【摘 要】
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随着开发程度的加深,新井的不断投产,昭通页岩气示范区产生了大量压裂返排液,急需有效处理,但区块内G1、Z1两个主要处理站均存在较大问题,处理水经常不达标,给本区页岩气开发的正常有序进行带来极大困扰。因此探明处理水不达标的原因,并给出优化方案是当前迫切需要解决的问题。本文对影响压裂返排液处理各种因素进行了全面系统的分析,包括工艺流程、处理药剂、表面活性剂等因素,并提出了针对性的优化措施,最后现场应用
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随着开发程度的加深,新井的不断投产,昭通页岩气示范区产生了大量压裂返排液,急需有效处理,但区块内G1、Z1两个主要处理站均存在较大问题,处理水经常不达标,给本区页岩气开发的正常有序进行带来极大困扰。因此探明处理水不达标的原因,并给出优化方案是当前迫切需要解决的问题。本文对影响压裂返排液处理各种因素进行了全面系统的分析,包括工艺流程、处理药剂、表面活性剂等因素,并提出了针对性的优化措施,最后现场应用。首先以室内实验与现场调研相结合的方式对水质处理不合格原因进行了分析,其原因主要包括三大类:（1）水质问题:悬浮物波动、起泡严重、处理水返浑,其中悬浮物波动是由于不同开发阶段页岩气井生产的压裂返排液混合引起的,起泡严重是由于混合了含表面活性剂的泡排工艺废水所致,处理水返浑是由于杀菌剂效果差,细菌大量繁殖引起的;（2）工艺流程问题:Z1流程设计不合理,混凝剂助凝剂混注一根管线,影响药效,G1芬顿法不合适,H2O2与Fe SO4彼此相互影响,添加浓度不易控制;（3）药剂问题:混凝剂PAC（26%）纯度低,药效较差,压裂返排液存在腐蚀风险且起泡严重,现场缺乏缓蚀剂与消泡剂。针对上述问题采取应对措施如下:（1）室内药剂优选实验:混凝剂采用高纯度PAC（30%）,助凝剂采用APAM1600,混凝剂浓度（mg/L）≈悬浮物浓度（mg/L）×0.75,助凝剂浓度（mg/L）≈1mg/L+悬浮物浓度（mg/L）×0.01;杀菌剂采用XJ-2,添加浓度80mg/L;缓蚀剂采用咪唑啉酰胺2号,添加浓度60mg/L;消泡剂采用日新X,添加浓度250mg/L。（2）研究表面活性剂对絮凝的影响,其中阴离子及非离子表活剂对絮凝影响较大,两性及阳离子表活剂对絮凝影响较小,结合起泡性评价实验,最终优选出起泡性较好且对絮凝影响较小的十二烷基乙氧基磺基甜菜碱。（3）将Z1处理流程中混凝剂和助凝剂添加方式改建为各自通过一根管线分别注入两个静态混合器;将G1芬顿法替换为与Z1相同的PAC-APAM法。泡排工艺改用十二烷基乙氧基磺基甜菜碱,降低了下游压裂返排液处理压力,设立悬浮物浓度监测制度,以悬浮物浓度确定絮凝药剂浓度,同时将上述改进的工艺流程及处理药剂现场应用,取得了明显效果,实现Z1、G1处理站全程无泡沫,处理水不返浑,处理水悬浮物浓度长期低于25mg/L的预期目标,满足昭通示范区处理水回注标准。
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