大型压裂施工返排液处理及再利用工艺研究

发布时间：2020-09-11 18:30

　　石油工业是国民经济生活的重要组成部分,其发展对于国家工业进步、经济发展具有举足轻重的作用。水力压裂技术是利用储层的天然裂缝或人为诱导产生裂缝系统,将含有各种添加剂的压裂液在高压下注入地层,进一步扩大储层裂缝网络,再通过支撑剂支撑裂缝来改善储层裂缝网络系统,从而达到增产目的。近年来随着包括大庆油田在内的,国内几大主力油气田开采压力增大,压裂施工的规模也逐渐扩大,上万吨,甚至十数万吨的压裂施工屡见不鲜。压裂作业方式多采用“工厂化”多井同步拉链式作业模式,一个平台部署多口水平井,流水线方式,进行批量化作业,缩短作业时间、提高设备利用效率、回收利用工作液,减小环保污染,降低作业成本。随之而来,大量的压裂返排液给油气井施工带来了极大不便,同时也对自然环境带来巨大破坏。如何针对压裂返排液实现无害化处理,进而实现返排液的处理回用,对于消除潜在环境威胁、降低压裂施工成本、实现石油工业可持续健康发展及提升石油企业的行业竞争力具有重大战略意义。本文通过胍胶压裂液及滑溜水配制的主要影响因素分析,以及不同返排阶段下的胍胶压裂液返排液水质分析,制定各种压裂返排液预处理工艺,继而得到不同压裂返排液体系的深度处理工艺,最后确定压裂返排液中试处理再利用工艺设备选型方案。具体内容包括:压裂返排液再利用影响因素分析,包括入井液成份、返排液成份、返排液再利用不同元素影响、压裂返排液处理再利用技术指标、成份含量随返排阶段的变化规律等研究;压裂返排液处理再利用工艺研究,包括前期、后期返排液处理工艺研究、常规处理工艺研究;不同工艺处理水配制胍胶压裂液、滑溜水评价。
【学位单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TE357.1
【部分图文】：

胍胶,胶体性能,基液,压裂液

为胍胶压裂液体系内起交联作用的最主要因素，其含量的重要的影响。而压裂返排液处理过程中硼元素的去除较为般不能完全去除。因此返排处理液内不可避免会有残留，使用时就可能对体系产生不良影响。通过对硼元素含量对建立硼元素在压裂液使用过程中的技术标准对本研究具有表 2-3. B含量对胍胶压裂液粘度的影响（mg/L） 0 2 4.8 6 粘度（mPa·s) 39.9 42.0 42.6 42.0 4胍胶压裂液粘度影响见表 2-3，当硼元素含量在 0-8mg/L 之胍胶压裂液粘度在 40.0mPa·s 左右；当硼元素含量达到 10m低。同时，从图 2.1 中可以看出，当硼元素含量在 0-10 mg制的胍胶压裂液胶体的强度呈现先上升后下降的趋势，但Pa·s。相比于不含硼元素的空白水样，其强度也均较高。这影响胍胶交联体系的实际交联密度所致。

胍胶,压裂液,胶体性能,元素含量

东北石油大学硕士研究生学位论文表 2-4.Na+含量对胍胶压裂液基液粘度的影响 2000 5000 10000 12000 15000 2.9 39.6 38.7 39.3 39.0 37.8 不同水体所配制胍胶压裂液在交联后胶体强度的研究量在 0-7000mg/L 范围内，交联胶体的强度迅速下降。增加，胶体的强度变化不大，基本维持在 80mPa·s 左的变化会导致胍胶压裂液胶体强度的下降，下降幅度。同时由于整个处理再利用工艺水体系内离子强度的主子，而这其中钠离子更是最为重要的组成部分。因此为水体内钠离子在体系内的一个含量标准。在此标准以上可以满足大于 100mPa·s 的使用要求。而超出此标准的技术要求。

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图 2.3 K+元素含量对胍胶压裂液胶体性能的影响素含量不同水体所配制胍胶压裂液在交联后胶体强度的离子含量在 0-10000mg/L 范围内，交联胶体的强度迅速下原始强度的 15%左右，且降低后胶体强度依然超过 100超过 10000mg/L，随钾离子含量增加，胶体的强度变化左右。只有在钾离子含量超过 50000mg/L 以后，胶体强度a·s 的应用技术标准。结果显示钾离子对胍胶压裂液胶体强这可能是由于两者电负性的差异所导致。同时前面的讨量钾离子在地层作业施工时，可能会由于同地层粘土等钠离子。因此实际施工返排液内钾离子含量会明显低于一定程度的增加。这一影响在整个胍胶压裂返排液处理充分的重视。含量对胍胶压裂液的影响胍胶压裂液基液和胶体性能迅速衰变，这是广为人知的事的水体内存在的铁离子同水体内某些还原性物质可以构

【参考文献】