压裂液和酸化解堵施工残液的无害化处理
   来源:中国科技博览     2021年08月17日 05:00

...体化的医疗污水处理装置

史锐

[摘 要]随着经济科技的不断进步,社会对油田的产量要求越来越大,为了油田能够有效的增产增注,就要提高开采油田的技术,其中一种非常有效果的技术措施就是进行油水井的压裂及酸化。但是实际的操作过程中,对油水井的压裂及酸化等过程,会使用较多的酸和添加剂,这类工作液虽然能够有效的帮助油田的开采,但大部分都属于有害物质,那么如何对这类压裂液及酸化解堵施工残液进行无害化处理,是当前非常重要的问题,本文将会做出简单论述,以供广大读者参考。

[关键词]压裂液;酸化;残液;无害化

中图分类号:R57 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)06-0362-01

油田的开采技术不断进步,开采过程中的压裂产生的废液却也越来越多,处理不当就会产生严重的后果,造成环境污染,环境的治理问题却又非常棘手,因此在废液产生之前若能进行良好的治理,甚至通过使用无害化材料,自然是最好不过,但目前为止还仅能靠无害化处理来降低污染,所以压裂液和酸液的无害化处理技术的问题是所有技术的重中之重。

一、压裂液概念简述以及压裂液的特点

1、压裂液概念

压裂液简单来讲就是指流体矿(气、汽、油、淡水、盐水、热水等)在开采过程中,为了获得高产而借用液体传导力(如水力等)压裂措施时所用的液体,这类液体功效非常大,唯一不足则是会产生废液,污染环境。

2、压裂液特点

要想使压裂液在使用过程中能够达到预期效果,那么压裂液就要就要有较高性能要求:黏度高,润滑性好,滤失量小,低摩阻,对被压裂的流体层无堵塞及损害,对流体矿无污染,热稳定性及剪切稳定性能好、低残渣、配伍性好、破胶迅速、货源广,便于配制,经济合理[1]。

二、压裂液的处理办法概述

1、压裂液中含有非常多的亲水性胶体,粘度非常大,而且含有较多的杀菌剂,因此压裂液对环境的污染性较大

目前处理压裂液的方法主要有三种:固化发、化学法和生化法。

(1)固化法:固化法是指,利用较为普通的硅酸盐、水泥以及生石灰作为基础的固化材料,能够得到拥有合适的初凝时间,并且抗压强度也正好合适的固化块。压裂液固化能够很好的降低重金属和COD值,从而达到降低污染的要求,降低对环境的损害。但是固化法目前来说成本较高,虽然初见成效,但是应用并不广泛,操作相对又较为复杂,同时要付出人力财力,并不划算。

(2)化学法:化学法中包括氧化法和混凝法,氧化法及混凝法都是行之有效的方法,其中氧化法应用相对更为广泛,此处将简单论述氧化法的反应原理[2]。氧化法顾名思义我们就能了解其含义,就是将氧化剂加入到废液中,从而有效的降解压裂液中的高分子有机物,进一步降低压裂液的COD。压裂液的成分复杂,简单的混凝法只能处理好压裂液中部分成分,所以氧化法是化学法中尤为重要的一种方法。目前主要的氧化法为Fenton试剂氧化法,还有次氯酸盐氧化法。Fenton氧化法是指Fe3+和H2O2之间的链反应,原理如下:

H2O2+Fe2+→OH+Fe3++OH- (式1)

Fe2++OH→Fe3++OH- (式2)

次氯酸盐有非常强的氧化性,氧化时间也不长,实验表明,45mg/L的次氯酸盐处理压裂废水,CODCr的去除率能够达到81.32%。

2、通过生物法处理

生物法处理顾名思义,就是使压裂液几废液与土壤、空气和水体中的微生物进行充分接触,通过微生物分解代谢废液中的有机污染物,从而达到净化废水的目的。生化法的处理方式简洁自然,投资少,实施起来也较为容易,但是所需时间却非常长,再加上当前自然环境被破坏的较为严重,这种方法的实施也有一定的困难[3]。

3、使用清洁压裂液

清洁压裂液是指水基压裂液破胶后无不溶物(残渣)或不溶物极低的压裂液,是一种基于粘弹性表面活性剂的溶液。这类溶液可以说是从根本上解决了污染的问题,避免了压裂液产生废液的现象,更加不需要后期复杂的处理,但是也并非全是优势,具体特性如下:

(1)清洁压裂液流变性独特,粘度低,能够有效的输送支撑剂;

(2)可以调整控制滤失;

(3)无聚合物、相容性好、无残留,无地层伤害,高可泵性。用量少,摩阻小,携砂力强,油井增产显著;

(4)不需交联剂、破胶剂和其它化学添加剂,无地层伤害并能使充填层保持良好。

三、废酸液的处理办法

废酸液主要是在后期的解堵过程中出现,废酸液量并不算大,但是污染能力确是不可小觑,目前我国对废酸液的处理方法:

1、将废酸液应用为调剖注水剂

我国的中原油田曾经剖析过废酸液的成分,查验过程中发现,廢酸液中并非全是有毒有害物质,其中也含有大量的有效成分,能够应用于调剖剂。

2、回收利用

废酸液的浓度只要大于10%,就能将废酸液回收再利用。

3、中和法

浓度较低的废酸液比较适用于这种方法,用药剂中和以及石灰石进行过滤中和等都是行之有效的方法。

总结

在油田的开采开发过程中,切记一定不能为了提高开采技术,而忽视了使用压裂液所产生的有毒有害物质,要充分考虑从有害物质产生的源头进行治理,更要考虑避免相关废弃物对环境造成的二次污染。随着当前科学技术的迅速发展,越来越多的行业通过使用先进的技术进行作业,那么在油田的开采方面,更要积极学习,转变思路,提升技术技能,最好的方法是不产生污染,而不是边污染边治理,更不能先污染后治理。然而压裂液又是油田开采过程中最难处理的一个环节,降解困难,所以无害化压裂液、酸液的处理方法的研究迫在眉睫。

参考文献

[1] 孙亚东,李磬,牟泽知.压裂液和酸化解堵施工残液的无害化处理探索[J].中国石油和化工标准与质量,2013,03:29.

[2] 王珂昕.压裂液和酸化解堵施工残液的无害化处理[J].油气田地面工程,2007,05:37-38.

[3] 王明磊,张遂安,关辉,刘玉婷,管保山,张福东,崔伟香.致密油储层特点与压裂液伤害的关系——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段为例[J].石油与天然气地质,2015,05:848-854.

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