一种页岩气开采的压裂返排液的深度处理方法
专利汇可以提供一种页岩气开采的压裂返排液的深度处理方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于压裂返排液处理技术领域，公开了一种 页岩 气开采的压裂返排液的深度处理方法，所述深度处理系统包括：视频监控模 块 、参数监测模块、主控模块、预处理模块、电化学 氧 化处理模块、沉淀过滤模块、 蒸发 浓缩模块、分析模块、供电模块、显示模块。本发明通过参数监测模块可直接测定和计算各层段的压裂返排液量、每层段的压裂返排液中压裂液和 地层 水 的比例等参数，还可以得到每层段的压裂返排液剖面；所判断的压裂情况直观准确，能够定量分析，且误差小，对同层段的压裂工作有重要的指导作用；同时，通过分析模块根据检测到的指标值及根据检测的指标值确定的其他指标值来判断压裂返排液是否适于配置压裂液；节省时间，分析效率较高。，下面是一种页岩气开采的压裂返排液的深度处理方法专利的具体信息内容。
1.一种页岩气开采的压裂返排液的深度处理系统，其特征在于，所述页岩气开采的压裂返排液的深度处理系统包括：
视频监控模块、参数监测模块、主控模块、预处理模块、电化学氧化处理模块、沉淀过滤模块、蒸发浓缩模块、分析模块、供电模块、显示模块；
视频监控模块，与主控模块连接，用于通过摄像器对页岩气开采的压裂返排液的深度处理过程进行视频监控；
参数监测模块，与主控模块连接，用于通过参数监测设备对压裂返排液参数进行监测；
主控模块，与视频监控模块、参数监测模块、预处理模块、电化学氧化处理模块、沉淀过滤模块、蒸发浓缩模块、分析模块、供电模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；
预处理模块，与主控模块连接，用于通过将压裂返排液泵入混凝预处理罐进行预处理操作；
电化学氧化处理模块，与主控模块连接，用于通过电化学设备对压裂返排液进行电化学氧化处理；
沉淀过滤模块，与主控模块连接，用于通过沉淀池和压缩机对压裂返排液进行沉淀过滤操作；
蒸发浓缩模块，与主控模块连接，用于通过将过滤后的废水泵入循环列管大气蒸发器进行蒸发浓缩操作；
分析模块，与主控模块连接，用于通过参数分析程序对压裂返排液参数进行分析；
供电模块，与主控模块连接，用于通过太阳能电池板为页岩气开采的压裂返排液的深度处理设备供电；
显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示监控视频、监测压裂返排液的参数、分析结果。
2.一种应用如权利要求1所述页岩气开采的压裂返排液的深度处理系统的页岩气开采的压裂返排液的深度处理方法，其特征在于，所述页岩气开采的压裂返排液的深度处理方法包括以下步骤：
步骤一，通过摄像器对页岩气开采的压裂返排液的深度处理过程进行视频监控；通过参数监测设备对压裂返排液参数进行监测；
步骤二，通过单片机控制系统整体的正常工作；通过将压裂返排液泵入混凝预处理罐进行预处理操作；
步骤三，通过电化学设备对压裂返排液进行电化学氧化处理；通过沉淀池和压缩机对压裂返排液进行沉淀过滤操作；
步骤四，通过将过滤后的废水泵入循环列管大气蒸发器进行蒸发浓缩操作；通过参数分析程序对压裂返排液参数进行分析；
步骤五，通过太阳能电池板为页岩气开采的压裂返排液的深度处理设备供电；通过显示器显示监控视频、监测压裂返排液的参数、分析结果。
3.如权利要求2所述页岩气开采的压裂返排液的深度处理方法，其特征在于，步骤一中，所述对压裂返排液参数进行监测的方法如下：
(1)采用油水分离工艺，除去返排液中的少许浮油，最后通过预过滤工艺去除较大的机械杂质；
(2)在水平井多级压裂作业过程中，向每层段注入不同种类的示踪剂；所述示踪剂包括微量元素络合物；
(3)在压裂液返排过程中，每1-3小时检测一次压裂返排液中示踪剂的浓度，根据检测到的示踪剂浓度，计算每层段的压裂返排液中压裂液和地层水的量、绘制每层段的压裂返排液剖面，以分析各层段的压裂情况。
4.如权利要求3所述页岩气开采的压裂返排液的深度处理方法，其特征在于，所述通过以下公式I及公式II计算每层段的压裂返排液中压裂液和地层水的量：
其中，
V’——某时间段压裂返排液总量，单位为m3；
Vx’——某时间段第x层段的压裂返排液中压裂液的量，单位为m3；
V地’——某时间段第x层段的压裂返排液中地层水的量，单位为m3；
nx——第x层段示踪剂的使用浓度，单位为ppb；
nx’——某时间段第x层段示踪剂的检测浓度，单位为ppb。
5.如权利要求2所述页岩气开采的压裂返排液的深度处理方法，其特征在于，步骤二中，所述将压裂返排液泵入混凝预处理罐进行预处理的方法包括：
将压裂返排液泵入混凝预处理罐中，向压裂返排液废水中加入加入絮凝剂进行絮凝沉淀预处理，使Ca2+、Mg2+离子形成沉淀，同时去除废水中的浊度、悬浮物、压裂液残余成分以及原油杂质；
若压裂返排液的有机物、SS以及其他物质浓度过高，使废液呈现胶状，则依次加入1.0-
2.0g/L的破胶剂、0.2-1.0ml/L的调节剂，滞留沉降2-5小时；然后进行压滤机压滤，实现固液分离，滤出废水再进行混凝沉淀预处理。
6.如权利要求5所述页岩气开采的压裂返排液的深度处理方法，其特征在于，所述絮凝剂包括碳酸钠、氢氧化钙、氢氧化钠、PAM、PAC、PFS中的一种或多种；所述絮凝剂的用量以质量百分含量计分别为：碳酸钠添加量为待处理溶液的0.4-2％；氢氧化钙添加量为待处理溶液的0.1-0.8％；氢氧化钠添加量为待处理溶液的0.1-0.5％；絮凝剂PAM添加量为待处理溶液的2-10mg/l；PAC添加量为待处理溶液的0.1-0.6％；PFS添加量为待处理溶液的0.1-
0.6％；
所述破胶剂为过硫酸钾或过硫酸铵；所述调节剂为盐酸或硫酸或氢氧化钠或碳酸钠。
7.如权利要求2所述页岩气开采的压裂返排液的深度处理方法，其特征在于，步骤三中，所述通过电化学设备对压裂返排液进行电化学氧化处理的方法为：
将混凝预处理后出水经压滤机压滤，进行固液分离，滤出废水泵入Fenton反应罐，H2O2在Fe2+离子的催化作用下通过Fenton氧化将废水中的难降解有机物深度氧化降解，反应时间为1.25±0.25h；
通过超声波、微波、紫外光与电解共同作用实现激发效应，利用激发效应将废水中氯离子转化成次氯酸根和氯气后继续搅拌进行氧化曝气反应。
8.如权利要求7所述页岩气开采的压裂返排液的深度处理方法，其特征在于，所述超声波为超声波发生器产生的17.5-22.5Hz超声波；微波为微波发生器产生的2450MHz±50Hz微波；紫外光为紫外光发生器产生的波长在100-275nm范围的紫外光；
所述电解为通过电解池中进行的电解反应实现的，电解池中阳极材料使用铂、铂铱合金、钛、包裹贵金属涂层的钛、石墨、铅锑氧化物合金电极的任意一种；阴极材料使用不锈钢、石墨、钛或铅的任意一种；电流1-50A，电压1-20V，电解时间0.5-10h；所述贵金属为铂、钌、钯中的任意一种或多种。
9.如权利要求2所述页岩气开采的压裂返排液的深度处理方法，其特征在于，步骤四中，所述将过滤后的废水泵入循环列管大气蒸发器进行蒸发浓缩的方法包括：
(1)废水先经循环水泵泵入蒸发器内的喷淋系统，通过布水器向塔内均匀地喷入充分雾化的废水，雾化废水在重力作用下流经通入高温蒸气的加热循环列管；
(2)加热循环列管间充填有蜂窝状填料，形成一层薄膜状水流，增加换热面积和换热时间，干燥的高晗值的空气在大功率风机的作用下由底部进入塔内，并控制蒸发器出口风速在12-20m/s；
(3)废水流经填料表面时形成的水膜和高速流动的空气进行热交换迅速汽化成水蒸气进入气相，实现废水的蒸发浓缩，空气提供废水蒸发所需的一部分热量，另一部分热量由循环列管加热提供，之后高湿度低晗值的空气从塔顶部抽出；
(4)其余的废水回落到蒸发器底部的循环集水箱，再由循环水泵送入喷淋系统循环蒸发；空气中夹带的水滴被塔内的脱水器阻挡，回落入加热循环列管表面经再加热蒸发；
(5)浓缩后的废水经由蒸发器底部管道排除，外运处理，压滤后的污泥进行外运卫生填埋处理。
10.如权利要求2所述页岩气开采的压裂返排液的深度处理方法，其特征在于，步骤四中，所述对压裂返排液参数进行分析的方法如下：
1)采用生物复合絮凝工艺，以丙烯酰胺改性壳聚糖作为生物絮凝剂与聚合氯化铝(PAC)以1：15的比例复配的生物复合絮凝剂对返排液进行絮凝处理，通过磁分离工艺实现快速分离絮体，然后再通过生物絮凝技术，以丙烯酰胺改性壳聚糖作为生物絮凝剂，对返排液进行絮凝处理；
2)利用电导率仪检测压裂返排液的电导率值、利用矿化度测定仪总矿化度值，并检测Cl-的质量浓度中的任意一个第一指标值，根据检测到的该第一指标值确定其他两个第一指标值；
2+ 2+
3)检测所述压裂返排液的总硬度、Ca 的质量浓度及Mg 的质量浓度中的任意一个第二指标值，并根据检测到的该第二指标值确定其他两个第二指标值；
4)检测所述压裂返排液的总碱度及pH值，并根据检测到的该总碱度及pH值确定HCO3-与CO32-的摩尔浓度之和；
2+ 3+ - 2-
5)检测所述压裂返排液的Fe 、Fe 、总悬浮固体的质量浓度以及HCO3或CO3 的摩尔浓度；
6)根据所述压裂返排液的电导率值、总矿化度值、总硬度、总碱度、pH值、HCO3-与CO32-的摩尔浓度之和，Ca2+、Mg2+、Cl-、Fe2+及Fe3+的质量浓度，HCO3-或CO32-的摩尔浓度及总悬浮固体的质量浓度，判断所述压裂返排液是否可用于配置压裂液。
一种页岩气开采的压裂返排液的深度处理方法
技术领域
背景技术
发明内容
絮凝剂PAM添加量为待处理溶液的2-10mg/l；PAC添加量为待处理溶液的0.1-0.6％；PFS添加量为待处理溶液的0.1-0.6％；
附图说明
具体实施方式
0.5％；絮凝剂PAM添加量为待处理溶液的2-10mg/l；PAC添加量为待处理溶液的0.1-0.6％；
PFS添加量为待处理溶液的0.1-0.6％；
H2O2在Fe 离子的催化作用下通过Fenton氧化将废水中的难降解有机物深度氧化降解，反应时间为1.25±0.25h；
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