油田压裂返排液处理技术的现状、发展及新工艺

油田采油压裂技术是指利用压力将地层压开，产生裂缝，并用适量的支撑剂（通常是具有一定粘度的砂粒）将裂缝支撑起来，以减少流体流动阻力的一种增产增注措施。压裂施工成功的关键是配置出油量的压裂液体系，用于携带砂粒进入地层。

自从上世纪五十年代出开始用于造缝增产以来，其体系发生了较大的改变。早期压裂液体系是向汽油中添加粘性流体用于压开裂缝的油基压裂液。但是该类型压裂液体系在高温油井中粘度变小，大大降低施工效率，而且安全性差，不能广泛应用于压裂施工。上世纪九十年代提出的水基压裂液体系以水为溶剂，采用生物高分子胍胶及其改性衍生物作为稠化剂取得了良好的施工效果。

压裂工艺示意图

近年来，随着我国各级政府对环境的要求越来越高，压裂返排液的无害化处理变得愈加重要。配液简单、用量少、对地层伤害少的清洁压裂液体系的研究取得了较好的发展。然而大部分油田仍然采用水基压裂液体系，其压裂返排液不仅包含原油类物质、化学添加剂、陶粒和石英砂等物质，还包括渗入水中的多种细菌微生物等。总的来说，具备以下特点：

（1） 压裂液体系在配置过程中添加的各种助剂成分多样，待压裂液破胶后返排液的废水浊度、色度、COD等值较高。任意排放会对周围环境造成较大的危害。

（2） 压裂返排液由于破胶不彻底造成粘度大、有机物含量高、固相悬浮物颗粒含量高、悬浮油污含量高以及生化性差。返排液成分也比较复杂，破胶的聚合物含量高、粘度高，各种有机无机添加剂含量高，其次是SBR菌、硫化物和金属含量等。粘度达到20mPa·s，并且稳定性高，乳化严重不易沉淀。

（3） 压裂返排液间歇排放，排放量大。

目前我国油田产生的压裂返排液主要油三种处理方式：

一是处理达到一定标准后用作注水开采的回注水或灌入废地层；

二是处理后达标排放；

三是作为压裂液体系的配制用水循环使用。大部分油田采用的都是隔油-粗粒化-混凝-氧化-过滤-杀菌的方法，然后用于油田回注水。这种方法不但流程繁杂，效果不太理想，处理水量有限并且随着三次采油污水的水量逐年增加，这类返排污水的处理也成为亟待解决的问题。

压裂返排液处理工艺流程图

为解决压裂返排液处理的诸多现实难题，科力迩科技在油田产水处理领域深耕多年，研发出以臭氧催化氧化-旋流气浮技术（CDOF）+旋流溶气气浮技术（CDFU）的工艺方案，相关应用案例运行多年经验证明，该套工艺破胶降粘快速，全自动运行，可有效去除压裂返排液中各种聚合物、化学添加剂、杂菌及钙镁离子，大幅减少污泥量，较好解决了压裂返排液处理的技术难题，可广泛应用于各种陆地油田及海上开采平台的压裂返排液处理。

压裂返排液处理案例