1.引言

壓裂返排液是油氣田開發(fā)過程中，特別是在水力壓裂作業(yè)中產(chǎn)生的一種液體。水力壓裂是一種增產(chǎn)技術(shù)，通過向油氣藏中注入高壓液體，使巖石產(chǎn)生裂縫，從而提高油氣的流動(dòng)性和產(chǎn)量，在這個(gè)過程中，會使用大量的壓裂液，壓裂液通常由水、砂和化學(xué)添加劑等多種成分組成。由于其成分復(fù)雜，且可能含有對環(huán)境有害的物質(zhì)，造成水體污染、土壤鹽堿化等。隨著環(huán)保意識的提高和環(huán)保法規(guī)的嚴(yán)格，壓裂返排液的無害化處理變得愈加重要。

圖.壓裂作業(yè)

目前，壓裂返排液的處理方式主要有以下幾種：回注地層：經(jīng)過處理達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的壓裂返排液可以用作注水開采的回注水，重新注入地層中。循環(huán)利用：將處理后的壓裂返排液作為壓裂液體系的配制用水進(jìn)行循環(huán)使用，深度處理：對于難以直接回注或循環(huán)利用的壓裂返排液，需要進(jìn)行深度處理以達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。這通常包括去除有機(jī)物、重金屬、懸浮物等污染物的過程，然而壓裂返排液的成分復(fù)雜多變，處理難度大；處理過程中可能會產(chǎn)生二次污染；處理成本較高等。因此，需要繼續(xù)研發(fā)新的處理技術(shù)和方法，以提高壓裂返排液的處理效率和效果。

2.科力邇以CDOF+CDFU為核心的壓裂返排液處理工藝

科力邇擁有一支由行業(yè)專家、資深工程師組成的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，他們緊跟國際前沿技術(shù)動(dòng)態(tài)，不斷突破技術(shù)瓶頸，為CDOF+CDFU技術(shù)的持續(xù)優(yōu)化和升級提供了堅(jiān)實(shí)保障。CDOF+CDFU技術(shù)，作為科力邇公司在壓裂返排液處理領(lǐng)域的創(chuàng)新成果，集成了高效分離與深度凈化的雙重優(yōu)勢，為油氣田開發(fā)過程中的環(huán)保難題提供了革命性解決方案。CDOF（Continuous Dynamic Oil-Water Separation）技術(shù)，以其獨(dú)特的連續(xù)動(dòng)態(tài)油水分離機(jī)制，采用了先進(jìn)的微納米級過濾材料，結(jié)合錯(cuò)流過濾原理，實(shí)現(xiàn)了對壓裂返排液中油、水、固相的高效分離，分離效率高達(dá)98%以上，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)方法。這一技術(shù)不僅大幅提升了處理效率，還顯著降低了后續(xù)處理難度和成本。與傳統(tǒng)處理工藝相比，CDOF技術(shù)能減少約30%的能源消耗，這主要得益于其優(yōu)化的流體動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)和先進(jìn)的臭氧催化填料應(yīng)用，有效降低了設(shè)備運(yùn)行時(shí)的摩擦阻力和能耗損失，為石化行業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

圖.科力邇以CDOF+CDFU為核心的壓裂返排液處理工藝流程圖

CDFU（Comprehensive Deep Filtration Unit）技術(shù)，則是在CDOF技術(shù)基礎(chǔ)上的進(jìn)一步深化與拓展。它集成了深度過濾模塊與高效回收系統(tǒng)，能夠?qū)?jīng)過CDOF初步處理后的水體進(jìn)行更為精細(xì)的過濾與凈化，確保出水水質(zhì)達(dá)到國家及行業(yè)規(guī)定的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)科力邇實(shí)際案例數(shù)據(jù)顯示，采用CDFU技術(shù)處理后的水體，其懸浮物含量可降低至5 mg/L以下，COD（化學(xué)需氧量）去除率超過80%，停留時(shí)間僅為傳統(tǒng)工藝的1/3-1/5。CDOF+CDFU核心技術(shù)，通過高效分離與深度過濾的雙重作用，實(shí)現(xiàn)了對返排液中固體懸浮物、油類、重金屬等污染物的有效去除，處理后的水質(zhì)達(dá)到了國家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，甚至可以直接回用于生產(chǎn)，極大地降低了環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。

3. 實(shí)際應(yīng)用案例分析

科力邇CDOF+CDFU壓裂返排液處理工藝在某大型油氣田的成功應(yīng)用案例。該項(xiàng)目位于我國新疆，面對的是高含鹽、高懸浮物及復(fù)雜化學(xué)成分的壓裂返排液處理難題。科力邇團(tuán)隊(duì)?wèi){借CDOF技術(shù)的高效分離機(jī)制和多相臭氧催化氧化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對返排液中固體顆粒與液體的有效分離，出水懸浮物低于10mg/L，分離效率高達(dá)98%，單級COD去除率超過80%，遠(yuǎn)超行業(yè)平均水平，顯著降低了后續(xù)處理難度，還大幅減少了處理過程中的能耗與碳排放，充分體現(xiàn)了環(huán)保節(jié)能的設(shè)計(jì)理念。

圖.科力邇CDOF+CDFU壓裂返排液處理現(xiàn)場

CDFU技術(shù)通過精細(xì)化的過濾工藝，CDFU技術(shù)將CDOF處理后的水質(zhì)進(jìn)一步提升至可直接回用的標(biāo)準(zhǔn)，原水含油量超過2000 mg/L，出水含油量低于20 mg/L，水質(zhì)達(dá)標(biāo)率高達(dá)99.5%。同時(shí)，高效回收系統(tǒng)有效回收了返排液中的有用成分，如部分化學(xué)添加劑和可再利用的水資源，實(shí)現(xiàn)了資源的最大化利用。CDOF+CDFU協(xié)同作用機(jī)制在該項(xiàng)目中得到了充分驗(yàn)證。系統(tǒng)集成與優(yōu)化后的處理流程實(shí)現(xiàn)了高度的自動(dòng)化控制，減少了人工干預(yù)，提高了處理效率與穩(wěn)定性，運(yùn)行成本降低了約20%。這一成果不僅贏得了客戶的高度認(rèn)可，也為科力邇技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣樹立了標(biāo)桿。據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)顯示，該技術(shù)的應(yīng)用使得該油氣田每年可節(jié)約水資源約500萬噸，減少化學(xué)藥劑采購費(fèi)用近千萬元，經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益顯著。

圖.科力邇CDOF+CDFU壓裂返排液處理前后對比