CN103359867A - 一种压裂返排液处理方法及装置 - Google Patents

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张维
康恒
张美珍
富饶
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China Oil Hbp Science & Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种压裂返排液处理方法及装置，由四个基本工艺单元组成，包括：井口处理单元、预处理单元、膜处理单元和蒸发处理单元；每个单元单独成橇，依据压裂返排液性质不同，搭配组装工艺路线。本发明可以解决通过将各种工艺技术单元模块化，既可满足简单处理达到不冲击污水系统的要求，也能满足更高端的外排及零排放等要求的技术问题。

Description

一种压裂返排液处理方法及装置
技术领域
本发明涉及油田化工工艺领域，特别是指一种压裂返排液处理新工艺。
背景技术
自从进入二十一世纪，低渗透油气藏就成为勘探开发最重要的领域之一，资料表明，低渗透油藏已占到当年油气探明储量的四分之一以上，国内外的实践证明“水力压裂是现阶段开采低渗透油气藏无可取代的技术”。在未来页岩气开发过程中，压裂技术同样是制约页岩气开采的关键因素之一。压裂技术应用越广，产生的压裂返排液就越多，压裂返排液的处理已经成为制约压裂技术发展的桎梏。国内每年压裂返排液的数量在2000万方左右，由于每口压裂井的不同压裂要求不同，有些井压裂规模大，有些井压裂规模小，但是从新增开发油气区块及页岩气开发的方向来看未来每年的压裂液返排液的规模将越来越大，这也意味着压裂液返排液的处理需求将越来越大。
目前，国内尚没有一种完备、可供推广应用的技术处理压裂返排液。
发明内容
本发明的目的是提出一种撬装式压裂返排液处理方法及装置，以解决通过将各种工艺技术单元模块化，既可满足简单处理达到不冲击污水系统的要求，也能满足更高端的外排及零排放等要求的技术问题。
本发明目的是通过这样的技术方案实现的：
一种压裂返排液处理方法，该压裂返排液处理方法包括如下步骤：
（1）、将返排液进行中和、除砂、脱气处理；
（2）、将除砂、脱气后的返排液进行混凝、沉淀、过滤处理；
（3）、将预处理后的返排液进行膜处理；
（4）、将膜处理后的清水排放或回用，浓水进行蒸发处理。
一种压裂返排液处理装置，由四个基本工艺单元组成，包括：井口处理单元、预处理单元、膜处理单元和蒸发处理单元；每个单元单独成橇，依据压裂返排液性质不同，搭配组装工艺路线。
在作业地点与集中处理地点较近的情况，处理后污水可有效减少对联合站污水处理系统的影响的条件下，工艺单元搭配连接形式为：井口单元+预处理单元。
在处理后合格水可就地排放，处理后浓液需要运输至集中处理地点的条件下，工艺单元搭配连接形式为：井口单元+预处理单元+膜处理单元。
工艺单元搭配连接形式为：井口单元+蒸发处理单元。
根据零排放要求，工艺单元搭配连接形式为下列中的一种：井口单元+预处理单元+蒸发处理单元、井口单元+预处理单元+膜处理单元+蒸发处理单元。
本发明具备有如下特点：
一、工艺呈单元模块化，依据来液性质及处理要求不同，可灵活搭配工艺单元，处理后污水既可进系统，也可外排，或实现零排放。
二、自动化程度高，采用整套PLC控制，操作简便。
附图说明
图1是本发明工艺单元组成及流程简图。
图中编号：1、调节池  2、加药装置  3、预处理装置  4、板框过滤器5、膜处理装置  6、蒸发处理装置。
具体实施方式
本发明的压裂返排液处理方法包括如下步骤：1、将返排液进行中和、除砂、脱气处理；2、将除砂、脱气后的返排液进行混凝、沉淀、过滤处理；3、将预处理后的返排液进行膜处理；4、将膜处理后的清水排放或回用，浓水进行蒸发处理。
本发明所述的压裂返排液处理装置，由四个基本工艺单元组成，包括：至少包括收纳压裂返排液的调节池组成的井口处理单元、预处理单元、膜处理单元和蒸发处理单元；每个单元单独成橇，依据压裂返排液性质不同，搭配组装工艺路线。在作业地点与集中处理地点较近的情况，处理后污水可有效减少对联合站污水处理系统的影响的条件下，工艺单元搭配连接形式为：井口单元+预处理单元。在处理后合格水可就地排放，处理后浓液需要运输至集中处理地点的条件下，工艺单元搭配连接形式为：井口单元+预处理单元+膜处理单元。工艺单元搭配连接形式为：井口单元+蒸发处理单元。根据零排放要求，工艺单元搭配连接形式为下列中的一种：井口单元+预处理单元+蒸发处理单元、井口单元+预处理单元+膜处理单元+蒸发处理单元。
首先将压裂返排液在调节池1内调节缓冲，经加药装置2加药后在预处理装置3进行预处理，预处理后的污水通过板框过滤器4过滤掉固体杂质，再进入SUPPER RO膜处理系统5，处理后的水满足回用或外排要求。在此产生的浓水，送至蒸发处理6，在该阶段，水在蒸发室蒸发，在冷凝室冷凝为纯水，满足回用或外排要求，污染物最终形成固体结晶物，实现零排放。
下面将结合本发明实施例中的图1，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
国内某油田压裂返排液处理，要求处理后污水满足国家污水二级排放标准，允许产生一定浓水。
该油田现场具备井口单元（油嘴管汇、除砂器、三相测试分离器、火炬、原油燃烧器等），设计主体工艺共分为两个基本工艺单元：预处理单元、膜处理单元，每个单元单独成橇。工艺路线为首先将井口单元来的压裂返排液在调节池内缓冲，然后通过来料泵送至一级预处理阶段，预处理包括混凝、絮凝、过滤等技术，必要的时候加入预氧化药剂破胶。通过该段处理，返排液达到COD去除率30～40%，去除悬浮物及浮油的目的，经过该阶段的污水可以满足进入污水系统不对原有系统造成冲击。经过预处理的返排液进入第二段SUPPER RO膜处理系统，在该段处理中，绝大部分COD、盐份被截留，形成浓水；透过膜的水COD降到120mg/L以下满足外排要求。在第二阶段产生的浓水，收集后交由业主送往其他地点集中处理。
实施例2
国内某油田压裂返排液处理，要求达到零排放要求。
设计主体工艺共分为四个基本工艺单元：井口处理单元、预处理单元、膜处理单元、蒸发处理单元，每个单元单独成橇。路线为首先将井口单元来的压裂返排液在调节池内缓冲，然后通过来料泵送至一级预处理阶段，预处理包括混凝、絮凝、过滤等技术，必要的时候加入预氧化药剂破胶。通过该段处理，返排液达到COD去除率30～40%，去除悬浮物及浮油的目的，经过该阶段的污水可以满足进入污水系统不对原有系统造成冲击。经过预处理的返排液进入第二段SUPPER RO膜处理系统，在该段处理中，绝大部分COD、盐份被截留，形成浓水；透过膜的水COD降到120mg/L以下满足外排要求。在第二阶段产生的浓水，由泵送至第三级蒸发处理，在该阶段，水在蒸发室蒸发，在冷凝室冷凝为纯水，满足回用或外排要求，污染物最终形成固体结晶物，实现零排放。

Claims (6)

1.一种压裂返排液处理方法，该压裂返排液处理方法包括如下步骤：
（1）、将返排液进行中和、除砂、脱气处理；
（2）、将除砂、脱气后的返排液进行混凝、沉淀、过滤处理；
（3）、将预处理后的返排液进行膜处理；
（4）、将膜处理后的清水排放或回用，浓水进行蒸发处理。
2.一种压裂返排液处理装置，其特征在于，由四个基本工艺单元组成，包括：井口处理单元、预处理单元、膜处理单元和蒸发处理单元；每个单元单独成橇，依据压裂返排液性质不同，搭配组装工艺路线。
3.根据权利要求2所述的一种压裂返排液处理装置，其特征在于，在作业地点与集中处理地点较近的情况，处理后污水可有效减少对联合站污水处理系统的影响的条件下，工艺单元搭配连接形式为：井口单元+预处理单元。
4.根据权利要求2所述的一种压裂返排液处理装置，其特征在于，在处理后合格水可就地排放，处理后浓液需要运输至集中处理地点的条件下，工艺单元搭配连接形式为：井口单元+预处理单元+膜处理单元。
5.根据权利要求2所述的一种压裂返排液处理装置，其特征在于，工艺单元搭配连接形式为：井口单元+蒸发处理单元。
6.根据权利要求2所述的一种压裂返排液处理装置，其特征在于，根据零排放要求，工艺单元搭配连接形式为下列中的一种：井口单元+预处理单元+蒸发处理单元、井口单元+预处理单元+膜处理单元+蒸发处理单元。
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