一种压裂返排液的预处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及废水处理领域，具体地，涉及一种压裂返排液的预处理方法。
【背景技术】
[0002] 随着世界各国对于能源需求的不断增加和常规油气资源的日益枯竭，致密砂岩油 气、页岩油气、煤层气等非常规油气资源的开发得到越来越多的重视。非常规油气资源的 开发通常采用水平井多级分段压裂技术，因而需要采用大量的压裂液。现有的压裂技术中 采用的压裂液主要分为水基压裂液、油基压裂液和泡沫压裂液等。而水基压裂液由于效果 好、成本低是目前使用最为普遍的压裂液。根据地质条件的不同，水基压裂液体系又分为滑 溜水（清水压裂）体系，线性胶体系和冻胶体系。在常规油藏及非常规致密砂岩油藏的开 采过程中，由于冻胶体系特别是以改性瓜胶为增稠剂的冻胶压裂体系具有处理效果好等特 点，是目前使用最为广泛的压裂液。
[0003] 致密砂岩等非常规油藏的开发过程具有用液量大、返排液量大的特点，由此产生 的大量压裂废液，成分复杂，悬浮物和油含量高，水质波动大，处理困难，对环境污染严重， 已成为当前非常规（油）气开发中无可回避的技术瓶颈之一。
[0004]目前，国内外关于压裂返排液处理的研究主要集中在氧化、絮凝以及多种技术的 联用方面，如：专利申请CN102701486A提出了一种用于页岩气压裂返排废水的组合处理方 法，该方法采用混凝、电解氧化、二次混凝、臭氧催化氧化等组合手段处理废水，出水能达到 外排及回注的水质要求。
[0005] 由于压裂返排液中含有大量的油和悬浮物，无论是处理后的压裂返排液用于压裂 配液用水进行回用或是回注底层或是外排均需要去除压裂返排液中的油和悬浮物，而现有 的方法中对压裂返排液进行除油、去浊处理时，尤其对粘度波动较大的冻胶体系的压裂返 排液进行除油、去浊处理时，无论是采用破胶、絮凝、气浮或几种工艺联用的处理方法，破胶 剂、絮凝剂等药剂的消耗量均较高，尤其是絮凝剂的投加量常常会达到几千个ppm，不仅成 本高昂，而且还会产生大量絮凝沉渣，造成二次污染且除油和去浊效果有待提高。因此，研 发一种药剂消耗量少、处理成本低、针对不同水质适应性强且具有优异的除油和去浊效果 的压裂返排液的预处理方法，具有重要的现实意义。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是为了克服现有技术的方法对压裂返排液进行除油和去浊处理时， 药剂消耗量高、处理成本高、对不同水质针对性差、除油和去浊效果有待提高的缺陷，提供 一种压裂返排液的预处理方法，该方法药剂消耗量低、处理成本低、对不同水质针对性强， 且具有优异的除油和去浊效果。
[0007] 本发明的发明人在研究中意外发现，在对压裂返排液进行预处理时，通过根据粘 度大小将待处理压裂返排液分为粘度小于L 5mpa. s、粘度为1. 5-3mpa. s和粘度大于3mpa. s的压裂返排液，然后分别在粘度小于1. 5mpa. s的压裂返排液中加入絮凝剂进行絮凝沉淀 处理、在粘度为1. 5-3mpa. S的压裂返排液中加入浮选剂进行气浮处理、在粘度大于3mpa. s的压裂返排液中加入降粘剂进行降粘处理，待降粘处理后的压裂返排液的粘度不大于 3mpa. s时，再根据粘度大小进行絮凝沉淀处理或气浮处理的方法，能够明显降低药剂的消 耗量，降低处理成本，对不同水质针对性强，且具有优异的除油和去浊效果。
[0008] 因此，为了实现上述目的，本发明提供一种压裂返排液的预处理方法，所述方法包 括以下步骤：
[0009] (1)根据粘度大小将待处理的压裂返排液分为粘度小于1.5mpa.s、粘度为 1. 5-3mpa. s和粘度大于3mpa. s的压裂返排液；
[0010] (2)在粘度小于L 5mpa. s的压裂返排液中加入絮凝剂进行絮凝沉淀处理；
[0011] ⑶在粘度为1. 5-3mpa. s的压裂返排液中加入浮选剂进行气浮处理；
[0012] (4)在粘度大于3mpa. s的压裂返排液中加入降粘剂进行降粘处理，待降粘处理后 的压裂返排液的粘度不大于3mpa. s时，再根据粘度大小进行絮凝沉淀处理或气浮处理。
[0013] 与现有技术相比，本发明的处理方法工艺简单，容易实施，能够明显降低处理压裂 返排液所需药剂的消耗量，降低处理成本，对不同水质针对性强，且具有优异的除油和去浊 效果，能够显著降低压裂返排液中的悬浮物含量和油含量。
[0014] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0015] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0016] 本发明提供了一种压裂返排液的预处理方法，该方法包括以下步骤：
[0017] (1)根据粘度大小将待处理的压裂返排液分为粘度小于1.5mpa.s、粘度为 1. 5-3mpa. s和粘度大于3mpa. s的压裂返排液；
[0018] (2)在粘度小于1. 5mpa. s的压裂返排液中加入絮凝剂进行絮凝沉淀处理；
[0019] (3)在粘度为1. 5_3mpa. s的压裂返排液中加入浮选剂进行气浮处理；
[0020] (4)在粘度大于3mpa. s的压裂返排液中加入降粘剂进行降粘处理，待降粘处理后 的压裂返排液的粘度不大于3mpa. s时，再根据粘度大小进行絮凝沉淀处理或气浮处理。
[0021] 本发明方法中，对于检测待处理的压裂返排液的粘度的方法没有特别的限定，可 以为本领域常用的各种方法，例如可以为布氏粘度测定法。
[0022] 本发明方法中，将待处理的压裂返排液分为不同粘度大小的压裂返排液的方法为 本领域技术人员所公知，在此不再赘述。
[0023] 本发明方法中，对于絮凝剂没有特别的限定，可以为本领域常用的各种絮凝剂，为 了能够进一步降低药剂的消耗量、降低处理成本并提高对压裂返排液的除油和去浊效果， 优选情况下，絮凝剂包括无机絮凝剂和有机絮凝剂，进一步优选地，无机絮凝剂为聚合硫酸 铝和聚合硫酸铁的混合物，有机絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺。对于阴离子聚丙烯酰胺没有 特别的限定，可以为本领域常用的各种阴离子聚丙烯酰胺，优选情况下，阴离子聚丙烯酰胺 的分子量为800万-1200万。
[0024] 本发明方法中，为了能够进一步提高对压裂返排液的除油和去浊效果，优选情况 下，相对于每升压裂返排液，絮凝剂的投加量为10-2000mg，进一步优选为20-1000mg，再进 一步优选为100-500mg ;更优选地，聚合硫酸铝、聚合硫酸铁和阴离子聚丙烯酰胺的重量比 为 1:0. 1-1:0. 005-0. 05〇
[0025] 本发明方法中，为了能够进一步提高对压裂返排液的除油和去浊效果，优选情况 下，絮凝沉淀处理的条件包括：絮凝沉降的时间为5-300分钟，进一步优选为10-180分钟， 更优选为30-120分钟；压裂返排液的pH值为6-9。
[0026] 本发明方法中，对于浮选剂没有特别的限定，可以为本领域常用的各种浮选剂，为 了能够进一步降低药剂的消耗量、降低处理成本并提高对压裂返排液的除油和去浊效果， 优选情况下，浮选剂包括无机浮选剂和有机浮选剂，进一步优选地，无机浮选剂为硫酸铝和 聚合氯化铝的混合物，有机浮选剂为阴离子聚丙烯酰胺。对于阴离子聚丙烯酰胺没有特别 的限定，可以为本领域常用的各种阴离子聚丙烯酰胺，优选情