胍胶压裂返排液COD的电化学降解实验研究

为研究电化学法对胍胶压裂返排液中化学需氧量(COD)的去除效果,本实验采用Al和Fe极板作为电极材料。通过响应面法分析了反应过程,并考察了反应动力学模型。实验结果显示,Al极板在2.5 cm间距、135 mA/cm^(2)电流密度下,经过120 min处理,可实现85.29%的COD去除率。响应面模型系数具有显著的相关性,且模型的精确度和可信度均符合要求。去除COD的过程符合一级动力学模型。对于Fe极板,同样的极板间距和电流密度条件下,90 min处理后,取上清液进行60 min的二次电化学反应,并在每30 min加入40 mL H_(2)O_(2)。最终,COD去除率提升至97.65%,浓度降至80 mg/L,满足国家污水综合排放标准(<100 mg/L)。

胍胶压裂液对地层原油的影响

克拉玛依油田五区南乌尔禾组储层，在近期用胍胶液压裂的几口井中。压裂后产出的原油与压裂前产出原油性质不同：点火不燃、常温下呈棕色胶体状、化验分析困难。原油物性改变的原因来自胍胶压裂液，因此建议减少或不用胍胶液压裂，在目前条件下尽可能用田菁液压裂。

胍胶压裂返排液固液分离试验

胍胶压裂返排液具有高黏度、难固液分离的特征。强化该类废液的固液分离效果是开展深度处理的前提，去除废液中泥砂、岩屑、胍胶残渣等颗粒物，可确保处理后水水质达到再利用要求。通过室内试验得出影响该类废液固液分离效率的主要因素，包括废液黏度、颗粒物密度、粒径及混凝效果，并就延时混凝技术强化固液分离效果进行了试验研究。采用延时混凝形成的絮体粒径较常规絮凝物增加0．7～1．8mm，絮凝物沉淀速率由常规的18mm／s增加至25mm／s，该试验研究为胍胶压裂返排液处理设备优化设计提供了技术依据。

延长油田胍胶压裂返排液循环利用技术研究

延长油田油井压裂作业产生的胍胶压裂返排液“四高”(总铁、黏度、悬浮物、细菌)。采用“水质调节-强化絮凝-O 3催化氧化”三步法工艺进行处理后回用。研究表明,在强化絮凝的基础上,通过投加固体催化剂进行臭氧催化氧化反应,返排液黏度显著降低,水质处理效果优良。该工艺最佳参数:pH值为9.0,絮凝剂IF-A投加800 mg/L,助凝剂FA-B投加1.5 mg/L,在A系列固体催化剂与压裂返排液接触环境中通入臭氧30 min。处理后的返排液,总铁浓度可降至1.0 mg/L以下,悬浮物浓度降至2.0 mg/L以下,黏度低于1.10 mPa·s。用三步法处理后液回配滑溜水压裂液的各项指标与用饮用水配制的滑溜水压裂液性能接近,均能满足地方标准《压裂液用滑溜水体系》的要求,符合现场滑溜水压裂液配制用水的要求,并应用于指导页岩气压裂返排液的处理及回用。

溶气气浮技术在胍胶压裂返排液处理中的应用

压裂返排液的回收再利用是油气田高效开发、节水减排的关键技术。主要研究使用溶气气浮技术有效去除压裂返排液内悬浮物的方法。实验结果表明,PAC与PAM添加比例为1∶1,加量均为10mg·L-1,溶气气浮装置的回流比设为30%,溶气压力设为0.40 MPa时,装置去除悬浮物效率最高,达到92.5%。

电絮凝处理压裂返排液中絮体及气泡的分形成长特征

利用絮体分形理论阐述了电絮凝处理胍胶压裂返排液中颗粒絮体和气泡的分形成长特征,研究了电絮凝时间对其形成的影响,用分形维数表征了处理时间对二者的影响及变化规律。结果表明,絮体形态、气泡粒径与其分形维数之间呈良好的正相关性,絮体分形维数Df达到1. 90后稳定,絮体聚集更加紧实,易于沉降;气泡的分形维数Df快速达到2. 0后不随处理时间延长而变化,其当量圆直径为36. 1～49. 9μm,产生微气浮作用,强化了絮体的快速分离。

一种经济有效的水平井冲砂工艺方法

水平井与直井冲砂的主要区别在水平井段,由于重力作用,砂粒在水平井段内自由沉降方向与液流方向近乎垂直,所以水平井冲砂是否成功,冲砂液排量大小已不是主要因素,关键是冲砂液要具有很好的悬浮和携带能力。实验表明,提高冲砂液的粘度可有效降低砂粒的沉降速度,当粘度大于4mPa.s时,砂粒沉降速度已变得很慢。根据室内实验结果和对胍胶液性能测定,认为在目前设备技术条件下,胍胶液是比较理想的水平井冲砂液,它具有粘度高、冲砂效果好、易于配制、性能稳定、成本低廉等优点。通过在Z11平1井冲砂实践进一步证明:"胍胶液+反循环+出口机械除砂"是解决水平井冲砂问题的有效方法之一,具有较好的推广应用价值。

压裂返排液资源化利用技术及应用

水力压裂技术作为低渗透油气藏及非常规油气藏开发的主要手段,在增储上产方面起到了不可取代的作用,然而随着开发规模的不断增大,大量的压裂返排液也带来了巨大的环保压力。通过研究返排液重复配液的方法,解决返排液的处理问题,达到环保施工和降本增效的目的。