一种页岩气压裂返排液的处理方法

技术领域

本发明涉及石油天然气钻井技术领域，具体为一种页岩气压裂返排液的处理方法。

背景技术

页岩气开采多采用长井段水平井、分段射孔和滑溜水体积压裂技术，水力压裂中压裂液耗水量巨大，此外压裂液中还含有多种化学添加剂，包括防垢剂、降阻剂、杀菌剂、表面活性剂等，压裂作业后，体积占注入压裂液60％～80％的返排液逐渐返排至地表，压裂返排液具有高化学需氧量、高悬浮物、高矿化度、难生物降解和成分复杂等特点，因此存在较大的安全环保隐患，一是压裂返排液含有害物质多，无害化处理成本高，环境污染风险大；二是压裂返排液现场存储过程中易发黑变臭，影响周边环境。页岩气压裂返排液主要采用化学方法、电化学方法、机械过滤方法等来进行处理，处理后部分回用配制压裂液，或者在污水处理厂进行处理后进行外排。

本发明提供了在进行对页岩气压裂返排液在进行处理地提供了定量单元控制的加入处理液与页岩气压裂返排液的出量，并且通过添加絮凝剂和固化解决了传统的页岩气压裂返排液处理过程复杂，操作繁琐的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种页岩气压裂返排液的处理方法，解决了的页岩气压裂返排液在进行处理地提供了定量单元控制的加入处理液与页岩气压裂返排液的出量，并且通过添加絮凝剂和固化解决了传统的页岩气压裂返排液处理过程复杂，操作繁琐的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种页岩气压裂返排液的处理方法，包括液体出口模块，所述液体出口模块与定量模块相连接，所述定量模块与混凝模块相连接，所述混凝模块与检测模块相连接，所述检测模块与显示单元相连接，所述检测模块是用以对页岩气压裂返排液进行分析与检测，便于得知水质是否达标。

优选的，所述液体出口模块包括识别单元和分析单元，所述识别单元与分析单元相连接，所述定量模块包括自定义单元，所述自定义单元与分析单元相连接，所述分析单元是用以将混合液用量与页岩气压裂返排液混合的比例进行分析。

优选的，所述混凝模块包括沉降单元、过滤单元和水质分析单元，所述沉降单元与过滤单元相连接，所述过滤单元与水质分析单元相连接，所述检测模块包括提取单元、数据对比单元和数值分析单元，所述提取单元用于数据对比单元相连接，所述数据对比单元与数值分析单元相连接，所述数值分析单元包括使用单元和返回单元，所述检测模块是用以对混合之后的页岩气压裂返排液进一步地进行分析与对比。

优选的，一种页岩气压裂返排液的智能处理的方法，包括以下步骤；

步骤一、将页岩气压裂返排液通入反应池中，调节页岩气压裂返排液的pH为8-10进行软化，再次向页岩气压裂返排液中依次加入除垢剂、混凝剂、絮凝剂，除去所述页岩气压裂返排液中的成垢离子、颗粒杂质及不溶性胶体与有机物；

步骤二、通过机械搅拌装置和曝气处理使其充分反应，经过15min反应停留时间后，并且加入氧化剂，反应池内料液输送至沉淀单元中，经沉淀去除废水中的悬浮物，沉淀单元上清液再进入过滤单元，进一步去除废水中的悬浮颗粒物或胶体物质；

步骤三、对悬浮颗粒物或胶体物质进行固液分离处理，得到滤液及泥饼，所述滤液返回中循环处理，所述泥饼添加固化、稳定化药剂进行固化、稳定化处理。

优选的，所述步骤一包括以下步骤，在对初始页岩气压裂返排液进行曝气处理，将所述初始页岩气压裂返排液中的Fe2+氧化成Fe(OH)3，得到氧化后的页岩气压裂返排液，所述絮凝剂为聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和聚合氯化铁中的至少一种，所述聚合氯化铝的添加量为水基压裂返排液重量的0.01-0.2％，聚丙烯酰胺的添加量为水基压裂返排液重量的0.001-0.005‰，聚合氯化铁的添加量为水基压裂返排液重量的0.01-0.2％。

优选的，所述步骤二还包括以下步骤，所述过滤单元为砂滤、膜过滤的一种或多种组合，氧化剂为臭氧、过氧化氢、次氯酸钠和过硫酸盐中的至少一种。

优选的，所述步骤三还包括以下步骤，沉淀中加入固化剂进行固化和稳定化处理；固化剂与沉淀的质量比为0.2:1～0.6:1；所述固化剂包括石灰、水泥和粉煤灰；所述固化剂中石灰、水泥和粉煤灰的质量比为1:0.5:1～1:1.7:6。

本发明提供了一种页岩气压裂返排液的处理方法。具备以下有益效果：

本发明通过定量模块、混凝模块、检测模块和显示单元的配合从而达到在进行对页岩气压裂返排液进行与混合的液体进行混合，并且通过反义池、氧化剂和过滤单元的配合从而达到降低了对页岩气压裂返排液处理的复杂过程从而达到提高了页岩气压裂返排液的处理效果与反应时间。

附图说明

图1为本发明的主框架示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1所示，本发明实施例提供一种页岩气压裂返排液的处理方法，包括液体出口模块，液体出口模块与定量模块相连接，定量模块与混凝模块相连接，混凝模块与检测模块相连接，检测模块与显示单元相连接，检测模块是用以对页岩气压裂返排液进行分析与检测，便于得知水质是否达标，通过定量模块、混凝模块、检测模块和显示单元的配合从而达到在进行对页岩气压裂返排液进行与混合的液体进行混合，并且通过反义池、氧化剂和过滤单元的配合从而达到降低了对页岩气压裂返排液处理的复杂过程从而达到提高了页岩气压裂返排液的处理效果与反应时间。

液体出口模块包括识别单元和分析单元，识别单元与分析单元相连接，定量模块包括自定义单元，自定义单元与分析单元相连接，分析单元是用以将混合液用量与页岩气压裂返排液混合的比例进行分析。

混凝模块包括沉降单元、过滤单元和水质分析单元，沉降单元与过滤单元相连接，过滤单元与水质分析单元相连接，检测模块包括提取单元、数据对比单元和数值分析单元，提取单元用于数据对比单元相连接，数据对比单元与数值分析单元相连接，数值分析单元包括使用单元和返回单元，检测模块是用以对混合之后的页岩气压裂返排液进一步地进行分析与对比。

步骤一、将页岩气压裂返排液通入反应池中，调节页岩气压裂返排液的pH为8-10进行软化，再次向页岩气压裂返排液中依次加入除垢剂、混凝剂、絮凝剂，除去页岩气压裂返排液中的成垢离子、颗粒杂质及不溶性胶体与有机物；

步骤二、通过机械搅拌装置和曝气处理使其充分反应，经过15min反应停留时间后，并且加入氧化剂，反应池内料液输送至沉淀单元中，经沉淀去除废水中的悬浮物，沉淀单元上清液再进入过滤单元，进一步去除废水中的悬浮颗粒物或胶体物质；

步骤三、对悬浮颗粒物或胶体物质进行固液分离处理，得到滤液及泥饼，滤液返回中循环处理，泥饼添加固化、稳定化药剂进行固化、稳定化处理。

步骤一包括以下步骤，在对初始页岩气压裂返排液进行曝气处理，将初始页岩气压裂返排液中的Fe2+氧化成Fe(OH)3，得到氧化后的页岩气压裂返排液，絮凝剂为聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和聚合氯化铁中的至少一种，聚合氯化铝的添加量为水基压裂返排液重量的0.09％，聚丙烯酰胺的添加量为水基压裂返排液重量的0.004‰，聚合氯化铁的添加量为水基压裂返排液重量的0.07％。

步骤二还包括以下步骤，过滤单元为砂滤，氧化剂为臭氧，通过过滤将页岩气压裂返排液进行初步进行过滤。

步骤三还包括以下步骤，沉淀中加入固化剂进行固化和稳定化处理；固化剂与沉淀的质量比为0.2:1；固化剂包括石灰、水泥和粉煤灰；固化剂中石灰、水泥和粉煤灰的质量比为1:0.4:5，通过固化与稳定化处理从而达到可以跟对页岩气压裂返排液进行进一步的处理的效果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。