自进入21 世纪以来, 随着科学技术的不断进步, 我国的经济水平得到了显著的提高, 人们的生活水平、生活质量也得到了不断提高, 人们在生产、生活中对石油、天然气的需求量正在不断的增加。水力压裂技术经过近几年的不断研究与实验实践, 逐渐成为一种成熟的技术, 在油田生产过程中得到了广泛的推广及使用。但是在其发展以及应用过程中, 形成了大量的压裂废水。本文主要对油田压裂废水处理试验作了分析与研究。
1 油田压裂废水
水力压裂技术作为一项对油层渗流特性进行改造的技术, 能够促进注水井增注、油气井增产, 从而可以有效提高油田开采效益。经过近几年的不断研究与实验实践, 水力压裂技术得到了显著的进步, 在油田勘探、开采以及生产等领域内得到了广泛的推广与应用, 特别是在渗透率比较低的油田中, 应用水力压裂技术能够获得十分明显的效益。但是压裂作业结束之后, 压裂液会出现破胶返排到地面的现象, 从而导致了大量油田压裂废水的产生。据相关研究统计, 我国某油田压裂废水的年产生量高达50 000 到80 000 立方米。压裂液返排而产生的压裂废水中, 含有压裂液、原油中的多种污染物质, 例如硫代硫酸钠、丙烯酰胺、甲醇、瓜胶等无机添加剂, 以及咪唑硫代衍生物等有机添加剂, 此外, 压裂废水中还会带有从地层深处而带出来的岩屑、粘土颗粒等多种污染物质。如果不及时对压裂废水进行处理, 经过长时间的存放, 压裂废水就会产生恶臭的气味, 对油田周围居民的身体健康以及生态环境造成严重的不良影响。不过必经过处理就直接外排, 压裂废水就会对周围环境造成严重的污染, 特别是会对地表水系、农作物等造成不可挽回的污染。
2 油田压裂废水处理试验研究
2.1处理实验
所使用的仪器主要有:真空过滤装置、恒温箱、微量加药器、分析天平、旋转粘度仪、化学需氧量测定仪、浊度仪、混凝试验仪以及电热恒温水浴锅等。分析试剂主要包括:分析纯、氢氧化钠、硫酸、氯化钡、硝酸银、硫酸亚铁、丙酮以及油醚。污水处理药剂主要包括:氢氧化钠、聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁、聚合氯化铝、高锰酸钾、次氯酸钠、过氧化氢以及氧化钙。本文所采用的试验方法是化学氧化实验以及混凝试验。首先进行化学氧化实验, 在烧杯中放入50毫升压裂废水样品, 并将其调节到设定的p H值, 所使用的药剂是浓硫酸, 再加入定量的氧化剂, 对其进行充分地搅拌, 促进氧化反应, 搅拌一段时间后将其静置15分钟, 之后取上清液进行水质指标分析;其次进行混凝试验, 将进行化学氧化实验后的压裂废水作为实验样品, 并加入复合调节剂将其调节到设定的p H值, 之后依次加入无机混凝剂以及有机絮凝剂, 之后将其静置15分钟, 取上清液进行水质指标分析。
2.2结果
随着返排时间的变化, 压裂废水的黏度、石油类污染物质含量与重铬酸盐指数、悬浮物含量及p H值均有所变化, 具体见图1、图2、图3。
由图1、图2、图3 可知, 随着返排时间的不断变化及推移, 压裂废水的黏度总体呈现出了下降的趋势;压裂废水中的石油类污染物质含量、重铬酸盐指数、悬浮物含量总体呈现出了增大的趋势;压裂废水的p H值总体呈现出了降低的趋势, 并逐渐地趋向于中性。
经过试验发现将化学氧化实验的p H值设定为3.0, 氧化剂次氯酸钠投入量为12.5 毫克每升, 氧化时间为20 分钟;将混凝试验的p H值设定为9.0, 氢氧化钠、氧化钙的投入量分别为200毫克每升、50毫克每升, 将聚合氯化铝作为无机混凝剂, 投入量为800毫克每升, 将1200万分子量的CPAM作为有机絮凝剂, 投入量为5毫克每升, 将无机混凝剂、有机絮凝剂的投加间隔设为30 到40 秒时, 能够获得最好的处理效果。在上述条件下对压裂废水进行处理, 结果压裂废水中的总铁离子、硫化物得到了全部去除, 石油类污染物质含量、悬浮物含量最高风别为4.5毫克每升、25.5毫克每升, 对压裂废水进行处理后, 水质完全符合相关标准的要求。
3 结语
综上所述, 油田压裂废水属于多相分散体系, 构成十分复杂, 因此其处理难度也比较大, 国内外许多研究学者对油田压裂废水处理试验作了非常多的研究, 并取得了非常多的研究成果。本篇论文经过学习与借鉴国内外比较成熟的研究成果, 对油田压裂废水处理试验作了研究, 望有所帮助。
摘要：油田尤其是渗透率比较低的油田, 其油藏特征决定了其在开发时普遍需要采取一定的措施进行油井改造, 使用比较密集的井网, 这就导致了大量油田压裂废水的产生。油田压裂废水中含有多种微生物、原油细菌以及难以生化降解的固体悬浮物与高分子聚合物等, 具有化学需氧量高、粘度高的特点, 对人们的身体健康与生态环境造成了严重的不良影响, 受到了世界各国与广大人民群众的高度重视。本篇论文主要对油田压裂废水处理试验作了研究。
关键词：油田,压裂,废水处理,试验,研究
参考文献
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