[发明专利]压裂返排液的处理装置及处理方法

说明书

本发明提供了一种压裂返排液的处理装置及处理方法。该处理方法包括以下步骤：S1，对包括压裂返排液的待处理液进行电解处理；S2，对电解后的待处理液进行气浮处理，以得到浮渣和清液；S3，对浮渣进行脱水处理。通过该处理方法，在不外加氧化剂、杀菌剂的条件下，消耗较低的电量即可实现对返排液的快速降粘与杀菌同步处理，同时通过在线测定电解处理后返排液的氧化还原电位，自动调整电解处理工艺中的电解功率与返排液的流量，从而使处理后的返排液在降粘、杀菌方面达到恒定的效果。

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，具体而言，涉及一种压裂返排液的处理装置及处理方法。

背景技术

油气井压裂作业结束后，压裂液在地层条件和破胶剂的作用下破胶，黏度降低，从地层中返排至地面。返排出的压裂液中含有大量的添加剂、地层离子和机械杂质等，直接排放将严重污染环境，而进行无害化处理的成本又较高。因此，近几年来，国内外开展了压裂液回收再利用技术研究，即对返排出的压裂液进行回收处理，然后再次用于压裂施工。该方法既可节约配液用水和配液材料，又解决了压裂作业后大量废液难处理的问题，起到节能减排作用。而现有处理工艺流程长，成本高，投资大，工艺很复杂的问题。比如对于具有一定粘度的返排液，如果直接采用过滤或者压滤的方式去除悬浮物，滤布易被堵，处理效率低；而采用絮凝沉降的方式无法有效去除悬浮物或者絮凝剂的用量较大；如果采用向返排液中加入氧化剂，使返排液于室温下彻底降粘然后再去除悬浮物的方式，则需要的氧化剂加量较大，并且需要将剩余的氧化剂进行完全去除，从而很大幅度的增加处理费用；离心法只适用于将泥土类等与流体的密度差大于0.05g/cm³的悬浮物分离。为了更好地分离返排液中的悬浮物，需要对具有一定粘度的返排液进行降粘处理。但是通过采用外加氧化剂使返排液在室温下彻底破胶降粘，一方面所需药剂加量较大，另一方面加入的氧化剂会有残留，而残留的氧化剂需要进一步去除，否则会影响后续配制出的压裂液性能。

现有技术中有人提供了一种压裂返排液的处理方法：将胍胶压裂返排液进行电絮凝；将电絮凝后的废液进行气浮沉降；将气浮沉降处理后的上清液体进行电化学深度氧化处理；将进行电化学深度氧化处理后的废液进行过滤处理，实现回排或外排。然而，该方法采用了臭氧氧化技术，返排液中剩余的稠化剂(比如胍胶)将会被彻底氧化降解，且该技术所使用的臭氧发生装置的运行和维护成本较高。

现有技术中还有人使压裂返排液进入暂存池后用pH调节剂将pH值调节至6-7；粗过滤后滤液进入电解池，产生絮凝悬浮物，电解后液体进入收集池,上部为絮凝悬浮物，下部为清液；刮出上部絮凝悬浮物，清液返回电解池处理，再进行精细过滤完成处理。然而，该方法存在以下问题：(1)由于该方法需要先过滤后再进行电解，然而粘度大于5mPa·s的液体很难进行过滤，因此，上述方法只适用于粘度小于5mPa·s的压裂返排液；(2)电解板为铁板或者铝板，使用过程中存在电化学腐蚀，需要定期更换，电解效率随时间变化较大。

现有技术中还有人将压裂返排液首先进行絮凝沉淀、过滤除成垢元素处理之后，再利用声光电激发效应将废水中氯离子转化成次氯酸根和氯气进行深度氧化，全流程不需要外加氧化剂，而且只设置了除去影响压裂液配液的成分，其他有用成分全部或部分保留，不仅减少了废液处理成本，还可以降低压裂液配液时助剂的添加成本。然而，该方法存在以下问题：(1)不适用于粘度大于5mPa·s的压裂返排液，因粘度较大的返排液无法进行有效絮凝沉淀、过滤；(2)超声波、微波与电解相结合，造成设备运行成本较高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种压裂返排液的处理装置及处理方法，以解决现有技术中的压裂返排液在粘度较大时处理效果差且成本较高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种压裂返排液的处理方法，包括以下步骤：S1，对包括压裂返排液的待处理液进行电解处理；S2，对电解后的待处理液进行气浮处理，以得到浮渣和清液；S3，对浮渣进行脱水处理。