一种胍胶压裂废液处理回用的方法
【专利摘要】本发明涉及一种胍胶压裂废液处理回用的方法；先投加氢氧化钾和碳酸钠，搅拌5～10min，再投加聚丙烯酰胺溶液，最后在处理水回用前2h内投加草酸调pH6～7.5；各处理剂加投量为：氢氧化钾500～1000mg/L、碳酸钠200～300mg/L、聚丙烯酰胺5～15mg/L、草酸300～500mg/L；应用该方法处理废液后，废液中悬浮固体除率在85%以上，处理后水质铁、钙、镁等高价离子浓度小于300mg/L，细菌微生物小于100个/L,满足再利用要求。
【专利说明】一种胍胶压裂废液处理回用的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及废液处理领域，特别涉及一种适用于常规胍胶压裂废液处理回用的处 理剂体系。
【背景技术】
[0002] 油气井压裂是油气田开发重要的技术措施，尤其对低渗透储层和老井重复改造至 关重要，是最常用、最有效的开发手段之一。随着对能源需求量的持续增大，低渗透油气田、 致密油藏被大量开发，水平井多段压裂、混合水体积压裂等技术广范应用。水平井压裂不仅 需要大量的清水资源，同时也会产生大量压裂废液，单井废液量多达几千方。产生的压裂返 排废液具有高COD、高矿化度、高悬浮物等特点，含有大量的有机物、无机物、油、细菌等，不 仅外排困难、处理难度大，且对环境产生潜在的危害。
[0003] 当前压裂废液处理技术多以外排为目的，以催化氧化为主要处理技术，工艺复杂。 如果将压裂废液处理后再用于下一级或下口井压裂，实现工业回用，不仅解决了压裂返排 液外排的问题，而且也能节省大量的水资源。将压裂废液处理后回用也克服了外排需控制 COD等指标而采用复杂工艺；将压裂废液处理成可循环利用的工业用水，需除去废液中的 杂质、悬浮物等以降低再配液的摩阻、保护储层，还需要控制矿化度尤其是钙、镁、铁等高价 金属离子的浓度，尤其需要去除废液中残留的破胶剂及大量的细菌微生物，保证回用时可 配液交联。因此，压裂废液处理主要应用絮凝及离子控制技术，但常规絮凝技术及絮凝剂配 方难以满足压裂返排废液处理及再利用的要求。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种常规胍胶压裂废液处理回用的方法；利用复合处理剂 体系中投加的氢氧化钾（KOH)和碳酸钠（Na2C03)反应产生高价离子氢氧化物或碳酸盐沉 淀去除废液中铁、钙、镁等离子，利用高价离子氢氧化物的絮凝作用及沉淀物凝聚核作用， 使废液中悬浮物、胶体残渣等吸附聚集成絮体，并通过PAM的网扫助凝作用使絮体变大、沉 降，达到去除废液中悬浮物、高价离子等杂质。
[0005] 本发明所述的一种胍胶压裂废液处理回用的方法，其各处理剂加量为：
[0006] 氧氧化钟（KOH) 500 ?1000mg/L
[0007] 碳酸钠（Na2CO3) 200 ?300mg/L
[0008] 聚丙烯酰胺（PAM) 5?15mg/L
[0009] 草酸（C2H2O4) 300 ?500mg/L
[0010] 所述的胍胶压裂废液处理回用的方法是先投加氢氧化钾和碳酸钠，搅拌5? lOmin，再投加聚丙烯酰胺溶液，最后在处理水回用前2h内投加草酸调pH6?7. 5。
[0011] 本方法以氢氧化钾作为絮凝和离子去除剂，其中的钾离子具有较强的页岩抑制能 力，利于处理水回用时对地层的保护；同时氢氧化钾将水调为碱性，碱性环境可抑制细菌的 繁殖，保障处理水的可回用性。最后在处理水回用前2小时用草酸将水的pH调整6-7. 5,满 足回用要求。该处理剂体系中草酸具有较强的还原性，可中和压裂废液中残留破胶剂，并具 有络合掩蔽钙、镁、铁高价金属离子的作用。
[0012] 该碱性处理剂体系对不同区块、不同性能的常规胍胶压裂返排废液处理效果显 著，但需根据现场废液特征，调整配方比例及处理剂加量，保证处理效果。应用该处理剂体 系处理后废液中悬浮固体去处理率在85%以上，处理后水质铁、钙、镁等高价离子浓度小于 300mg/L，细菌微生物小于100个/L，满足再利用要求。
[0013] 本发明对减少油气田开发清水资源使用量、提高废液再利用率、降低井场生态环 保风险、减少备水时间、提高施工效率有积极作用；尤为突出的是解决了大量压裂废液难以 排放、污染环境的问题，对保护水资源和生态环境意义重大，将环境效益和经济效益有机结 合，具有广阔的应用前景。
【具体实施方式】
[0014] 本发明的目的是采用以下方式实现的，下面结合实施例及实验例进行详细说明。
[0015] 实施例1
[0016] JY油田AP44井混合水压裂返排废液颜色褐黄色，废液悬浮物为642mg/l，钙镁铁 离子浓度，细菌微生物。按氢氧化钾800mg/L、碳酸钠200mg/L的加量投加，搅拌5分钟，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的草酸调pH为6. 8。处 理前后水质对比见表1。
[0017] 表1压裂废液处理前后水质对比
【权利要求】
1. 一种胍胶压裂废液处理回用的方法，其特征在于： 先投加氢氧化钾和碳酸钠，搅拌5?lOmin，再投加聚丙烯酰胺溶液，最后在处理水回 用前2h内投加草酸调pH6?7. 5 ; 各处理剂加投量为：氢氧化钾500?1000mg/L、碳酸钠200?300mg/L、聚丙烯酰胺5? 15mg/L、草酸 300 ?500mg/L。
【文档编号】C02F9/04GK104445700SQ201310416289
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】冀忠伦, 慕立俊, 赵振峰, 李宪文, 周立辉, 蒋继辉, 任建科, 任小荣, 穆谦益, 张海玲, 杨琴 申请人:中国石油天然气股份有限公司