油井压裂废液回收再利用技术研究

• 作 者: 于海燕
• 机 构: 中国石油大学(北京)
• 出 处: 中国石油大学(北京)
• 发表日期: 2007年期
• 关键词: 油井压裂废液 废液利用 废液回收 油田污水

水力压裂作为一种改造油气层的重要方法，是油气增产的有效措施。在水力压裂工艺中，除压裂方法和设备外，压裂液起着决定性的作用。油井压裂作业要使用大量的压裂液，压裂液的组成复杂，含有大量高分子聚合物，除了其配制成本高是油田的一大问题外，压裂废液的处理也是困扰油田的一大难题。
本文通过对压裂液作用机理的深入研究，首先对影响压裂液性能的添加剂进行了深入研究，考察了常规氧化性破胶剂的破胶性能，根据其性能筛选了新型非氧化性破胶剂，并比较了两种破胶剂对压裂液的破胶效果；接着，对最优压裂液体系的性能进行了研究：另外本文对压裂废液中可能存在的污染物进行了净化处理的试验研究；最后，针对使用非氧化性破胶剂破胶的压裂废液，进行了恢复性能试验研究，并考察了其性能恢复情况。
试验研究结果表明，通过对压裂液添加的考察，得到最优压裂液体系性能的添加剂浓度为：稠化剂(胍胶)0.5％(m/V)+pH值调节剂(碳酸氢钠)+交联剂(硼砂)0.075％(m/V)+粘土稳定剂(氯化钾)1.0％(m/V)+非氧化性破胶剂(自。配缓释酸)4.0％(V/V)；压裂液体系具有良好的抗温度稳定性和抗剪切稳定性等性能，破胶前的最高粘度可达150mPa·s，使用非氧化性破胶剂的粘度降低到30mPa·s以下；并通过物理方法去除了压裂废液中可能存在的铁、硫、泥砂等污染物，去除率均达到了95％以上；净化后的压裂废液只需加入约0.04％(m/V)的稠化剂和0.01％(m/V)交联剂可恢复其原始性能，压裂废液的粘度恢复效果较好；并且在所考察压裂液作业的温度和剪切速率范围内，恢复性质后的压裂废液均能保持较高的稳定性及粘度。
本文的研究不但为油田油井压裂作业降低了成本，而且解决了油田的污水处理问题。