油田压裂返排液处理技术

油田压裂返排液处理技术

韩松坪

大庆油田井下压裂大队   

摘要：改革后，随着时代的发展和进步，我国社会经济水平得到提升，带动了科学技术水平不断进步。近年来，我们在选择压裂工艺时需要根据地下油藏的实际情况，不同的油藏需要选择有针对性的压裂工艺，才能充分地发挥着压裂液的效果。压裂工艺与压裂液直接影响着压裂作业的可靠性，本文主要阐述了压裂工艺，分析几种常见的压裂施工技术，最后对压裂液进行分析研究。

关键词：压裂技术；压裂工艺；压裂液

引言

油气田开采中，低渗储层需进行压裂增产，由此产生大量压裂返排液。压裂返排液的组成复杂(包含胶液、表面活性剂、盐、原油等)，构成了复杂的多相分散体系，处理难度大，长期存放会产生恶臭，严重时会对农作物及地表水系造成污染，已成为油田主要污染物之一。

1压裂工艺简述

水力压裂技术的主要原理就是应用水力效应，在地层中有效地形成一条裂缝，在储层中利用压裂车将高粘度、高压的液体排入其中。将支撑剂加入各个裂缝中，对裂缝进行填充，进一步的增加出油量及注水量，保障油层渗透率的不断提升。目前我国油田的压裂作业主要针对渗透率低、埋藏深、孔隙度差的油层，取得了一定成绩。水基压裂液与压力泵之间的摩阻随着水基改性压裂液的应用，得到了很大的改善。促进了压裂构件施工中水泵效果的提升，但是相关的配套技术还不够完善，压裂施工技术的成功率还有待提升。随着我国科技的不断发展进步，大型压裂设备及生产技术的引进，我国低渗透油田的开采效果也取得了很大的成绩，逐年呈现出上升的趋势。

2压裂施工技术

2.1避射处理技术

在我国油田中，比较常用的压裂施工技术就是避射处理技术，经过我们分析和研究了井温裂缝放射性曲线检测、油井层间温度裂缝曲线、井温裂缝曲线等，了解到井温裂缝的变化十分明显，但是造缝效果一般。我们对油井断层使用超声波断层探测仪检测后发现，油藏地质与泥岩土在层间裂缝中都有着较弱的表现，相反油藏地质与泥岩土在油藏裂缝中变现出十分坚硬。这种情况下，泥岩在层间裂缝中会出现比较明显的裂隙，同时地质泥岩与泥岩土在层间裂缝中都属于小裂隙厚度类型，层间裂隙上下方向的裂隙扩展不能得到有效的抑制，造成层间裂纹的波动越来越明显，此时我们需要应用层间压裂外力保护技术，将地下油层的上下两个部分区分开来，有效地避免外力的作用下，出现地下层间破裂。压裂外力保护技术的选择时，还要注意以下两个方面的内容：首先，泥岩夹层厚度在地下泥质储层岩性硬化强度较大的情况下，岩性强度因为厚度间距较小而表现出强度不够的问题，可以应用地下泥岩储层顶底分离技术；然后，正韵律地下采动库土第一次压裂基础施工中，一旦钢筋混凝土泥岩顶层厚度不够，就会出现比较明显的上下裂缝厚度波动。

2.2连续配液技术工艺流程

一次准备的压裂液以满足一口井的施工，所以需要连续的液体分配过程。简要介绍一下这个过程：首先，海水被吸到平台上，经过过滤和其他处理，然后海水被直接连接到连续流体分配装置的入口，以制备压裂液。经过缓冲罐后可用于压裂施工。由于流体缓冲和花洒施工排放有特定的合作关系，施工过程中必须通过准确的工艺设计将压裂的整体供液达到完美的组合。连续流体分配系统的研究与现场应用。根据现有的工艺流程和海上现场条件，需要对连续流体分配设备进行研究：①稠化剂供应：利用文丘里原理，浓缩剂被吸入高能恒压混合器，在高能恒压混合器中产生负压，负压产生后通过高能恒压混合器腔体进行混合，离心泵提供水流，流量计测量流速，螺旋进料器供应电子秤和螺旋进料通过速度相互配合，再加上进料量和浓缩机的相互配合完成。②稠化剂罐内速溶：浓缩剂与水在罐内的溶解和黏度的增加主要在混合器和罐内折流道中进行搅拌，延长循环时间，增加自然溶解度，提高液体的黏度值。③添加剂：添加剂由崩解器分配系统的液体添加剂泵添加到液体制剂排放管中，并由流量计测量。④连续式液体制剂配制设备的参数：目前，有2套连续流体分配设备，主要是以分配的流体量和安装面积来区分。根据矿山的要求，选择不同的设备进行压裂工程。

2.3运转设备流程的设计

返排液在井场进行多级的物理及化学混合工艺后，预中和酸碱度，降低其杂质（胍胶和高分子聚合物）含有量及黏度，使其达到井场流程能够输送的要求。根据工艺流程设计方案，污水从井场大罐，利用加长型泥浆泵抽吸（泵入口加装初级过滤网），进入撬装储水罐，经沉降、一次过滤后进入提篮式过滤器，再进入柱塞泵，经增压后排出。井场作业污水罐（预中和酸碱度）→供水泵→沉降罐（一次过滤）→过滤器（二次过滤）→柱塞泵→水射泵→井场流程。

2.4羟丙基胍胶压裂液

目前市场上的压裂施工材料种类比较多，比较常见的压裂液制备原材料之一就是羟丙基脲瓜尔胶原粉，但是原粉与胍胶片需要从国外进口，经过我国科技的不断发展进步，原料加工技术与生产工艺取得了一定的进步，在对原料加工、改性、破碎的过程中，效率更高。经过处理后比较羟丙基瓜尔胶生粉粘度与国外瓜尔胶生粉的粘度，发现两者基本相同。经过不断的深入研究和分析，一种新型的有机羟丙基复配瓜尔胶塑料压裂液成功研制出来，能在各种工作环境和各种温度环境下广泛应用。将有机硅、硼等复合材料与其交联后，耐高温性、耐腐蚀性都有所提升，同时具有较好的携砂排水功能，废水回收率进一步的提升，避免对地下水资源产生污染。

2.5压裂液添加剂的选用

每种压裂液都有着自己的理化性质和合成性质，因此添加的添加剂也是存在一定差异的。目前我们比较常用的压裂液交联剂种类有硼砂、无机二氧化钛、有机硼；甲醛为常用的杀菌剂；柴油、液氮为常用的降滤失剂；硫酸铵为常见的化学药剂，泥浆为氯化钾所替代。添加剂的选择一定要根据地下储层的实际情况和工艺条件，避免对压裂浇筑施工质量产生影响。

结语

经过以上的分析研究，找到了我国油田中的一些关键问题，根据实际情况制定了有效的解决方案，避免油田生产中对周边环境产生污染，提高了油田生产中的施工安全性、可靠性，促进油田企业的可持续发展。

参考文献

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