胍胶压裂返排液重复利用影响因素及消除方法研究

发布时间：2017-12-13 18:04

  本文关键词：胍胶压裂返排液重复利用影响因素及消除方法研究

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【摘要】：目前压裂技术已经广泛用于低渗油田的储层改造中,而胍胶压裂液是压裂液的主流体系。由于其返排液组成性质复杂,处理难度较高,已经给油田开发现场带来无法避免的污染。另外胍胶压裂液的配置需要大量的淡水资源,给一些边远缺水地区带来了一定的经济压力。所以胍胶压裂返排液的重复利用一直是油田开发的热点和难点,针对胍胶压裂液返排液不能有效进行回收再利用这一现状,返排液重复利用的影响分析和消除方法研究,具有非常深远的意义。本文首先采用化学容量法和仪器分析相结合对现场压裂液返排液的组成性质进行了综合分析,明确了压裂返排液中主要成分的含量和理化性质特征;然后通过单因素实验研究,确定出影响胍胶压裂返排液重复利用的主要因素,并且研究这些主要因素的影响机理为消除这些不利因素做基础准备。通过“臭氧氧化-絮凝沉降”预处理和合成缓速交联剂来消除胍胶压裂返排液中影响重复利用的主要因素,最后形成了一套胍胶压裂返排液重复利用工艺。研究结果表明:(1)胍胶压裂返排液具有体系稳定、高pH、高含铁和低矿化度的特点。(2)影响胍胶压裂返排液回收利用的主要因素为pH值、Ca2+、Fe3+、残余交联剂和固相颗粒。(3)采用“臭氧氧化-絮凝沉降-过滤”处理可以消除pH值、Fe3+、Ca2+和固相颗粒对胍胶返排液重复利用的影响。(4)“臭氧氧化-絮凝沉降-过滤”预处理的方法为:臭氧氧化30min、PAC加量为800mg/L、助凝剂PAM为4mg/L,絮凝沉降30min。处理后压裂返排液pH为6.32、悬浮固体的去除率为98.95%、总铁含量1.61mg/L。(5)缓速交联剂的合成方法:第一步反应为14.9g羟乙基乙二胺,8.9g环氧氯丙烷,5g氢氧化钠,反应温度50℃,反应时间为8h制备中间体;第二步反应为23.8g中间体中加入50g硼酸混合酯,加入10g季戊四醇和5g的氢氧化钠处理,加热升温至150℃反应大约2h,减压反应1h出料,加水16.1mL搅拌均匀即可。(6)“臭氧氧化-絮凝沉降-过滤”处理后的返排液,改变交联剂,形成的压裂液冻胶体系,在温度80℃、剪切速率为170s-1下,压裂液粘度在185mPa·s左右;在温度80℃、破胶时间为2h,破胶液粘度为2.37mPa·s,残渣质量浓度为325mg/L。返排液重复利用基本满足压裂液性能要求。(7)确定出一套“臭氧氧化-絮凝沉降-过滤”的压裂返排液重复利用工艺。
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE357.12

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