带出来，与其他油气田污水相比具有污染物种类繁多、成分复杂、浓度高、黏度大、COD高、矿化度高、稳定性高等特点。

压裂返排液如果不经过处理而外排，将会对周围环境造成危害，导致土壤板结盐碱化，地表水系污染，带来严重的环境污染和生态破坏问题。

目前国外压裂返排液有以下几种处理方式：一是注入废弃井，二是处理成回注水或外排水，三是重复利用再配制压裂液。

压裂后从地层返排出的液体通常含有较多的细菌，而返排液中的胍胶是细菌生长繁殖的营养物质，由太阳光给压裂返排液自然加温，达到温度30至40℃时，水解酸化菌就会大量繁殖，这些细菌能够分解有机物质，使油和油水乳化层“消融消失”。水解酸化菌利用H₂O电离的H⁺和OH^-将有机物分子中的C-C打开，一端加入H⁺，一端加入OH^-，可以将聚合物的高分子长链水解为短链、支链成直链、环状结构成直链或支链，不利于聚合物交联。

胍胶压裂液返排液被公认为是最难实现循环利用的一类压裂液。胍胶压裂液返排液中含有防膨剂、助排剂、交联剂等处理剂，细菌、储层离子、油气分子等不确定物质存在，这些都在不同程度上影响着返排液的回收再利用。

由于压裂返排液中含有防膨剂、助排剂、交联剂等处理剂，而这些处理剂对再配制压裂液是可以重复利用的。如果配制成调剖液，就需要在一定程度上，屏蔽这些处理剂对调剖体系的干扰。胍尔胶交联剂以硼、锆等金属离子为主，或开发出以这些离子为交联剂的调堵体系，目前还没有更好的利用体系，但可以通过手段屏蔽其干扰。通过研发保留防膨剂、助排剂等有用成分，对调堵剂的成胶及稳定性没有负面影响，同时对注入及地层有一定的积极作用，应当予以保留。

压裂返排液成分复杂，处理成本高，设备投资大，工艺复杂。国内各大油气田压裂返排液的处理普遍是达标后回注。回注地层不仅会伤害地层，破坏地下水补排平衡，影响当地居民饮水安全，还造成资源浪费，增加生产成本，特别是在水资源缺乏区域。

调剖液采用调剖剂配制而成，能调整注水地层吸入剖面的物质叫调剖剂。注入油层的水，大部分(80%至90%)为高渗透层所吸收，注入剖面很不均匀。为了发挥中、低渗透层的作用，提高注入水的波及系数，就必须采用调剖剂调整注水井的注入剖面，从而改善注水开发效果，减少油井产水，提高油井产量。

发明内容

本发明提供了一种胍尔胶压裂返排液的处理方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有回收处理达标后的压裂返排液回注地层，会造成地下水破坏、环境污染和资源浪费的问题；同时，本发明首次公开了将回收处理后的胍尔胶压裂返排液作为用于配制调剖液的新用途。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种胍尔胶压裂返排液的处理方法，按照下述步骤进行：第一步，将胍尔胶压裂返排液进行油水分离后，得到水相的胍尔胶压裂返排液；第二步，向水相的胍尔胶压裂返排液中，加入第一絮凝剂并搅拌均匀，静置10分钟至20分钟后，进行初级过滤，得到初级过滤液；第三步，初级过滤液通过气浮方式杀菌处理，得到预处理液；第四步，向预处理液内加入第二絮凝剂和离子屏蔽剂并搅拌均匀，静置30分钟至60分钟后，进行二次过滤，得到能够用于配制调剖液的混合溶液。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述第一步中，所得到的水相的胍尔胶压裂返排液中，油的质量含量小于水相的胍尔胶压裂返排液质量的百万分之一百。

上述第一絮凝剂为聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的加入质量为胍尔胶压裂返排液质量的百万分之一百至百万分之三百。

上述初级过滤使用过滤网过滤。

上述初级过滤液进行气浮的过程中，气浮气体采用臭氧，所得的用于配制调剖液的混合溶液中，臭氧的质量含量小于该混合溶液质量的百万分之五。

上述离子屏蔽剂为络合物，离子屏蔽剂的加入质量为胍尔胶压裂返排液质量的百万分之一百至百万分之三百。

上述第二絮凝剂为氢氧化钠，氢氧化钠的加入量为胍尔胶压裂返排液质量的百万分之一千至百万分之五千。

上述二次过滤使用滤膜过滤。

本发明通过在胍尔胶压裂返排液中加入离子屏蔽剂的手段，在处理的过程中，不影响后期配制的调剖液的成胶和稳定性，得到的混合溶液可以用来配制调剖液。该发明能使压裂返排液用来配制调剖液，不会造成压裂返排液回注地层，从而不会破坏地下水，减少环境污染和资源浪费，开辟了油田处理返排液的新途径。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本发明中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液；本发明中的常温、室温一般指15℃到25℃的温度，一般定义为25℃。

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：该胍尔胶压裂返排液的处理方法，按照下述步骤进行：第一步，将胍尔胶压裂返排液进行油水分离后，得到水相的胍尔胶压裂返排液；第二步，向水相的胍尔胶压裂返排液中，加入第一絮凝剂并搅拌均匀，静置10分钟至20分钟后，再进行初级过滤，得到初级过滤液；第三步，初级过滤液通过气浮方式杀菌处理，得到预处理液；第四步，向预处理液内加入第二絮凝剂和离子屏蔽剂并搅拌均匀，静置30分钟至60分钟后，进行二次过滤，得到能够用于配制调剖液的混合溶液。

胍尔胶压裂返排液经过本实施例所述的方法处理后得到的混合溶液，该混合溶液中，在仍然含有防膨剂、助排剂、交联剂等处理剂的前提下，脱除了Fe³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等金属离子，其能够用于配制调剖液；离子屏蔽剂的使用，能够屏蔽交联剂中的B³⁺、K⁺、Cl^-等离子对后续采用本发明得到的混合溶液配制得到的调剖液的负面影响，保证采用本混合溶液配制成的调剖液的稳定性。

根据本实施例得到的混合溶液采用本领域常规配制方法可以配制成调剖液。

实施例2：该胍尔胶压裂返排液的处理方法，按照下述步骤进行：第一步，将胍尔胶压裂返排液进行油水分离后，得到水相的胍尔胶压裂返排液；第二步，向水相的胍尔胶压裂返排液中，加入第一絮凝剂并搅拌均匀，静置10分钟或20分钟后，再进行初级过滤，得到初级过滤液；第三步，初级过滤液通过气浮方式杀菌处理，得到预处理液；第四步，向预处理液内加入第二絮凝剂和离子屏蔽剂并搅拌均匀，静置30分钟或60分钟后，进行二次过滤，得到能够用于配制调剖液的混合溶液。

实施例3：作为上述实施例的优化，第一步中，所得到的水相的胍尔胶压裂返排液中，油的质量含量小于水相的胍尔胶压裂返排液质量的百万分之一百。

实施例4：作为上述实施例的优化，第一絮凝剂为聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的加入质量为胍尔胶压裂返排液质量的百万分之一百至百万分之三百。

实施例5：作为上述实施例的优化，初级过滤使用过滤网过滤。

过滤网是为了去除水相的胍尔胶压裂返排液中的固体杂质。

实施例6：作为上述实施例的优化，初级过滤液进行气浮的过程中，气浮气体采用臭氧，所得的用于配制调剖液的混合溶液中，臭氧的质量含量小于该混合溶液质量的百万分之五。

实施例7：作为上述实施例的优化，离子屏蔽剂为络合物，离子屏蔽剂的加入质量为胍尔胶压裂返排液质量的百万分之一百至百万分之三百。

络合物构成的离子屏蔽剂可以屏蔽后期配制的调剖液中会影响到交联剂中的B³⁺、K⁺、Cl^-等离子实施例。

：作为上述实施例的优化，第二絮凝剂为氢氧化钠，氢氧化钠的加入量为胍尔胶压裂返排液质量的百万分之一千至百万分之五千。

实施例9：作为上述实施例的优化，二次过滤使用滤膜过滤。

滤膜是为了去除氢氧化钠与胍尔胶压裂返排液中的Fe³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等金属离子形成的沉淀。

根据本发明上述实施例所得到的能够用于配制调剖液的混合溶液，进行水质检测，数据如表1。

常规调剖液的水质要求，如表2。

根据表1和表2的数据可以看出，通过本发明所述的胍尔胶压裂返排液的处理方法，所得到的混合溶液的水质，不仅达到后期要配制调剖液的要求，而且相比于常规调剖液的水质，通过本发明所述的胍尔胶压裂返排液的处理方法，可以将水质各指标控制在更小的范围，从而能够提高后期配制成的调剖液的成胶性和稳定性。

因此，本发明通过在胍尔胶压裂返排液中加入离子屏蔽剂剂的手段，在处理的过程中，不影响后期配制的调剖液的成胶和稳定性，得到的混合液可以用来配制调剖液。该发明能使压裂返排液用来配制调剖液，不会造成压裂返排液回注地层，从而不会破坏地下水，减少环境污染和资源浪费，开辟了油田处理返排液的新途径。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

表1

水质指标名称	调剖预配制液水质
		pH值	7.5
悬浮物（mg/L）	≤20
		油含量（mg/L）	≤3
钙、镁离子（ mg/L ）	≤100
		总铁离子（ mg/L ）	＜4
氯离（ mg/L ）	＜6000
		COD（mg/L）	≤3000
TDS（mg/L）	≤2000

表2

水质指标名称	配制调剖液水质
		pH值	6.5至8.5
悬浮物（mg/L）	≤30
		油含量（mg/L）	≤5
钙、镁离子（ mg/L ）	≤300
		总铁离子（ mg/L ）	＜10
氯离子（ mg/L ）	＜13000
		COD（mg/L）	≤5000
TDS（mg/L）	≤5000

Claims (8)

1.一种胍尔胶压裂返排液的处理方法，其特征在于按照下述步骤进行：第一步，将胍尔胶压裂返排液进行油水分离后，得到水相的胍尔胶压裂返排液；第二步，向水相的胍尔胶压裂返排液中，加入第一絮凝剂并搅拌均匀，静置10分钟至20分钟后，再进行初级过滤，得到初级过滤液；第三步，初级过滤液通过气浮方式杀菌处理，得到预处理液；第四步，向预处理液内加入第二絮凝剂和离子屏蔽剂并搅拌均匀，静置30分钟至60分钟后，进行二次过滤，得到能够用于配制调剖液的混合溶液。

2.根据权利要求1所述的胍尔胶压裂返排液的处理方法，其特征在于第一步中，所得到的水相的胍尔胶压裂返排液中，油的质量含量小于水相的胍尔胶压裂返排液质量的百万分之一百。

3.根据权利要求1或2所述的胍尔胶压裂返排液的处理方法，其特征在于第一絮凝剂为聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的加入质量为胍尔胶压裂返排液质量的百万分之一百至百万分之三百。

4.根据权利要求1或2或3所述的胍尔胶压裂返排液的处理方法，其特征在于初级过滤使用过滤网过滤。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的胍尔胶压裂返排液的处理方法，其特征在于初级过滤液进行气浮的过程中，气浮气体采用臭氧，所得的用于配制调剖液的混合溶液中，臭氧的质量含量小于该混合溶液质量的百万分之五。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的胍尔胶压裂返排液的处理方法，其特征在于离子屏蔽剂为络合物，离子屏蔽剂的加入质量为胍尔胶压裂返排液质量的百万分之一百至百万分之三百。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的胍尔胶压裂返排液的处理方法，其特征在于第二絮凝剂为氢氧化钠，氢氧化钠的加入量为胍尔胶压裂返排液质量的百万分之一千至百万分之五千。

8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的胍尔胶压裂返排液的处理方法，其特征在于二次过滤使用滤膜过滤。