高硬度高矿化度返排液重复配液的创新技术

一、前言

随着我国新能源政策影响，气田开发规模的逐步增产，而气田压裂作业用水量大、返排量大，气体开发区块无法地下注水，加之近年来地方政策对取水和注水的严格要求，造成气田开发与开发污水处理的矛盾日益突出。

把返排液处理完了再回用，这肯定是当下解决这个难题的好办法。参考我国压裂返排液重复利用的研究和应用情况，从返排液处理时碰到的技术难题、能回收的压裂液体系的开发、返排液处理的工艺还有处理设备的改进等多方面的经验，现阶段把处理后返排液进行回用是返排液处理的有效方法，也是以后油气田工业发展肯定会有的趋势。一方面减少了地下取水了，二方面减少了污水处置费用，三方面减少了污水拉运费用，同时得了资源化重复利用及减少环境伤害。

二、技术分析

现阶段针对高硬度高矿化度返排液处理后重复配液常见的工艺有以下几种：

1. 耐盐抗硬功能化聚合物

通过引入磺酸基、磷酸基等功能基团或两性离子单体（如氮氧两性离子聚丙烯酰胺），增强聚合物的水合能力和抗高价离子干扰性。例如，苏里格气田研究中通过添加0.15%螯合剂和1.06%柠檬酸，显著降低Ca²⁺、Mg²⁺对稠化剂的影响，处理后返排液复配压裂液基液黏度达27 mPa·s，耐温110℃以上。

2. 非交联缔合型压裂液：

如BCG-1压裂液，通过0.5%缔合型稠化剂与金属离子螯合剂（如BCG-5）结合，直接利用高矿化度返排液配制，耐温达120℃，剪切120分钟后黏度保持30 mPa·s以上。

3. 新型破胶剂与交联优化

采用低温活化剂（如APS破胶剂）与分段交联技术，解决残余交联剂和破胶剂对复配液性能的影响。实验表明，0.03% APS在50℃下可实现2小时内破胶，黏度<5 mPa·s，残渣量低至30 mg/L。

三、高硬高矿重复配液技术介绍

陕西云汉天河装备有限公司，凭借多年来在压裂返排液处理技术中的耕耘，提出了裂返排液回配滑溜水线性胶体系专用解决方案-预处理降硬+抗盐水处理剂一体化工艺作业方式。针对致密页岩气/页岩油压裂作业中高盐高硬返排液回配滑溜水体系的难题,我公司创新研发抗盐水处理剂YHZF系列产品、复合脱硬剂（成本仅为双碱法的1/2）及处理工艺。专为线性胶体系设计,可在高矿化度(TDS≤80000mgL)环境下保持卓越减阻性能,实现返排液资源化利用,显著降低用水成本与环保压力。与国际技术斯伦贝谢(Schlumberger)、哈利伯顿(Halliburton)等高矿化度压裂技术对比具有更高性价比及高适配国内水质的特点。

高硬高TDS核心性能要求及解决方案

性能指标2

性能亮点：

• 在高盐高硬及有机物残留恶劣水体条件下面临的技术挑战，通过实施抗盐水处理剂及一体化降硬工艺后将达成核心性能目标值。
• 一步去除悬浮物(SS<50mg)及残留油类(含油量≤10mg)，固体废弃物分级处置，固体废弃物资源利用最大化。
• 采用 NaOH+复合脱硬剂 ，硬度降低至 500mg/L(以 CaCO; 计)同步降低二价金属离子等。
• YHZF水处理剂通过静电排斥增强双电层厚度，抵消 Na的压缩效应;减少盐离子对聚合物电荷的屏蔽作用。
• 形成致密的蠕虫型胶束，提供“静电+空间”双重保护协同降低临界胶束浓度CMC:有机官能团维持水化层，防止长链塌缩。
• 平衡高盐体系中弾性模量(G’)、黏性模量(G”)、起泡性、环保性、抗盐性。

四、创新的处理工艺

完全采用撬装可移动化设备，满足跟井作业模式。采用完全保温集装箱设计满足气田冬季作业需求。采用短链低成本设备投入，可满足现场快速处理及精细化处理的需求。

现场作业模式示意图

五、应用场景

1. 返排液直接回用或与任意比例淡水混配。
2. 海水配液:适用于海水平台淡水紧缺工况。
3. 高温储层:分子链热稳定性优于常规减阻剂。

六、服务支持

1. 带设备技术服务
2. 提供水质分析及配方制定优化服务
3. 现场技术指导，快速投产技术服务

欢迎访问本公司网站获取详细信息请致电：4008715171。