CN101629486A - 一种清洁压裂返排液回收驱油及解堵工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种清洁压裂返排液回收驱油及解堵工艺，步骤有：清洁压裂返排液破胶后加絮凝剂或粘泥剥离剂或杀菌剂进行悬浮物沉积并杀菌；经有过滤功能的洗井车或精密过滤器初步过滤回收，处理后悬浮物含量≤10mg/l；含油量≤15mg/l；按照每口井注入水质要求再次经过精密过滤器2μm－150μm的精过滤；精过滤后进行化学药剂的添加或复配，且具有环保特征，能明显改善岩芯性能，恢复地层渗透率，提高水润湿效果，增强防膨稳砂效果，阻止垢再次形成沉积，降低油水界面张力，提高原油采收率。

Description

一种清洁压裂返排液回收驱油及解堵工艺

技术领域

本发明涉及一种废液化学回收工艺，尤其是一种清洁压裂返排液的回收驱油及解堵处理工艺。

背景技术

随着水力压裂的不断发展，出现了各种各样的携砂液。在水基、乳化和泡沫等压裂作业中，使用最多的压裂液是水基冻胶压裂液，其中增稠剂均是一些高分子聚合物，如硼交联的胍胶、羟丙基纤维素、聚丙烯酰胺等。这些聚合物基本能满足了目前现场施工对液体的要求。但是，由于聚合物分子量高，水不溶物多，与交联剂交联进而形成了超大分子，压裂结束后，在破胶液中就有相当一部分水不溶物(20-60％)和未彻底破胶的超大分子驻留在裂缝中，使地层渗透率下降，施工效果不好。另外，在整个压裂过程中，压裂液外加剂种类繁多，增稠剂分散溶胀速度慢等，严重影响了压裂液质量。人们已经认识到这种危害，在破胶体系和添加剂上进行了很大改进，但是，在降低残渣提高压裂质量上仍收效甚微。泡沫压裂虽然克服了上述不足，因设备和液体费用高昂，限制了其大规模使用。

目前研究开发的新型的压裂液体系-低伤害的水基压裂液体系也称无聚合物压裂液体系比较好的解决了上述问题。该体系借助于具有一定浓度的物质(通常其分子量小于500g/mol，是聚合物的1/1000)，在一定环境条件下，能形成一定粘度的特性来有效输送支撑剂。该体系压裂液不仅克服了常规水基压裂液体系的不足，而且还具有简化压裂施工工序、外加剂种类少，配液方便、滤失小、伤害低、压裂液性能稳定，保证了液体造缝和携砂所需的粘度，提高了整体压裂效果。

新型的压裂液体系是近几年一种理想的压裂液体系，因而越来越受到人们重视。这种压裂液主要由低分子长链脂肪酸衍生物季铵盐阳离子和甜菜碱表面活性剂、盐溶液、激活剂和稳定剂组成，主要作用是输送支撑剂，压裂液破胶返排后主要活性成分基本无损失，外排后又污染环境。

发明内容

本发明涉及油气田领域中压裂返排液回收驱油及解堵工艺，尤其是一种清洁压裂返排液回收驱油及解堵处理工艺。

本发明是把该压裂液进行回收驱油及解堵，其特征在于包括下列步骤：

(1)首先清洁压裂返排液破胶后加絮凝剂或粘泥剥离剂或杀菌剂进行悬浮物沉积并杀菌；(2)经有过滤功能的洗井车或精密过滤器初步过滤回收，处理后悬浮物含量≤10mg/l；含油量≤15mg/l；(3)按照每口井注入水质要求再次经过精密过滤器2μm-150μm的精过滤；(4)精过滤后进行化学药剂的添加或复配。

化学药剂的添加或复配所指的化学药剂是指0.1％-0.3％(质量百分比)生物酶制剂及0-50％(质量百分比)水。该新型0.1％-0.3％(质量百分比)生物酶制剂与50-99.9％(质量百分比)清洁压裂返排液(表面活性剂特性)配制成的组合物驱油体系与地下原油可以达到102～10-2mN/m的低界面张力，可有效地驱替油层中的剩余油，提高原油采收率6-15％。

经过该工艺处理的清洁压裂返排液回收率可达70％以上，彻底地解决了压裂返排液的环境污染问题。

本发明具有明显环保特征，能明显改善岩芯性能，恢复地层渗透率，提高水润湿效果，增强防膨稳砂效果，阻止垢再次形成沉积，降低油水界面张力，提高原油采收率。

具体实施方式

为进一步公开本发明的技术方案，下面以最佳方案作详细说明：

本发明是把该清洁压裂液进行回收驱油及解堵，包括下列步骤：

1)清洁压裂返排液经过自行破胶后，加入絮凝剂15ppm、粘泥剥离剂80ppm，进行悬浮物沉积；

2)将沉积后的返排液经有过滤功能的洗井车进行过滤回收，经过处理后的清洁压裂返排液悬浮物含量≤10mg/l；含油量≤15mg/l；

3)根据井的地层渗透率决定注入水质的要求，再经过精密过滤器2μm的精过滤；

4)精过滤后，在过滤液中加入0.3％(质量百分比)的生物酶制剂、10％(质量百分比)的水，得复合驱油和解堵剂。

其中的生物酶制剂为50％(质量百分比)的蛋白酶、30％(质量百分比)的纤维素酶及20％(质量百分比)的木瓜酶混合制得。

经过该工艺处理的清洁压裂返排液回收率可达70％以上。彻底解决环境污染问题。清洁压裂反排液回收前后指标对比参见表一：

表一：清洁压裂反排液回收前后指标对比

项目	单位	回收前	粗过滤	精过滤	标准(以渗透率＞0.6μm2为参考)
						悬浮固体含量	mg/l	2200.0	4.1	0.9	≤5
SRB菌	个/ml	106	102	21	≤102
						腐生菌	个/ml	106	102	0	≤102
悬浮物颗直径中值	μm		132	1.8	≤3.0
						含油量	mg/l	72.8	9.7	1.05	≤10
总铁含量	mg/l	10.8	0.48	0.35	≤0.5
						硫化物含量	mg/l	8.5	1.9	1.5	＜2.0
平均腐蚀速率	mm/a	0.085	0.069	0.021	≤0.076

回收的压裂返排液主要活性成分基本无损失，季铵盐型表面活性剂驱油时，存在低界面张力机理，润湿返转机理和表面电性返转机理。在驱油剂浓度达到600mg/l时，采收率可提高5％-6％，甜菜碱型两性表面活性剂，由于该种表面活性剂对金属离子有螯合作用，因而大多数都可用于高矿化度、较高温度的油层驱油。该表面活性剂组合体单独与地下原油可以达到101～10-2mN/m的低界面张力，可有效地驱替油层中的剩余油。在生物酶制剂配制成的组合物在生物酶制剂的作用下，降低季铵盐型表面活性剂的粘度、增强其表面活性，加强了回收的压裂返排液的粘土膨胀抑制作用。加入的生物酶制剂可将聚合物交联链破坏，降粘降解，消除聚合物残渣的伤害。酶遵循的是“锁匙原理”，即“一把钥匙一把锁”的原理，只断开多糖类聚合物结构中特定的糖苷键，从而使聚合物降解为非还原性的单糖和二糖。采用活性酶能快速把碳氢化合物从固体粒表面剥离，并将高分子聚合物的骨架键断裂，使其降解为低分子量聚合物，并能破坏紧贴在井壁上泥饼中的聚合物长链，从而把泥饼快速清除掉。破坏油膜，打碎成小粒径的小油珠，剥离油垢。岩心清洁后，使岩心呈现强亲水特征，阻止油垢沉积形成。低表面张力，消除水锁伤害、细菌伤害，产生诱导油流的作用。具体实验数据如表二：

表二：清洁压裂反排液回收增加生物酶处理后增加以下指标

项目	单位	处理前	处理后
				表面张力	mN/m	34	30.8
界面张力	mN/m	1.26	0.56
				渗透率恢复值	％	55	91.8
渗透率比值		0.98	1.28
				提高采收率	％	6	18

Claims (5)

1、一种清洁压裂返排液回收驱油及解堵工艺，其特征在于包括下列步骤：

1)清洁压裂返排液经过自行破胶后，加入絮凝剂10-100ppm、粘泥剥离剂10-100ppm及杀菌剂0-20ppm，进行悬浮物沉积、杀菌；

2)将沉积、杀菌后的返排液经有过滤功能的洗井车进行过滤回收，经过处理后的清洁压裂返排液悬浮物含量≤10mg/l；含油量≤15mg/l；

3)根据每口井的地层渗透率决定注入水质的要求，再经过精密过滤器2μm-150μm的精过滤；

4)精过滤后，在过滤液中加入0.1-0.3％(质量百分比)的生物酶制剂、0---50％(质量百分比)的水，得可用于油水井的复合驱油和解堵剂。

2、根据权利要求1所述的一种清洁压裂返排液回收驱油及解堵工艺，其特征在于在步骤2)中也可以用精密过滤器进行过滤回收。

3、根据权利要求1所述的一种清洁压裂返排液回收驱油及解堵工艺，其特征在于在步骤4)中是生物酶制剂为20-50％(质量百分比)的蛋白酶、30-50％(质量百分比)的纤维素酶及10-50％(质量百分比)的木瓜酶混合制得。

4、根据权利要求1所述的一种清洁压裂返排液回收驱油及解堵工艺，其特征在于在步骤4)中是生物酶制剂是20-50％(质量百分比)的蛋白酶、30-50％(质量百分比)的纤维素酶、10-40％(质量百分比)的木瓜酶、2-10％(质量百分比)的细菌代谢产物、5-20％(质量百分比)的生物活性剂混合制得。

5、根据权利要求1所述的一种清洁压裂返排液回收驱油及解堵工艺，其特征在于在步骤4)中是生物酶制剂是20-50％(质量百分比)的蛋白酶、30-50％(质量百分比)的纤维素酶、10-40％(质量百分比)的木瓜酶及少量生物阻垢剂混合制得。