含压裂返排液采出水处理工艺优化

在致密低渗气田开发中，压裂返排液混入采出水后，会导致水质复杂化、COD与悬浮物大幅升高、原有处理系统不堪重负。针对某某气田实际生产难题，本文通过氧化破胶+药剂优化+流程改造，形成一套经济高效的处理方案，使出水稳定满足回注标准。

一、现场痛点：压裂返排液冲击采出水处理系统.

某某气田采用胍胶压裂体系，新井集中投产阶段，大量压裂返排液混入采出水，带来三大问题：

水质恶化：COD最高超3000mg/L、SS超200mg/L、含油量大幅上升；

处理失效：原有“除油+气浮+过滤”流程对高分子胍胶几乎无效，絮凝不沉降；

运行困难：药剂用量翻倍、反冲洗频繁、达标率下降至97%。

试验水样分为三类：

普通采出水（10#站）：水质稳定，易处理；

纯压裂返排液（DS-462井）：高COD、高黏度、难降解；

混合采出水（16#站）：含返排液，是现场典型复杂水质。

二、原有工艺验证：无法应对复杂水质

采用现场原有药剂（混凝剂+絮凝剂）处理对比：

普通采出水：处理效果良好，达标回注；

压裂返排液：基本不分层、无絮凝，完全不达标；

混合采出水：絮体细小悬浮，含油与SS仍超标。

结论：必须增加氧化破胶环节，先降解高分子有机物，再进行絮凝沉降。

三、工艺优化：氧化破胶+精准加药，一步到位

1. 氧化剂优选：次氯酸钠最适合现场

对比4种氧化剂（同等成本）：

Fenton试剂：COD去除最高，但管理要求高、成本高；

次氯酸钠：效果好、易购、价廉、操作安全，最终选定。

作用：打断胍胶长链，降低黏度与COD，让后续絮凝能“抓得住、沉得下”。

2. 最优药剂配方（典型混合采出水）

氧化剂（次氯酸钠）：700mg/L

pH 调节剂（NaOH）：400mg/L

混凝剂：450mg/L

有机絮凝剂：0.6mg/L

3. 关键运行参数

氧化反应时间：2小时

搅拌与混合：保证药剂充分接触破胶

调节至中性后进入絮凝沉降

四、处理效果：稳定达标，满足回注要求

采用优化工艺处理16#站混合采出水，出水指标：

SS：4.67mg/L（≤15）

含油：3.81mg/L（≤30）

浊度、COD、腐蚀率均达标

无论返排液占比高低，处理后出水均满足气田回注水质标准。

五、工程方案：老站改造 + 新建流程双适配

方案 1：现有水厂改造（推荐，投资小）

改造点：在除油罐投加次氯酸钠；

优势：利用现有停留时间（＞2h），无需大改流程；

新增设备：加药撬、计量泵、搅拌器；

效果：基本满足复杂采出水处理。

方案 2：新建水处理流程

新增撬装式氧化反应器；

流程：除油沉降→氧化破胶2h→混凝气浮→过滤→达标回注；

优势：适应性强、可移动、适配气田上产与水质波动。

六、技术亮点与推广价值

靶向破胶：专门解决胍胶类压裂返排液污染问题；

经济高效：用药量可控、运行成本低、现场易实施；

不改大系统：老厂仅需加药点改造，停产时间短；

通用性强：适用于致密气、页岩气、煤层气等高含水开采场景。

结语

通过次氯酸钠氧化破胶+优化絮凝沉降，可有效解决压裂返排液混入导致的采出水处理难题，出水稳定达标回注。该工艺兼顾老站改造与新建工程，投资省、见效快、运行稳，是低渗气田水处理提质增效的优选方案。