我国大部分油田进入开采的中后期,普遍采用水力压裂技术维持老油田的产量和出油率,但这一过程产生了大量的压裂返排液。据统计我国陆上油田压裂返排液达到1.416×109m3/a。压裂返排液通常包含残留压裂液组分和地层溶出物,具体成分会随着地层变化而变化,特征在于:1)成分复杂,悬浮物含量高,盐度高;2)乳化程度较高,含油量高;3)单井排放量波动大(100~1000m3/d)。由于油田开采地淡水资源匮乏,处理后的压裂返排液要进行回注或者重新配制成压裂液,部分外排。回注水质的基本要求是水质稳定,与油层水相混不产生明显沉淀,不得携带大量悬浮物。为了使压裂返排液处理后出水满足回注或者重新配制压裂液要求,亟待开发工艺流程简单、化学药剂投加量小的压裂返排液处理技术。
综上所述,当吸收剂量为50kGy时,出水含油量34.77mg/L,色度112倍,SS为208.62mg/L,单独电离辐照出水水质未达到SY/T5329—2012中注入层平均空气渗透率<1.5μm的回注水对含油量和SS的要求,满足《海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值》(GB4914—2008)的三级排放标准。尽管电离辐照对压裂返排液含油量、色度、SS、黏度有明显的去除效果,且随着吸收剂量的升高去除率逐渐提高,但是吸收剂量的提高意味着能耗增大。因此,为了降低能耗控制成本,探讨电离辐射耦合其他技术处理压裂返排液的效能。
结论
1)单独电离辐照,辐照耦合H2O2、PS和膨润土皆能在一定程度上促进废水中油类物质的降解和悬浮物的去除。
2)单独辐照、辐照耦合H2O2、辐照耦合PS、辐照耦合膨润土工艺对压裂返排液废水中色度的去除作用不稳定,去除率介于20%~60%,而辐照耦合混凝对色度的去除率最高可达90%。
3)单独混凝对该压裂返排液油类物质和悬浮固体的去除效果显著优于单独辐照、辐照耦合H2O2、辐照耦合PS、辐照耦合膨润土工艺。辐照耦合混凝工艺可减少混凝剂的用量,并有效提升油类物质和悬浮固体的去除率,在实际废水处理中展现出显著的技术经济优势,具有重要的应用价值,值得进一步的研究和探讨。
