一種壓裂返排液的預(yù)處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，具體地，涉及一種壓裂返排液的預(yù)處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著世界各國對于能源需求的不斷增加和常規(guī)油氣資源的日益枯竭，致密砂巖油 氣、頁巖油氣、煤層氣等非常規(guī)油氣資源的開發(fā)得到越來越多的重視。非常規(guī)油氣資源的 開發(fā)通常采用水平井多級分段壓裂技術(shù)，因而需要采用大量的壓裂液?，F(xiàn)有的壓裂技術(shù)中 采用的壓裂液主要分為水基壓裂液、油基壓裂液和泡沫壓裂液等。而水基壓裂液由于效果 好、成本低是目前使用最為普遍的壓裂液。根據(jù)地質(zhì)條件的不同，水基壓裂液體系又分為滑 溜水（清水壓裂）體系，線性膠體系和凍膠體系。在常規(guī)油藏及非常規(guī)致密砂巖油藏的開 采過程中，由于凍膠體系特別是以改性瓜膠為增稠劑的凍膠壓裂體系具有處理效果好等特 點(diǎn)，是目前使用最為廣泛的壓裂液。
[0003] 致密砂巖等非常規(guī)油藏的開發(fā)過程具有用液量大、返排液量大的特點(diǎn)，由此產(chǎn)生 的大量壓裂廢液，成分復(fù)雜，懸浮物和油含量高，水質(zhì)波動大，處理困難，對環(huán)境污染嚴(yán)重， 已成為當(dāng)前非常規(guī)（油）氣開發(fā)中無可回避的技術(shù)瓶頸之一。
[0004]目前，國內(nèi)外關(guān)于壓裂返排液處理的研究主要集中在氧化、絮凝以及多種技術(shù)的 聯(lián)用方面，如：專利申請CN102701486A提出了一種用于頁巖氣壓裂返排廢水的組合處理方 法，該方法采用混凝、電解氧化、二次混凝、臭氧催化氧化等組合手段處理廢水，出水能達(dá)到 外排及回注的水質(zhì)要求。
[0005] 由于壓裂返排液中含有大量的油和懸浮物，無論是處理后的壓裂返排液用于壓裂 配液用水進(jìn)行回用或是回注底層或是外排均需要去除壓裂返排液中的油和懸浮物，而現(xiàn)有 的方法中對壓裂返排液進(jìn)行除油、去濁處理時，尤其對粘度波動較大的凍膠體系的壓裂返 排液進(jìn)行除油、去濁處理時，無論是采用破膠、絮凝、氣浮或幾種工藝聯(lián)用的處理方法，破膠 劑、絮凝劑等藥劑的消耗量均較高，尤其是絮凝劑的投加量常常會達(dá)到幾千個ppm，不僅成 本高昂，而且還會產(chǎn)生大量絮凝沉渣，造成二次污染且除油和去濁效果有待提高。因此，研 發(fā)一種藥劑消耗量少、處理成本低、針對不同水質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)且具有優(yōu)異的除油和去濁效果 的壓裂返排液的預(yù)處理方法，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的方法對壓裂返排液進(jìn)行除油和去濁處理時， 藥劑消耗量高、處理成本高、對不同水質(zhì)針對性差、除油和去濁效果有待提高的缺陷，提供 一種壓裂返排液的預(yù)處理方法，該方法藥劑消耗量低、處理成本低、對不同水質(zhì)針對性強(qiáng)， 且具有優(yōu)異的除油和去濁效果。
[0007] 本發(fā)明的發(fā)明人在研究中意外發(fā)現(xiàn)，在對壓裂返排液進(jìn)行預(yù)處理時，通過根據(jù)粘 度大小將待處理壓裂返排液分為粘度小于L 5mpa. s、粘度為1. 5-3mpa. s和粘度大于3mpa. s的壓裂返排液，然后分別在粘度小于1. 5mpa. s的壓裂返排液中加入絮凝劑進(jìn)行絮凝沉淀 處理、在粘度為1. 5-3mpa. S的壓裂返排液中加入浮選劑進(jìn)行氣浮處理、在粘度大于3mpa. s的壓裂返排液中加入降粘劑進(jìn)行降粘處理，待降粘處理后的壓裂返排液的粘度不大于 3mpa. s時，再根據(jù)粘度大小進(jìn)行絮凝沉淀處理或氣浮處理的方法，能夠明顯降低藥劑的消 耗量，降低處理成本，對不同水質(zhì)針對性強(qiáng)，且具有優(yōu)異的除油和去濁效果。
[0008] 因此，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種壓裂返排液的預(yù)處理方法，所述方法包 括以下步驟：
[0009] (1)根據(jù)粘度大小將待處理的壓裂返排液分為粘度小于1.5mpa.s、粘度為 1. 5-3mpa. s和粘度大于3mpa. s的壓裂返排液；
[0010] (2)在粘度小于L 5mpa. s的壓裂返排液中加入絮凝劑進(jìn)行絮凝沉淀處理；
[0011] ⑶在粘度為1. 5-3mpa. s的壓裂返排液中加入浮選劑進(jìn)行氣浮處理；
[0012] (4)在粘度大于3mpa. s的壓裂返排液中加入降粘劑進(jìn)行降粘處理，待降粘處理后 的壓裂返排液的粘度不大于3mpa. s時，再根據(jù)粘度大小進(jìn)行絮凝沉淀處理或氣浮處理。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的處理方法工藝簡單，容易實(shí)施，能夠明顯降低處理壓裂 返排液所需藥劑的消耗量，降低處理成本，對不同水質(zhì)針對性強(qiáng)，且具有優(yōu)異的除油和去濁 效果，能夠顯著降低壓裂返排液中的懸浮物含量和油含量。
[0014] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 以下對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0016] 本發(fā)明提供了一種壓裂返排液的預(yù)處理方法，該方法包括以下步驟：
[0017] (1)根據(jù)粘度大小將待處理的壓裂返排液分為粘度小于1.5mpa.s、粘度為 1. 5-3mpa. s和粘度大于3mpa. s的壓裂返排液；
[0018] (2)在粘度小于1. 5mpa. s的壓裂返排液中加入絮凝劑進(jìn)行絮凝沉淀處理；
[0019] (3)在粘度為1. 5_3mpa. s的壓裂返排液中加入浮選劑進(jìn)行氣浮處理；
[0020] (4)在粘度大于3mpa. s的壓裂返排液中加入降粘劑進(jìn)行降粘處理，待降粘處理后 的壓裂返排液的粘度不大于3mpa. s時，再根據(jù)粘度大小進(jìn)行絮凝沉淀處理或氣浮處理。
[0021] 本發(fā)明方法中，對于檢測待處理的壓裂返排液的粘度的方法沒有特別的限定，可 以為本領(lǐng)域常用的各種方法，例如可以為布氏粘度測定法。
[0022] 本發(fā)明方法中，將待處理的壓裂返排液分為不同粘度大小的壓裂返排液的方法為 本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，在此不再贅述。
[0023] 本發(fā)明方法中，對于絮凝劑沒有特別的限定，可以為本領(lǐng)域常用的各種絮凝劑，為 了能夠進(jìn)一步降低藥劑的消耗量、降低處理成本并提高對壓裂返排液的除油和去濁效果， 優(yōu)選情況下，絮凝劑包括無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑，進(jìn)一步優(yōu)選地，無機(jī)絮凝劑為聚合硫酸 鋁和聚合硫酸鐵的混合物，有機(jī)絮凝劑為陰離子聚丙烯酰胺。對于陰離子聚丙烯酰胺沒有 特別的限定，可以為本領(lǐng)域常用的各種陰離子聚丙烯酰胺，優(yōu)選情況下，陰離子聚丙烯酰胺 的分子量為800萬-1200萬。
[0024] 本發(fā)明方法中，為了能夠進(jìn)一步提高對壓裂返排液的除油和去濁效果，優(yōu)選情況 下，相對于每升壓裂返排液，絮凝劑的投加量為10-2000mg，進(jìn)一步優(yōu)選為20-1000mg，再進(jìn) 一步優(yōu)選為100-500mg ;更優(yōu)選地，聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵和陰離子聚丙烯酰胺的重量比 為 1:0. 1-1:0. 005-0. 05〇
[0025] 本發(fā)明方法中，為了能夠進(jìn)一步提高對壓裂返排液的除油和去濁效果，優(yōu)選情況 下，絮凝沉淀處理的條件包括：絮凝沉降的時間為5-300分鐘，進(jìn)一步優(yōu)選為10-180分鐘， 更優(yōu)選為30-120分鐘；壓裂返排液的pH值為6-9。
[0026] 本發(fā)明方法中，對于浮選劑沒有特別的限定，可以為本領(lǐng)域常用的各種浮選劑，為 了能夠進(jìn)一步降低藥劑的消耗量、降低處理成本并提高對壓裂返排液的除油和去濁效果， 優(yōu)選情況下，浮選劑包括無機(jī)浮選劑和有機(jī)浮選劑，進(jìn)一步優(yōu)選地，無機(jī)浮選劑為硫酸鋁和 聚合氯化鋁的混合物，有機(jī)浮選劑為陰離子聚丙烯酰胺。對于陰離子聚丙烯酰胺沒有特別 的限定，可以為本領(lǐng)域常用的各種陰離子聚丙烯酰胺，優(yōu)選情