油气田采集压裂返排液 钻井废水净化

废水压裂返排液

压裂返排液的定义
压裂返排液是指在油气田开发过程中,通过水力压裂技术向地层注入高压流体(压裂液),使地层形成裂缝以增加油气渗透率后,从井筒返排到地面的液体。其成分包括压裂液基液、地层水、支撑剂(如砂粒)以及地层中的悬浮物、溶解性固体、原油和压裂作业中添加的化学药剂(如稠化剂、交联剂、破胶剂、杀菌剂等)。


压裂排液的性质

成分复杂
返排液中包含高分子聚合物(如瓜胶)、交联剂、破胶剂残余、原油、地层无机盐(钙、镁、铁等)、重金属离子及微生物代谢产物,导致其化学性质多变。
高矿化度与高悬浮物含量
溶解性固体总量(TDS)可达数万至数十万mg/L,悬浮物浓度(SS)常超过1000mg/L,远超常规废水标准。
高黏度与乳化严重
压裂液中的高分子聚合物使返排液黏度显著升高(可达10-100mPa·s),原油与水形成稳定乳化液,导致固液分离困难。
高化学需氧量(COD)与生物毒性COD值通常在数千至数万mg/L之间,部分化学添加剂(如醛类、季铵盐)具有生物毒性,抑制微生物降解。
pH值波动大
受地层矿物溶解、化学药剂反应影响,pH值范围可从强酸性(<3)到强碱性(>11),需针对性调节处理工艺。


压裂排液的种类
按来源地层划分
常规油气藏返排液:来自砂岩、碳酸盐岩等常规储层,黏度较低,化学药剂种类较少。
非常规油气藏返排液(如页岩气、致密油):返排液中滑溜水、线性胶比例高,黏度大,含大量支撑剂残余。
按压裂液类型划分
水基压裂返排液:以水为基液,含瓜胶、胍胶等增稠剂,黏度高、悬浮物多。
油基压裂返排液:以柴油或矿物油为基液,乳化严重,COD值极高,需特殊破乳处理。
泡沫基压裂返排液:含氮气或二氧化碳泡沫,返排后含大量表面活性剂,易起泡。
按返排阶段划分
初期返排液:返排速度快,含大量压裂液基液和化学药剂,黏度与COD值高。
中期返排液:地层水比例上升,矿化度增加,悬浮物含量降低。
后期返排液:以地层水为主,含少量原油和溶解性固体,需关注结垢与腐蚀问题。
按处理难度划分
易处理返排液:成分简单,黏度低,可通过常规物化法(如沉淀、过滤)处理。
难处理返排液:含复杂高分子聚合物、高黏度乳化液或高盐废水,需多级处理(如高级氧化、膜分离)。