壓裂返排液處理工藝及現場試驗

袁文奎，李小凡，郭布民，陳 玲，申金偉，徐延濤，王緒性

（1.中海油田服務股份有限公司，天津 300459；2.天津市海洋石油難動用儲量開采企業重點實驗室，天津 300459；3.中海石油（中國）有限公司上海分公司，上海 200050）

壓裂作業完成后，大量的壓裂返排液留在井場需要處理。壓裂返排液成分復雜，含有原油、地層水、原膠液等多種成分，其中石油類、化學需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）、五日生物需氧量（Biochemical Oxygen Demand，BOD5）、固體懸浮物（Suspended Solid，SS）、總有機碳（Total Organic Carbon，TOC）等超標嚴重，這些污染物如不經處理直接外排，將會給環境造成嚴重危害[1-2]；而將廢液集中收集后運回陸地處理成本又非常高。需要一種能夠將壓后返排液現場進行無害化處理，達到GB 18486—2001《污水海洋處置工程污染控制標準》要求的技術及裝置。

壓裂返排液處理的目標主要有三個：達標排放、重復利用、回注。達標排放的處理難度應該是最大的，重復利用與回注相對來說要簡單些，但重復利用對后續添加劑的要求較高。目前處理常用的技術主要有物理法（超聲波、過濾等）、化學法（臭氧氧化、催化氧化、Fe/C 電解等）、生化法、固化法等。一種處理方法很難將返排液處理到相關標準要求，往往需要將幾種方法聯合起來[3-4]。

本文基于對返排液的成分分析及多次實驗摸索，提出了“預處理-電絮凝-一級電芬頓-二級電芬頓-過濾”五步法處理工藝，實現了壓裂返排液處理后滿足海上Ⅲ級達標排放標準及壓裂處理液的重復利用。

1 處理技術實驗研究

本文提出的五步法處理工藝，最關鍵的兩步是電絮凝與電芬頓工藝。……