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1、精品文档 1欢迎。下载 油井压裂返排液处理装置设计 一 选题背景及意义 1.压裂液的来源 压裂作为油藏的主要增产措施已得到迅速发展和广泛应用。压裂液是压裂 技术的重要组成部分。其性能应满足如下施工作业要求：有效的悬浮和输送支 撑剂的能力；滤失少；低摩阻；低残渣易返排；热稳定性和抗剪切性能；与地 层岩石和地下液体的配伍性。为满足这些性能要求，压裂液体系往往需要十几 个种类的添加剂，如：（1）杀菌剂；（2）稳定剂；（3）粘土稳定剂；（4）聚合 物；（5）水合缓冲剂；（6）缓冲剂；（7）表面活性剂;（8）苛性碱；（9）延迟添 加剂；（10）高温稳定剂；（11）抑铁剂；（12）交联剂；（13）交联稳定
2、剂（活 性剂）；（14）破解剂；（15）破解酸等。2.压裂反排液的特点 作业排出的残余压裂液中，含有胍胶、甲醛、石油类及其它各 种添加剂。众多添加剂的加入使压裂液具有高的 co值，高稳定性，高粘度等特 点。而且由于添加剂种类繁多，使 co值的降低难度较大。特别是一些不易净化 的亲水性有机添加剂，难以从废水中除去。3.压裂反排液的危害 压裂返排液对环境的危害极大。由于其内在污染物成份复杂且较稳定,在 自然力（如氧气）的作用下很难被降解。这些化学物质进入水处理系统后将严 重扰乱生产系统的正常运行,如大量消耗水处理药剂或降低水处理剂的处理效 果,影响水体中油及有害离子的去除,影响水处理过程中所产生的
3、污泥沉降,严重污染滤料等,并且其大多矿化度较高,含有原油、甲醛类及酚类等有害物 质,对当地的水质有较大影响,从而造成精品文档 2欢迎。下载 处理后水质达不到注入水水质要求,对油田的生产和长远发展造成不可估量的损失。本设计针对油井的分布和压裂作业的特点，经过认真的考虑、研究，本着 所占空间少，方便快捷，处理效率高的原则来制定污水处理方案。二 设计内容及可行性分析 1、设计内容 设计名称：日处理50m3油井压裂返排液系统设计 设计规模：日处理50m3油井压裂返排液 主要设计内容：压裂反排液一体化处理专用车一辆 2、可行性分析(1)目前压裂反排液处理的一些方法(1)微电解法对压裂返排废水的处理 微电
4、解法又称为内电解法,它集氧化还原、絮凝吸附、催化氧化、络合及 电沉积等作用于一体。铸铁屑是由铁素体和碳渗体构成,在废水中形成许多微 原电池。碳的电位高,形成无数微阴极,铁的电位低,成为微阳极。为促进电 化学反应,可在铁屑中混入部分含炭粒料,铸铁屑与含炭粒料接触,形成较大 的原电池。由于电化学反应在溶液中形成电场效应,破坏溶液中分散的胶体粒子的 稳定体系,胶体粒子向相反电荷的电极移动,沉积或吸附在电极上,从而去除 废水中的悬浮态和胶体态的污染物质。电极反应产物具有高的化学活性,其中 新生原子态的H和新生态的Fe2+能与废水中的许多组分发生氧化还原作用，破坏有机高分子的发色或助色基团,失去发色能力
5、,使大分子物质分解为小分 子物质，精品文档 3欢迎。下载 使难降解的物质转变成易降解的物质。新生态的 Fe2+和Fe3+是良好的精品文档 絮凝剂,能进一步吸附废水中的污染物以降低其表面能,最终聚结成较大的絮 体而沉淀。(2)生物法对压裂返排液的处理 微生物广泛分布于土壤、空气和水体等自然环境中。废水和微生物群体在 处理构筑物中充分接触时,一方面微生物通过分解代谢,使废水中呈溶解和胶 体状态的有机污染物被降解而无机化,使废水得以净化;另一方面部分有机物 则被合成为微生物的细胞质。微生物的细胞质虽然也是有机物质,但微生物是 以悬浮状态存在于水中的,相对地说个体比较大,也比较容易凝聚,可以同废 水中
6、的其它一些物质(包括一些被吸附的有机物和某些无机的氧化产物以及菌 体的排泄物)通过物理凝聚作用一起沉淀或上浮,从而与废水分离。(3)固化法 固化技术的机理是利用一定的化学添加剂(固化剂)使其失稳脱水，固化剂 分别与其中的水分发生剧烈的水化反应，与有机物及固相颗粒交联絮凝，形成 固相一固化剂一水的水化絮凝体系，通过自凝胶结和包胶作用，转变成不可逆 的常态体系。(4)混凝法。常用混凝剂有 PFS Al 2(SO4)3 Fe2(SO4)3 FeCl 3 AlCl 3 PAC(5)催化氧化法 Fenton 试剂氧化 次氯酸钠氧化 纳米光催化氧化 超临界 水氧化(6)过滤吸附法 滤料滤池 压力滤罐 SS
7、F 污水净化机 活性炭吸附(2)目前压裂反排液处理的一些工艺 目前压裂反排液处理主要技术为生物处理、物化处理和化学处 理，综合 3欢迎。下载精品文档 5欢迎。下载 起来可以分成以下五种主要处理工艺：(1)絮凝离心微波无极紫外光氧化内电解工艺；微波辐射处理环境污染物是近几年来发展起来的又一个新兴的研究领域，目前主要集中在处理土壤、气体中的污染物，以及活性炭吸附再生等方面。孙 杰、赵晖、曾庆福把此技术应用于印染污水的处理用使其脱色率一般都能达到 95%以上，CO去除率一般能达到70%以上，废水颜色由深兰色变为无色。由于 油田压裂废液与印染污水有许多相似之处，比如污染物分子量过大难以生物降 解，CO
8、值偏高难以去除，颜色较深等特点。因此在油田压裂废液处理中可以借 鉴此工艺。另外，内电解法应用于有机废水的处理可以提高废水的可生化性，为难生化性废水的处理创造了有利的条件(1)混凝一氧化一吸附一光化法处理；该技术已经在河南油田进行了中试，取得了较好的效果。处理后出水的指 标为：pH直为7.11、含铁为0.5mg/L、含油为0.5 mg/L、含硫为7.6 mg/L、细菌为76个/mL悬浮物为4.7 mg/L,达到了回注标准。其中CODc、pH 石油类、悬浮物、色度等达到 GB8971996二级标准。(2)混凝一氧化一 Fe/C微电解一 HQ/F&+催化氧化一活性炭吸附；张宏针对河南油田残余压裂液的
9、特性，研究出了与之相适应的无害化处理 方法，使处理后的残余压裂液达到无害化排放标准。且使 COD 由原来的 12000降到 451，色度与清水无异，各项指标均以达到使处理后的水能 达标注人地层或排人江河。五步法处理的优点是处理量大、能对压裂废液进行深度处理。缺点是占地 面积过大、一次性投资过高运营费用较高等。6(3)废液池内自然降解-废液池内加药预处理-电絮凝剂机处理-净化机处理（5）中和-微电解-化学氧化-活性炭吸附。SSF污水 精品文档 6欢迎下载 三设计方法及设计思路 1、设计方法 在了解压滤反排液情况的基础上，参考相关资料文献，同时结合现有的压 滤反排液处理设计实例，提出几种可行性设计
10、方案，最后，从技术，经济效益 和环境效益方面考虑，选择可行性高的方案。压裂反排液一体化机设计应遵循如下原则：选用技术先进，运行稳定，投资和处理成本合理的污水污泥处理技 术，慎 重的采用经过实践证明行之有效的新技术，新工艺，新材料和新设备，使污水 处理工艺先进，运行可靠，处理后水质稳定的达标排放。应充分考虑安全运行 的要求。四处理工艺方案比较及选择 此废水具有如下特点：（1）成分复杂，化学种类多、含量大。主要成分是高浓度胍胶、高分子聚合 物等多种化学药剂，其次才是 SRB菌、硫化物和总铁等，总铁和总硫含量都在 20mg/L 左右。（2）粘度大，乳化程度高。放出的反排液乌黑、粘稠，静沉出水困难。（
11、3）反排液处理难度大，特别是悬浮物。压裂反排液主要的一些检测指标 项目 PH 油类 SS 二价硫 COD 挥发酚 六价铬 氯离子 色度 原始值 7.3 15 120 2.1 12000 13475 70 标准值 69 10 70 1.0 100 0.5 0.5 250 50 去除率 33.3%41.6%52.4%99.2%98%28.6%注：综合污水排放标准GB 8978-1996 污水处理方案选择 精品文档 7欢迎下载 根据污水的水质特点，可设计先进行物化预处理，在进行生化处理的工艺方案。1.物化预处理 混凝沉降。混凝剂 PFS Al 2（SO4）3 FQ（SO）3 FeCl3 AICI 3
12、 PAC 投加量 1000 1000 1000 1000 1000 1000 最佳 PK 4.5 5.0 4.5 4.5 5.0 5.0 出水 CODCr 6204 7392 7956 8256 8712 6732 CODC去 除率 48.3 38.4 33.7 31.2 27.4 43.9 由实验结果可以看出，聚铁（PFS对残余压裂液的混凝效果明显优于其它 混凝剂，故选择混凝剂PFS 取一定量压裂返排液，加入一定量的聚铁（PFS）、阴离子聚合物（PHP）、粉煤灰搅拌，再加氢氧化钠调pH,静置分层，取上清液进行后续处理；Fe/C微电解。取混凝出水用硫酸调pH为2后，加入Fe/C微电解反应器内,
13、反应一定时间后，加氢氧化钠去除Fe2+;活性炭吸附。取微电解出水放入装有粉末状活性炭的反应容器内，反应一定 时间后，过滤上层废水。经过预处理后的压裂液，不仅减少了生化处理的负荷，而且提高了废水 的可生化性。2.生化处理精品文档 经过预处理，虽然去除了大部分的油类，悬浮物，色度和部分 COD但因 污水原始有机浓度过高，且难生化处理，故考虑采用厌氧工艺-好氧膜生物 反应器联合工艺进行后续的生化处理。（1）厌氧工艺比较选择 由于UASB处理费用便宜，处理负荷高，占地少，能有效地减少臭气的产生,厌氧处理工艺 设计滞留 时间 处理对象 设计负荷 率（方/天）工艺开发 年代 应用情况 运行温度 厌氧生物滤
14、池 0.9-8d 有机废水 3-10kgCOD 1967 生产性 中温 升流式厌氧污 泥层反应器 6-20h 有机废水 6-15kgCOD 1974 生产性 中温 厌氧膨胀床 6-24h 有机废水 4kgCOD 1978 实验小试 常温 厌氧流化床 0.5-4h 有机废水 9-13kgCOD 1979 实验小试 常温 厌氧生物转盘 8-18h 有机废水 8-33kgCOD 1980 实验小试 常温 厌氧折流板反 应器 6-26h 有机废水 8-36kgCOD 1982 实验小试 常温 对氮、磷营养物需求量少，能处理高浓度有机污水，不须稀释，能间断或季节 性运行。故米用UASE工艺。又因本设计是
15、移动处理设备，故米用 UASB罐体设 备。（2）好氧膜反应器（好氧 MBR 厌氧工艺出水往往达不到排放标准，需要进一步处理，故一般在厌氧处理 后串联好氧处理。因MB具有出水水质优质稳定，剩余污泥产量少，占地面积 小，不受设置场合限制，可去除氨氮及难降解有机物，操作管理方便，易于实 现自动控制等特点。再结合本设计要求，决定采用一体式膜-生物反应器（把 7欢迎下载精品文档 9欢迎下载 膜组件置于生物反应器内部）工艺流程图 混凝罐，微电解池，活性炭吸附装置，UASB1,好氧MBF器都将产生污泥，将 污泥排出收集到污泥罐中，然后固化填埋。五设计任务进度及安排 周次 设计（论文）任务及要求 1-4 收集
16、资料、阅读文献 5-6 方案比较论证，确定最终方案，编写开题报告 6-8 进行平面、管线布置及工艺中的设施及设备的计算、编写计算书 9-14 绘制图纸、作概、预算 15-16 撰写设计说明书、整理文件，17 毕业答辩 六参考文献（1）宁方军，王宝辉，高玺莹 残余压裂液污染防治技术综述（大庆石油学院化 学与化工学院，黑龙江大庆163318）（2）张宏 残余压裂液无害化处理技术的试验研究（河南油田分公司采油一 厂，河南南阳474780）（3）迟永杰，卢克福 压裂反排液回收处理技术概述（4）杨衍东，胡永全，赵金洲 压裂液的环保问题初探（西南石油学院石 精品文档 10欢迎下 油工程学院，四川成都610
17、500。油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川 成都 610500）（5）王珂昕（大庆油田井下作业分dE）压裂液和酸化解堵施工残液的无害化处 理（6）钟昇，林孟雄 油气田压裂液处理技术研究进展（1.西南石油局油气测试 中心，四川德阳618000;2.西南石油大学，四川新都610500）（7）万里平，李治平，王传军，邱杰 油田压裂液无害化处理实验研究（两南 石油学院研究生院，四川南充637001；2膏可南油田分公司第一采油厂）精品文档 11欢迎下 些物，有些人，一辈子都会深情陪 伴，从不曾离开，亦无可取代。日影，月光，夜雨，一寸寸的时光缠绕，在煮饭泡茶听曲间流走。生活的目的，就是生活，我珍惜这
18、时光里的朴素的日常，愿岁月能温柔以待。喜欢在幽微的光亮中寻找同类，在沉默中寻觅那种说不清的力量。人之初，性本善，每一个人的最初都是纯洁善良的，改变我们的是残酷的现实和内心的欲望。纷繁的世界有着别样的美丽，只是有些美丽只能观望，却不能触碰。每天我们都在熙熙攘攘的人群里，随波逐流，有时想停，却停不下来，因为有太多责任要承担，但一定要记得让自己回归。世俗的平凡是最大的日常与温暖。流光仓促亦温柔，记得行途中那些明净的风景，忘记一些薄冷的片段。忠诚是一种信仰，是一个人自身的品牌，当一个人没有了信仰它是没有灵魂的，人能否一生做好一件事和拥有一段情，取决于你的忠诚度!喜欢这样的人，不讨喜以迎合，不泛滥热情让
19、人局促，有底蕴，存况味，可供彼此相生相长。我珍重所有清淡持久的情意，迷恋所有长情却不急迫的表白。看一出戏，也如同人生，并不急于抵赴结局，生而有幸者，凡尘即天堂。幸福就是按自己的方式生活着，懂得欣赏自己的生活，才能让自己活的随心所欲，或许不是所有的梦想都能成为美好的现实，但美丽的梦想同样可以装点出生活的美丽。蓝天白云下漫步在田野，走走停停，看看拍拍。慢下来静下来，聆听大自然的声音，深呼吸 愿山河静美，盛世长宁；愿众生慈悲如水，岁月待你如初。南风过境，你携来一场杏花微雨，北海难离，我浪漫了一场唯美的相遇。风是那么暖，暖到我重兵把守的城门悄然开启，任你徜徉在我的城里，我抚琴一首，你和箫一曲，在每一个
20、月色如水的夜里。雨是那么柔，柔到潤物无声，不舍得打落一片花絮，不肯惊扰我如梦的往昔，轻轻的在我耳畔呢语，滋润我青春的芳草地，看花儿，荼靡的开，草，任性的绿，梦，随心的旖旎。静谧的时光，漫步到初见的心悸和快意，一点一点铺开了折叠的记忆。我的心窗满满的写着你的坏，你的好，你的柔情，你的霸气，我沐浴在你生命环绕的磁场里，就像沐浴在晨起渐升的暖阳，夕下？彩的余晖里。精品文档 12欢迎下 我抗拒了所有，却抗拒不了你的甜蜜，我略过无数的风景，却略不过你的那程风雨，你是我心底永远的存在和传奇。你是我扬尘风烟的古道上，翩翩归矣的白马少年，执一卷唐诗，携一闵元律，点缀我锦瑟的年华，书写我青春快意的履历。你是我今
21、生最值得的在意。我愿意陪你，仗剑天涯，无所谓惧，血墨誓言刻进心里。我愿意陪你，怀揣梦想上路，收获远方和诗意。还要半亩花田，一片云朵，吟诗作赋，浪漫每一段如期的花季。我愿意陪你，静看满树繁华，淡赏一地落花，止步同依夕阳，倦了一起归家。每一段时光，你在、我在，就是花开四季，香飘十里。每一程奔跑，有我、有你，就是画意饱满，清远芊丽，我是你眼中最美的风景，你是我一指拈花的诗句。当岁月的钟摆滴达过我的年华时，流苏的光阴里，写满了成功与挫折，繁华与落寂，似烟又非烟，雁来雁又去，我们依然会举杯邀月，对酒当歌，醉了天地，醉了自己，醉了那片星空，也醉了一生不悔的情意。醉了 前世的约定，填满今生的回忆。虽默默不语
22、，彼此心里其实是满满的感激，你真的是我最美的千里之缘，最美的紫陌相遇！余生一定是人到中年的睿智，无欲无求，自由自在行走在水云间，天高任鸟飞，海阔任鱼跃，特立独行在这个地球上，心里的向往是美好的，心里的阳光是灿烂和明媚的，丰满雏翅，燃烧梦想，启航未来。余生胜在删繁从简，素心若兰，动静适宜，勤能养身，静能养心，余生不需要轰轰烈烈，惊天动地，拘一缕风的缠绵，融一朵云的情怀，到大自然去返朴归真，在时光的深处与日月把酒，与风云倾杯。有人说余生是一杯久酿的酒，时间越长越香醇，也有人说，余生如禅茶一味，修练的境界越高，品出的禅香越浓，如青烟氤氲在茶里的袅袅清香。不管生活留给余生的是什么，都要以一颗初心，诚心
23、，真心深情地活着，以前一切沉重的负苛都要放下，给劳累留一片空隙去歇歇，让自己有个心照不宣的理由去放下，去做自己想做的事情，去完成未能完成的梦想，不忘初心，不留遗撼，做一个最好的自己。不再在患得患失中迷失自我，不再阿谀奉承，不再刻意讨好谁，放开胸怀沐浴阳光雨露，分享每一片光阴洒落下来的馨香，感受从内到外的舒心惬意。不浮夸，不虚伪，不做作，余生做个慈悲豁达的人，把金钱地位置之度精品文档 13欢迎下 精品文档 14欢迎下 生。外，把深情，爱心，自信融入这个世界。我们如烟如梦如水如尘步入这个尘世间，尽管岁月无情，容颜易老，青春易逝，唯有珍惜当下，与时光起舞，与岁月漫步，用指尖上的琴弦，为岁月忧伤抚上一曲静水流深，用圣洁的灵魂，虔诚膜拜着诗情一样的人 精品文档 14欠迎下载 欢迎您的下载，资料仅供参考!致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等 打造全网一站式需求