CN110255792A - 一种特低渗透油田采出水稳定达标处理系统及其处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种特低渗透油田采出水稳定达标处理系统及其处理工艺，包括臭氧发生器、涡流反应器、紫外催化器、均质罐、接触室以及无机碳膜处理器，涡流反应器带有用于将经过预处理的采出水进入的进水口，臭氧发生器通过压缩机将产生的臭氧送入涡流反应器，涡流反应器、紫外催化器、均质罐、接触室以及无机碳膜处理器依次通过管道连通，使用包括以下步骤；S1、采出水的预处理S2、涡流混合反应，S3、紫外催化氧化处理，S4、均相反应处理，S6、无机炭膜过滤处理，本发明通过采用紫外催化器中的O3/UV催化机制产生·OH提高杀菌效率，并利用O2、O3氧化将水中Fe2+氧化成Fe3+，经水质改性后与水中OH‑结合生成Fe(OH)3，起到助凝作用，便于完成后期的水处理。
Description
技术领域
本发明属于油田采出水处理工艺技术领域，具体涉及一种特低渗透油 田采出水稳定达标处理系统及其处理工艺。
背景技术
在特低渗透油田注水开发过程中，注水水质稳定达标是实现注水开发 效果的关键。由于该油田大面积实施CO2泡沫驱、空气泡沫驱、水力压 裂技术进行增产稳产措施，采用化学氧化、投加化学药剂进行防腐，在同 层回注循环过程中部分返排压裂助剂、驱油助剂、集输处理助剂被引入采 出水中，另外由于延长油田采油区域比较分散，部分洗井、作业废液疑似 凝胶状物质也间歇进入污水处理系统，造成采出水成分复杂，形成了“高 乳化、高含盐、高细菌含量、高腐蚀、高含硫含铁”乳化稳定的复杂体系， 给水处理系统造成极大的困难。
基于采出水稳定乳化体系和污水处理过程中存在的问题，现阶段主要 采用的是污水处理工艺和化学稳定药剂联合使用的方法，但已不能完全满 足处理要求。
常规化学稳定处理技术不仅在处理效果上非常有限，而且投加药剂种 类较多，包括除铁剂、除硫剂、杀菌剂、缓蚀剂、阻垢剂、黏土稳定剂等 等，投加量也较大，导致处理成本成本、设备运行及维修费用较高，处理 后出水仍时常出现不稳定的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种 特低渗透油田采出水稳定达标处理系统及其处理工艺，以解决上述背景技 术中提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种特低渗透油田 采出水稳定达标处理系统，包括臭氧发生器、涡流反应器、紫外催化器、 均质罐、接触室以及无机碳膜处理器，所述涡流反应器带有用于将经过预 处理的采出水进入的进水口，所述臭氧发生器通过压缩机将产生的臭氧送 入涡流反应器，所述涡流反应器、紫外催化器、均质罐、接触室以及无机 碳膜处理器依次通过管道连通。
优选的，所述均质罐与接触室分别通过输气管道与臭氧发生器之间连 通用于将其未溶解和未参与反应分解的尾气直接返回涡流反应器前，使产 生尾气继续回用。
优选的，所述接触室包括对顶部产生的浮渣进行除去的刮渣装置和对 悬浮颗粒经过吸附粘连完成沉降处理的斜板装置。
优选的，所述涡流反应器的进水口与压缩机的输气管道处均设置有压 力表，且在所述压缩机的输气管道处还安装有流量计。
一种特低渗透油田采出水稳定达标处理系统的处理工艺，包括以下步 骤：
S1、特低渗透油田采出水的预处理，在特低渗透油田采出水内部添加 4％浓度的pH调节剂，将特低渗透油田采出水的pH值调节至8.0，调节完 成后加入混凝剂PAC完成预处理；
S2、涡流混合反应，将S1中经过预处理的特低渗透油田采出水加入 到涡流反应器中，同时利用臭氧发生器产生臭氧，且通过压缩机将臭氧输 送至涡流反应器内部，使得臭氧、氧气、混凝剂PAC以及经过预处理的 特低渗透油田采出水在涡流反应器中完成高度涡流混合反应；
S3、紫外催化氧化处理，将S2中完成混合反应的特低渗透油田采出 水通过紫外催化器的处理完成紫外催化氧化处理，从而使得紫外与臭氧协 同作用产生大量的·OH进行杀菌，发挥氧气与臭氧的氧化作用进行破乳降 浊和除铁除硫，对水中含有的大量压裂返排液进行破胶降黏，提高乳化油 去除率，同时使处于溶解状态的有机物变成可絮凝的胶体颗粒，实现污染 物的高效去除；
S4、均相反应处理，将S3中处理完成的特低渗透油田采出水输送至 均质罐中，在均质罐中使非均相气液混合物变为溶解的均相臭氧、氧气水 溶液；
S5、浮渣与沉降物的处理，在S4中反应完成的均相臭氧、氧气水溶 液中加入絮凝剂PAM，然后输送至接触室中，在接触室内部依次开设有 气泡释放区、固液分离区和斜板沉降区，接触室内部后水体中的气体通过 瞬间释放出来的大量微小气泡与产生的絮体进行接触润湿和粘附等物化 过程实现固液分离和油水分离，悬浮颗粒与气泡进行粘连上浮，密度小的 颗粒通过气泡浮力上升到接触室上面进入固液分离区，且固液分离区的顶 端还设置有对顶部产生的浮渣进行除去的刮渣区，斜板沉降区具体为用于 对气浮未去除悬浮颗粒经过吸附粘连完成沉降处理的斜板装置，沉降分离 后的水流入到出水口；
S6、无机炭膜过滤处理，将S5中反应完成的特低渗透油田采出水送 入无机炭膜过滤装置进行过滤处理，将达标后的水质直接排出，且将接触 室底部产生的泥、无机炭膜过滤处理和反洗出的污泥进行简单沉降后直接 排到现场定点污泥池储存。
优选的，所述臭氧发生器采用氧气作为气源。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过采用臭氧完成氧化作用，臭氧氧化是具有氧化效率高、 处理成本低等特点的绿色环保处理技术，采用紫外催化器中的O3/UV催化 机制产生·OH提高杀菌效率，并利用O2、O3氧化将水中Fe2+氧化成Fe3+， 经水质改性后与水中OH-结合生成Fe(OH)3，起到助凝作用，便于完成后 期的水处理，对水中含有的大量压裂返排液进行破胶降黏，提高乳化油去 除率，同时使处于溶解状态的有机物变成可絮凝的胶体颗粒，实现污染物 的高效去除。同时采用多相协同氧化提高氧化效率，从而解决化学氧化时 氧化不彻底的问题。
2、本发明通过涡流混合反应使得臭氧、氧气、混凝剂PAC以及水体 在涡流反应器中完成高度涡流混合反应，从而促使乳化体系稳定性降低， 实现破乳脱稳、絮体网捕、架桥吸附等作用的同时发挥，强化破乳降浊效 果，提高污水中污染物的去除效率，且加入混凝剂PAC能促使臭氧氧化 系中产生更多的·OH，不但提高杀菌效率，也能强化有机物的混凝去除效 果，另外臭氧可以氧化有机物分和低价金属离子，提高水中有机物和杂质 的可絮凝性，增强污染物分离效果。
3、本发明通过在内实现臭氧氧化、混凝、溶气气浮固液分离与杀菌 等多个反应过程，臭氧氧化与高效气浮有机结合既能改善传统气浮工艺的 处理效果，也能提高臭氧氧化利用率，实现O2、O3混合气溶气气浮，且 臭氧氧化处理后能够改变水中悬浮物的性质，使采出水乳化稳定性变差， 颗粒粒径变大进而聚结，同时使处于溶解状态的有机物变成可絮凝的胶体 颗粒，尤其针对高含铁污水处理，絮凝作用更明显，从而使得水处理系统 的处理成本也大大降低。
附图说明
图1是本发明系统结构示意图；
图2是本发明处理工艺流程图；
图3是本发明采出水处理前后浊度变化图；
图4是本发明采出水处理前后水中含油量变化图；
图5是本发明处理前后水中悬浮物变化图；
图6是本发明处理前后水中粒径中值大小变化图；
图7是本发明模拟井口采出水达标性评价图；
图8是本发明处理前后水铁含量变化图；
图9是本发明中气体参与反应流程图；
图10为本发明接触室内部处理流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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 有做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。
如图1和图10所示，本发明提供一种技术方案：一种特低渗透油田 采出水稳定达标处理系统，包括臭氧发生器、涡流反应器、紫外催化器、 均质罐、接触室以及无机碳膜处理器，所述涡流反应器带有用于将经过预 处理的采出水进入的进水口，所述臭氧发生器通过压缩机将产生的臭氧送 入涡流反应器，所述涡流反应器、紫外催化器、均质罐、接触室以及无机 碳膜处理器依次通过管道连通。
采用上述系统用于特低渗透油田采出水稳定达标处理工艺，如图2所 示包括以下步骤；
S1、特低渗透油田采出水的预处理，在采出水内部添加4％浓度的pH 调节剂，将特低渗透油田采出水的pH值调节至8.0，调节完成后加入混凝 剂PAC完成预处理；
S2、涡流混合反应，将S1中经过预处理的特低渗透油田采出水加入 到涡流反应器中，同时利用臭氧发生器产生臭氧，其中臭氧发生器采用氧 气作为气源，然后通过压缩机将臭氧输送至涡流反应器内部，使得臭氧、 氧气、混凝剂PAC以及特低渗透油田采出水在涡流反应器中完成高度涡 流混合反应；
S3、紫外催化氧化处理，将S2中完成混合反应的特低渗透油田采出 水通过紫外线灯的照射完成紫外催化氧化处理，从而使得紫外与臭氧协同 作用产生大量的·OH进行杀菌，发挥氧气与臭氧的氧化作用进行破乳降浊 和除铁除硫，对水中含有的大量压裂返排液进行破胶降黏，提高乳化油去 除率，同时使处于溶解状态的有机物变成可絮凝的胶体颗粒，实现污染物 的高效去除；
S4、均相反应处理，将S3中处理完成的特低渗透油田采出水输送至 均质罐中，在均质罐中使非均相气液混合物变为溶解的均相臭氧、氧气水 溶液；
S5、浮渣与沉降物的处理，在S4中反应完成的均相臭氧、氧气水溶 液中加入絮凝剂PAM，然后输送至接触室中，在接触室内部依次开设有 气泡释放区、固液分离区和斜板沉降区，接触室内部后水体中的气体通过 瞬间释放出来的大量微小气泡与产生的絮体进行接触润湿和粘附等物化 过程实现固液分离和油水分离，悬浮颗粒与气泡进行粘连上浮，密度小的 颗粒通过气泡浮力上升到接触室上面进入固液分离区，且固液分离区的顶 端还设置有对顶部产生的浮渣进行除去的刮渣区，斜板沉降区具体为用于 对气浮未去除悬浮颗粒经过吸附粘连完成沉降处理的斜板装置，其刮渣区 的具体结构域斜板装置均为现有技术，这里不再赘述，沉降分离后的水流 入到出水口；其斜板装置具体为在接触室的内部固定有倾斜板用于完成悬 浮颗粒的沉降，
S6、无机炭膜过滤处理，将S5中反应完成的特低渗透油田采出水送 入无机炭膜过滤装置进行过滤处理，将达标后的水质直接排出，且将接触 室底部产生的泥、无机炭膜过滤处理和反洗出的污泥进行简单沉降后直接 排到现场定点污泥池储存。
为了便于对管道压力的检测，在S2中涡流反应器的进水口与压缩机 的输气管道处均设置有压力表，为了便于完成对输送的臭氧的浓度的控 制，避免臭氧输送量过大造成臭氧浪费的现象发生，所述压缩机的输气管 道处还安装有流量计。
本实施例中，在S4中的均质罐顶端开设有用于与所述臭氧发生器连 通的输气管道，用于将未溶解和未参与反应分解的尾气直接返回臭氧发生 器，在S5中的接触室顶端也开设有与所述臭氧发生器之间连通的输气管 道，以氧气为气源的臭氧发生器产生的是臭氧和氧气混合物，氧气部分溶 解于水中变为溶解氧对水中还原性物质进行氧化，一部分在高压下与液相 形成氧气微气泡在工艺中形成气浮气源，使产生的絮体上浮，同时在接触室的气浮装置上方部分气泡撞击破裂进而释放成氧气；臭氧发生器产生的 臭氧一部分未溶解于水体中以O3气相形式存在，另外其部分溶解在水体 中直接氧化还原性污染物，同时在涡流混合反应与紫外催化协同下产生 ·OH进行间接氧化，氧化产物为S、Fe3+、CO2和H2O全部溶解于水中或 形成沉淀除去，溶解在水体中的O3不稳定会分解成O2。在这个氧化过程中未溶解的O2、O3、气泡释放及O3分解产生的O2根据O2浓度重新返回 臭氧发生器作为气源或直接返回到涡流反应器，使尾气中的O3及O2到充 分利用，基本实现尾气最大循环利用，具体请参阅图9。
采用延长油田作为实验地点，将该工艺应用于该油田杏子川采油厂沐 浴联合站、坪桥联合站，通过现场监测，处理后水质情况如下，通过现场 工艺运行一段时间，取处理前后水样化验浊度、悬浮物、含油量、粒径中 值，进水指标数据统一用左边纵坐标表示，出水指标数据统一用右边纵坐 标表示，并配置模拟注水井口水样，该水样是将无机炭膜出水在室内将温 度由40℃降至25℃，压力增加至8.0MPa，放置2天后的水样，随机抽取 20个样品分别测定悬浮物、含油量、粒径中值，如图3、4、5、6和7所 示，
由图可知运用本发明处理后水浊度基本都在0.3以下，悬浮物含量和 含油量均低于1.0mg/L，能达到了延长油田注入水水质标准，处理后水粒 径中值低于1.0μm标准达到95％以上，高于1.0μm指标的由于反洗切换 不及时，瞬时粒径有点大，需要及时自动反洗，提高处理后水质达标率， 对随机抽样的处理后水经过温度压力变化后含油量、悬浮物含量仍低于 1.0mg/L，粒径中值同样小于1.0μm，处理后水质仍然达标。
同时，在本发明运行四个月内不定期抽取处理后水样，考察多级臭氧 气浮工艺对SRB菌、TGB的去除效果和氧化除铁效果，杀菌结果见下表1所示，除铁效果见图8所示，进水铁含量用左边纵坐标表示，出水铁含 量用右边纵坐标表示
表1处理前后细菌含量变化
注：“--”为未检测出细菌含量
由表1和图8可知该处理工艺出水细菌含量均降至标准以下，SRB、 TGB、FB杀菌率能达到99％以上。来水铁含量较高，一般为9.5-31.2mg/L 之间，经过中试设备处理后铁含量均降至0.5mg/L以下，处理效果良好， 运行稳定。
离子稳定性能评价，处理前后及离子变化不大，只有Ca2+和HCO3 -离 子浓度变化较大，主要原因是在水质改性过程过程中，pH值为7.5-8.5之 间，水中OH-会与HCO3 -反应生成CaCO3，并随着混凝气浮除去，处理后 水在碱性条件下结垢趋势较小。
处理后水腐蚀结垢稳定性，取现场采出水经过本发明处理后水和配置 模拟井口水，测其两种水样失钙率和失镁率变化。并对两种水样分别进行 室内静态腐蚀实验，挂片时间为30天，可知结垢性Ca2+、Mg2+离子浓度 降低温度和增大压力放置2天后没有明显变化，失钙率、失镁率均比较低， 说明处理后水质和模拟井口水质都比较稳定，不易结垢，同时两种水样pH 值变化不大，腐蚀速率均低于0.076mm/a的石油行业标准。
本发明在现场实验结果如下：处理后水含油量≤1.0mg/L、悬浮物含量 ≤1.0mg/L、粒径中值≤1.0μm，腐蚀速率≤0.0534mm/a、SRB细菌含量≤10 个/mL、TGB细菌含量≤100个/mL、未检测出铁细菌、铁含量≤0.5mg/L， 硫化物≤2.0mg/L、侵蚀性CO2≤1.0mg/L，能达到特低渗、超低渗油田注入 水水质标准；根据现场注水井口和联合站出水条件进行模拟井口水配置并 对其进行物理指标(含油量、悬浮物、粒径中值)分析、离子稳定性能评 价、腐蚀结垢稳定性、分析得出利用涡流多相协同臭氧氧化气浮体系-无机 炭膜处理工艺处理后水质稳定，不会产生二次污染。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用 来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者 暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语 “包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得 包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还 包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员 而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例 进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等 同物限定。
Claims (6)
1.一种特低渗透油田采出水稳定达标处理系统，包括臭氧发生器、涡流反应器、紫外催化器、均质罐、接触室以及无机碳膜处理器，其特征在于：所述涡流反应器带有用于将经过预处理的采出水进入的进水口，所述臭氧发生器通过压缩机将产生的臭氧送入涡流反应器，所述涡流反应器、紫外催化器、均质罐、接触室以及无机碳膜处理器依次通过管道连通。
2.根据权利要求1所述的一种特低渗透油田采出水稳定达标处理系统，其特征在于，所述均质罐与接触室分别通过输气管道与臭氧发生器之间连通用于将其未溶解和未参与反应分解的尾气直接返回臭氧发生器。
3.根据权利要求1所述的一种特低渗透油田采出水稳定达标处理系统，其特征在于，所述接触室包括对顶部产生的浮渣进行除去的刮渣装置和对悬浮颗粒经过吸附粘连完成沉降处理的斜板装置。
4.根据权利要求2所述的一种特低渗透油田采出水稳定达标处理系统，其特征在于，所述涡流反应器的进水口与压缩机的输气管道处均设置有压力表，且在所述压缩机的输气管道处还安装有流量计。
5.一种采用权利要求1所述的系统用于特低渗透油田采出水稳定达标处理工艺，其特征在于，该处理工艺包括以下步骤：
S1、特低渗透油田采出水的预处理，在特低渗透油田采出水内部添加4％浓度的pH调节剂，将特低渗透油田采出水的pH值调节至8.0，调节完成后加入混凝剂PAC完成预处理；
S2、涡流混合反应，将S1中经过预处理的特低渗透油田采出水加入到涡流反应器中，同时利用臭氧发生器产生臭氧，且通过压缩机将臭氧输送至涡流反应器内部，使得臭氧、氧气、混凝剂PAC以及经过预处理的特低渗透油田采出水在涡流反应器中完成高度涡流混合反应；
S3、紫外催化氧化处理，将S2中完成混合反应的特低渗透油田采出水通过紫外催化器的处理完成紫外催化氧化处理，从而使得紫外与臭氧协同作用产生大量的·OH进行杀菌，发挥氧气与臭氧的氧化作用进行破乳降浊和除铁除硫，对水中含有的大量压裂返排液进行破胶降黏，提高乳化油去除率，同时使处于溶解状态的有机物变成可絮凝的胶体颗粒，实现污染物的高效去除；
S4、均相反应处理，将S3中处理完成的特低渗透油田采出水输送至均质罐中，在均质罐中使非均相气液混合物变为溶解的均相臭氧、氧气水溶液；
S5、浮渣与沉降物的处理，在S4中反应完成的均相臭氧、氧气水溶液中加入絮凝剂PAM，然后输送至接触室中，在接触室内部依次开设有气泡释放区、固液分离区和斜板沉降区，接触室内部后水体中的气体通过瞬间释放出来的大量微小气泡与产生的絮体进行接触润湿和粘附等物化过程实现固液分离和油水分离，悬浮颗粒与气泡进行粘连上浮，密度小的颗粒通过气泡浮力上升到接触室上面进入固液分离区，且固液分离区的顶端还设置有对顶部产生的浮渣进行除去的刮渣区，斜板沉降区具体为用于对气浮未去除悬浮颗粒经过吸附粘连完成沉降处理的斜板装置；
S6、无机炭膜过滤处理，将S5中浮渣与沉降物的处理后排出的特低渗透油田采出水送入无机炭膜过滤装置进行过滤处理，将达标后的水质直接排出，且将接触室底部产生的泥、无机炭膜过滤处理和反洗出的污泥进行简单沉降后直接排到现场定点污泥池储存。
6.根据权利要求5所述的一种特低渗透油田采出水稳定达标处理系统的处理工艺，其特征在于，所述臭氧发生器采用氧气作为气源。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN110902875A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-03-24 | 西安威尔电子有限责任公司 | 一种基于臭氧气浮装置的油气田采出水处理系统及方法 |
| CN111547896A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-08-18 | 四川人福生物环保有限公司 | 一种用于油田作业废水处理的工艺及处理系统 |
| CN112645505A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-04-13 | 上海密特印制有限公司 | 一种电子旅行证件生产污水的处理方法和系统 |
| CN113264630A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-17 | 长江大学 | 一种压裂返排液净化处理系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000176468A (ja) * | 1998-12-11 | 2000-06-27 | Ataka Construction & Engineering Co Ltd | 汚水処理方法およびその装置 |
| CN104230096A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-12-24 | 中国环境科学研究院 | 一种纳米曝气铁碳微电解净化有机废水的装置和方法 |
| CN107082506A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-08-22 | 陕西省石油化工研究设计院 | 一种油田采出水的处理方法及工艺流程 |
| CN108218042A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-06-29 | 深圳科力迩科技有限公司 | 压裂返排液处理系统及工艺 |
-
2019
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000176468A (ja) * | 1998-12-11 | 2000-06-27 | Ataka Construction & Engineering Co Ltd | 汚水処理方法およびその装置 |
| CN104230096A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-12-24 | 中国环境科学研究院 | 一种纳米曝气铁碳微电解净化有机废水的装置和方法 |
| CN107082506A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-08-22 | 陕西省石油化工研究设计院 | 一种油田采出水的处理方法及工艺流程 |
| CN108218042A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-06-29 | 深圳科力迩科技有限公司 | 压裂返排液处理系统及工艺 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110902875A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-03-24 | 西安威尔电子有限责任公司 | 一种基于臭氧气浮装置的油气田采出水处理系统及方法 |
| CN111547896A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-08-18 | 四川人福生物环保有限公司 | 一种用于油田作业废水处理的工艺及处理系统 |
| CN112645505A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-04-13 | 上海密特印制有限公司 | 一种电子旅行证件生产污水的处理方法和系统 |
| CN113264630A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-17 | 长江大学 | 一种压裂返排液净化处理系统 |
| CN113264630B (zh) * | 2021-05-18 | 2022-06-24 | 长江大学 | 一种压裂返排液净化处理系统 |
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