一种油气田压裂返排液的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种油气田压裂返排液的处理方法，包括以下步骤：(1)将返排液加入含有磁性材料的絮凝反应池中，然后加入包含氧化剂、助氧化剂、絮凝剂、助凝剂和杀菌剂的复合处理药剂，进行沉淀处理，得到固液混合物；(2)将经步骤(1)沉淀处理得到的固液混合物通过进水管进入沉淀池中，固体悬浮物沉降进入沉淀池底锥形沉泥斗中形成沉淀浆，液体从溢流堰流向缓冲水池，通过缓冲水池后，进入过滤装置，然后从过滤装置流出得到净化水。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气田压裂返排液处理领域，具体涉及一种油气田压裂反排液的处理方法。
技术介绍
压裂是油气井增产、水井增注的有效措施之一。压裂液类型主要有水基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液、泡沫压裂液和酸基压裂液等体系。目前国内压裂施工最常用的是水基压裂液，它具有高黏度、低摩阻、悬砂性好、对地层伤害小等优点。压裂液组成复杂，通常包括增黏剂、减阻剂、交联剂、破胶剂及调节剂、高温稳定剂、支撑剂、杀菌剂、表面活性剂等多种化学添加剂。压裂作业排出的残余压裂液中，含有胍胶、石油类及其它各种添加剂，如果返排至地面的压裂液不经过处理而外排，将会对周围环境，尤其是农作物及地表水系造成污染。众多添加剂的加入使压裂返排液具有高COD值、高稳定性、高粘度等特点，其成分包括原油、地层水、难生物降解的水溶性高分子聚合物等有害物质。由于添加剂种类繁多，使COD的降低难度加大。特别是一些不易净化的亲水性有机添加剂，难以从废水中除去。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n×102～n×103m3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，且难以降解；③废液中石油类含量在10～1000mg/L之间。另外，根据现场施工状况，压裂废液还具有粘度大、浊度高、含盐量高等特点。压裂返排液的处理方法有填埋法、焚烧法、固化法、混凝法、化学氧化法、微电解法和活性炭吸附等方法。填埋法只能应用在对环境要求不高、离人烟并且因难于集中回收的地带，这种只顾眼前的方法正在日益被淘汰。焚烧法要求压裂返排液能够具有燃烧性，即有机物含量达到足够高，并且这种方法会污染大气，形成二次污染。固化法采用生石灰、水泥等无机高分子物质为固化剂，将压裂返排液中的有害组分转化为固态，但将产生较大量的固体废物。混凝法通常需要先对压裂返排液进行破胶破乳，再用氯化铝、聚丙烯酰胺进行混凝处理，除去压裂返排液中的悬浮物。化学氧化法利用氧化反应将还原性的污染物断链分解，但完成深度氧化药剂加入量大，成本高，可在氧化破胶、破乳后与混凝等方法配合使用以降低成本。微电解法是利用金属腐蚀原理，在Fe和C之间形成无数的微电池系统，对废水中有机物进行氧化的工艺。但因为电位差很小，停留时间太长，针对性不强，作用效果很有限。且污水含硫时腐蚀生成的FeS可能在后续工序中结垢，影响正常生产。综上可知，现有压裂返排液处理工艺普遍存在工艺流程复杂、操作不方便、劳动强度大、处理效果不稳定、处理效率低、药剂药效低及电耗高致使处理成本居高不下、处理站固定建站建设投资大、不能满足随油气田区块滚动开发拆迁转移要求等问题。因此，非常需要开发一种低成本、高效且节能环保的油气田压裂反排液的处理方法。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种油气田压裂返排液的处理方法，包括以下步骤：(1)将返排液加入含有磁性材料的絮凝反应池中，然后加入包含氧化剂、助氧化剂、絮凝剂、助凝剂和杀菌剂的复合处理药剂，进行沉淀处理，得到固液混合物；(2)将经步骤(1)沉淀处理得到的固液混合物通过进水管进入沉淀池中，固体悬浮物沉降进入沉淀池底锥形沉泥斗中形成沉淀浆，液体从溢流堰流向缓冲水池，通过缓冲水池后，进入过滤装置，然后从过滤装置流出得到净化水。在一种实施方式中，所述的油气田压裂返排液的处理方法，还包括将所述步骤(2)得到的沉淀浆输送到磁分离装置中，经过磁鼓吸附回收磁性材料，剩余的沉淀浆进入集水池内；回收的磁性材料经剥离装置剥离后，收入回收区内，然后将进入回收区的磁性材料再次加入到絮凝反应池中完成再利用；进入集水池的剩余沉淀浆进入脱水装置，经脱水机脱水形成浓缩沉淀浆。在一种实施方式中，所述的油气田压裂返排液的处理方法，其中，所述磁性材料为平均粒径为1～100微米的铁粉。在一种实施方式中，所述的油气田压裂返排液的处理方法，其中，所述絮凝反应池依次包含第一、第二以及第三区间，每个区间内各设置有一个搅拌装置，所述第一、第二以及第三区间通过隔板分隔，所述隔板的高度小于所述絮凝反应池侧壁的高度，返排液进口位于所述第一区间，所述第二区间内含有所述磁性材料。在一种实施方式中，所述的油气田压裂返排液的处理方法，其中，所述第一以及第三区内加入所述复合处理药剂。在一种实施方式中，所述的油气田压裂返排液的处理方法，其中，所述缓冲水池中间设置3个挡板，所述3个挡板相对于所述缓冲水池倾斜设置，位于中间的挡板底部设置有可以使水流通过的孔且顶部高于所述缓冲水池正常使用时液面的高度。在一种实施方式中，所述的油气田压裂返排液的处理方法，其中，所述缓冲水池底部设置有斜坡且所述斜坡沿水流方向降低。在一种实施方式中，所述的油气田压裂返排液的处理方法，其中，所述过滤装置由1-5个过滤罐并列连接组成。在一种实施方式中，所述的油气田压裂返排液的处理方法，其中，所述磁分离装置包括磁鼓和集水池。在一种实施方式中，所述的油气田压裂返排液的处理方法，其中，所述集水池上部设有进水区和回收区。在一种实施方式中，所述絮凝反应池、沉淀池、缓冲水池、磁分离单元和脱水装置均安装于一个撬装式箱体内总体而言，实施本专利技术具有以下优点：通过引入磁分离设备，优化处理设备结构，减少设备体积；合理的布置和集成设备、实现设备的撬装化。附图说明图1所示为本专利技术所述压裂返排液处理装置的示意图；图2所示为本专利技术所述缓冲水池的主视图；图3所示为本实专利技术所述缓冲水池的位于中间的隔板的结构示意图。图中：1-絮凝反应池，111-隔板，112-隔板，121-区间，122-区间，123-区间，131-搅拌装置，132-搅拌装置，133-搅拌装置，2-沉淀池，21-进水管，22-挡板，23-溢流堰，24-沉泥斗，3-缓冲水池，31-挡板，32-挡板，33-挡板，321-孔，4-过滤装置，41-过滤罐，42-过滤罐，5-磁分离装置，51-磁鼓，52-集水池，521-进水区，522-回收区，6-脱水装置。具体实施方式如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油气田压裂返排液的处理方法，包括以下步骤：(1)将返排液加入含有磁性材料的絮凝反应池中，然后加入包含氧化剂、助氧化剂、絮凝剂、助凝剂和杀菌剂的复合处理药剂，进行沉淀处理，得到固液混合物；(2)将经步骤(1)沉淀处理得到的固液混合物通过进水管进入沉淀池中，固体悬浮物沉降进入沉淀池底锥形沉泥斗中形成沉淀浆，液体从溢流堰流向缓冲水池，通过缓冲水池后，进入过滤装置，然后从过滤装置流出得到净化水。

【技术特征摘要】
1.一种油气田压裂返排液的处理方法，包括以下步骤：(1)将返排液加入含有磁性材料的絮凝反应池中，然后加入包含氧化剂、助氧化剂、絮凝剂、助凝剂和杀菌剂的复合处理药剂，进行沉淀处理，得到固液混合物；(2)将经步骤(1)沉淀处理得到的固液混合物通过进水管进入沉淀池中，固体悬浮物沉降进入沉淀池底锥形沉泥斗中形成沉淀浆，液体从溢流堰流向缓冲水池，通过缓冲水池后，进入过滤装置，然后从过滤装置流出得到净化水。2.权利要求1所述的油气田压裂返排液的处理方法，还包括将所述步骤(2)得到的沉淀浆输送到磁分离装置中，经过磁鼓吸附回收磁性材料，剩余的沉淀浆进入集水池内；回收的磁性材料经剥离装置剥离后，收入回收区内，然后将进入回收区的磁性材料再次加入到絮凝反应池中完成再利用；进入集水池的剩余沉淀浆进入脱水装置，经脱水机脱水形成浓缩沉淀浆。3.权利要求1-2任一项所述的油气田压裂返排液的处理方法，其中，所述磁性材料为平均粒径为1～100微米的铁粉。4.权利要求1-2任一项所述的油气田压裂返排液的处理方法，其中，所述絮凝反应池依次包含第一、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵进官，张燚，李建山，陶新良，付秋，董淼，李蓓蓓，崔健，王永强，肖伟，
申请(专利权)人：河南油田工程咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41