北京矿院富县压裂返排液课件

富县压裂返排液处理站

工艺设计方案北京矿冶研究总院2013-05-23河南郑州工艺设计依据工艺设计原则工艺设计方案经济效益分析建设投资匡算技术优势问题和建议目录一、工艺设计依据1.1工艺技术来源①我院的“压裂返排液资源化利用技术”以充分利用压裂返排液中的有效成分为宗旨，以处理技术和配液技术相结合为手段，一种全面的资源化利用技术基本思路：去除对配液有害的因素；

保留对配液有利的因素。一、工艺设计依据1.1工艺技术来源③“压裂返排液资源化利用技术”相关应用延长油田青化砭采油厂返排液处理站以完成施工图设计。一、工艺设计依据1.1工艺技术来源④“红河油田压裂返排液资源化利用技术的研究”（课题编号：20121638000001）●完成红河油田9口井的压裂返排液处理的实验室工艺试验●完成红河油田压裂返排液的三次300L试验●以上工艺试验结果：红河油田返排液经处理后可用于配液适用。一、工艺设计依据1.1工艺技术来源⑤红河油田和渭北油田压裂液配方及开发层位对比序号名称组成红河油田渭北油田含量1基液HPG0.42%0.35%2CX3070.30%0.30%3KCL1.5-2%1.00%4HCHO0.10%0.10%5低温激活剂无0.30%6PH调节剂NaOH0.02～0.032%0.01～0.016%7破胶剂过硫酸铵0.016%0.017%8交联液硼砂1.00%1.00%9过硫酸铵0.40%0.60%10交联比100：5（最佳交联比现场确定）11主要开发层位长8、长9长3一、工艺设计依据1.1工艺技术来源对比分析结论：1、渭北油田与红河油田压裂液配方基本一致；

2、开发地层属于延长组层位；

3、返排液种类归属常规压裂液配方产出体系；

4、基本特征：高矿化、高COD、无掩蔽剂；。一、工艺设计依据1.2返排液处理规模及作业制度确定1、返排液处理量：800立方米/天

2、作业制度：每天20小时，全年300天工艺设计依据工艺设计原则工艺设计方案经济效益分析建设投资匡算技术优势问题和建议目录处理后达到配液要求为目标

通用配液用水指标二、工艺设计原则序号项目标准备注1外观清澈透明

2浑浊度<5洛河组水需处理3菌落总数<100个/ml满足4固体悬浮物<12mg/l洛河组水需处理5最大颗粒直径≤8.0μm洛河组水需处理6Fe离子<20mg/l满足7磷酸盐<5mg/l满足9pH6.5-8.0满足8密度接近1满足10钙镁离子<200mg/l为将来其它水源制定11硫化物含量≤10mg/L12含油≤3013总矿化度≤100,0000mg/l重点监控水质指标：二、工艺设计原则SS≤10.0mg/L；总成垢元素（以Ca2+计）≤200mg/L；Fe离子≤10mg/L；含油≤30mg/L。其他项目满足配液性能测试要求工艺设计依据工艺设计原则工艺设计方案经济效益分析建设投资匡算技术优势问题和建议目录三、工艺设计方案3.1

原则工艺流程图三、工艺设计方案3.2工艺流程图三、工艺设计方案3.4各工序技术要求前处理及均质系统

名称技术参数数量均质池（业主自备）600m32座直喷式除油泥一体机规格13*2.5*3m；材质：碳钢衬玻璃钢1套污油回收池（业主自备）40m31座进水要求及出水指标指标进水出水含油(mg/L)<1000<50悬浮物(mg/L)<1000<100三、工艺设计方案复合预处理系统

名称技术参数数量预处理反应区外形尺寸：5.6*2*2.3m；1套进水要求及出水指标指标进水出水含油(mg/L)<50<20悬浮物(mg/L)<100<30钙离子（mg/L）2000左右<200三、工艺设计方案成分调节系统

名称技术参数数量管道混合器管径：DN250，长度：1.0m，材质：UPVC1台进水要求及出水指标指标进水出水PH<116.5-7.0三、工艺设计方案精细过滤系统名称技术参数数量智能缓冲和反冲系统外形尺寸：Φ3000×2000Q1=35-50m³/h，33-32m，11kwQ2=70-130m³/h，34-24m，15kw材质：耐腐耐磨全塑，1套一级过滤器HTGL-1800/0.61台二级过滤器SLGL-2000/0.6，1台进水要求及出水指标指标进水一级出水二级出水含油(mg/L)<20<10<5SS(mg/L)<30<10<5

三、工艺设计方案固体药剂储存及供给系统

系统由储料装置、精密给料及电子计量装置等组成。根据固体药品的用量配一个容积为2m³、一个容积为8.6m³的储料装置，保证上料及供料的连续性。

脱稳剂储存系统外形尺寸：0.88*1*2.3，N=5.73kw1套除垢剂储存系统外形尺寸：3.2*1.5*2.3m，N=14.3kw1套无污染精密给料装置输送距离：水平3m，垂直4m；输送能力100~500kg/h；2套三、工艺设计方案液体药剂储存及供给系统

在压裂返排液处理过程中，需要加入4种液体药剂，分别为pH调节剂、无机助滤剂、有机助滤剂和成分调节剂，采用计量泵泵入各种反应器。pH调节剂加药装置外形尺寸Φ2*2m，材质：PEN=2.2kw1套成分调节剂加药装置外形尺寸Φ1.4*2m，材质：PEN=4kw1套无机助滤剂计量添加系统外形尺寸3*1.5*13.5m，材质：PEN=3.74kw1套有机助滤剂计量添加系统外形尺寸Φ1.4*2m，材质：PE1套三、工艺设计方案污泥处理系统

系统组成：高效澄清系统、高效沉降系统和液固分离系统名称技术参数数量高效澄清系统规格：Φ3.5×3.4，1套高效沉降系统规格：Φ4.0×3.8m，，1套液固分离系统外形尺寸：8775*1650*1895m1台三、工艺设计方案自控系统硬件构成图自控系统采取集散式控制方式。

上位机部分采用OMRON公司NS系列可编程终端；

下位机采用PLC控制现场设备。

系统具有高性能、结构紧凑、可组态等特点。可与配液站组网实现无缝连接，集中控制。三、工艺设计方案3.5返排液处理站平面图三、工艺设计方案3.5返排液处理站技术参数①由九个撬体组成。包括：前处理撬、复合反应撬、高效澄清撬、水质净化撬、精细过滤撬、污泥脱水撬、固体添加剂撬、液体添加剂撬和控制撬。②总功率：279.7Kw③占地面积：约500m3工艺设计依据工艺设计原则工艺设计方案经济效益分析建设投资匡算技术优势问题和建议目录四、经济效益分析序号名称消耗价格运行成本（元/m3）一药剂成本

25.531脱稳剂0.7kg/m318000元/吨12.62除垢剂5.3kg/m31600元/吨8.483pH调节剂0.8kg/m32500元/吨24无机助滤剂1.06kg/m31900元/吨2.015有机助滤剂0.01kg/m318900元/吨0.196成分调节剂0.5L/m3500元/吨0.25二其他成本

4.011水20m3/d5元/m30.262电1800度/天0.8元/度2.253人工4人/天150元/天1.5三运行总成本

29.54注：除垢剂添加量按钙离子一般含量2000mg/L计算，实际钙离子含量在100~7000mg/L之间。工艺设计依据工艺设计原则工艺设计方案经济效益分析建设投资匡算技术优势问题和建议目录五、建设投资匡算工艺设备清单之一富县压裂返排液处理站工艺设备清单序号详细设备配置规格型号技术参数单位数量单价总价1前处理和均质系统

（1）一级提升装置BK-TS-1

Q2=65m³/hH2=25mN2=7.5KW

过流部件材质：316L不锈钢，含超声波液位计和电磁流量计套21794035880（2）直喷式除油泥一体机BK-YN-800规格13*2.5*3m；材质：碳钢衬玻璃钢套1496700496700（3）清洁气源装置BK-QY-3A气量：1m³/min，储气罐规格：Φ0.8*2.3套190000900002复合预处理系统

（1）预处理反应装置BK-YCL1-800外形尺寸：6.6*2*2.3m

材质：PE

搅拌机1=5.5KW，搅拌机2＝7.7Kw，搅拌机3=5.5KW套12540025400（2）二级提升装置BK-TS-2Q2=40m³/hH2=12mN2=7.5KW

过流部件材质：316L不锈钢，含超声波液位计和电磁流量计套215065301303自净化除杂系统

（1）多功能水质净化一体机BK-MFP-40T2400×1200×2000；5V，5000A套16800006800004成分调节系统GH-250正反螺旋，管长度：1.0m材质：UPVCDN＝250套1161016105精细过滤系统

（1）智能缓冲和反冲系统BK-HC-400

套1249850249850（2）一级精细过滤装置HTGL-1800/0.6

套1150000150000（3）二级精细过滤装置SLGL-2000/0.6

套12000002000006二次均质和发液系统

（1）发液及其控制系统FY-800Q=93m³/h，H=44m，N=22KW；材质：碳钢衬塑，采用ABB和施耐德电器元件，利用PLC自动控制发液，在线检测发液技术参数。流量：90-150m3/h连续可调。套1126500126500五、建设投资匡算工艺设备清单之二7固体药剂储存及供给系统

（1）脱稳剂储存系统BK-CL-0.8外形尺寸：0.88*1*2.3，，N=4KW套1520000520000（2）除垢剂储存系统BK-CL-2.5外形尺寸：3.2*1.5*2.3m，，N=11KW套1632500632500（3）无污染精密给料装置LC200-G16输送距离：水平3m，垂直4m；输送能力100~500kg/h；N=4kw套222000440008液体药剂储存及供给系统

（1）PH调节剂添加系统QY-1外形尺寸Φ2*2m，材质：PE搅拌机功率N=2.2kw套127403.627403.6（2）成分调节剂添加系统YS-2外形尺寸Φ1.4*2m，容积1.17m³，材质：PE套11288012880（3）无机助滤剂计量添加系统BK-WJ-0.4外形尺寸Φ2*2m，容积1.7m³，材质：PE

搅拌机功率N=4kw套151533.151533.1（4）有机助滤剂计量添加系统BK-YJ-1.0外形尺寸3*1.5*13.5m，材质：PE

N=3.74kw套11540001540009污泥处理系统

（1）高效澄清系统BK-CQ-25规格：Φ3.5×3.4，材质：碳钢衬胶，

搅拌机功率N=3KW套1176700176700（2）液固分离系统BK-FL-140设备型号：X16MZG140/1250-UK

外形尺寸：8775*1650*1895m材质：不锈钢套1404570404570（3）高效沉降系统BK-HC-4规格：Φ4.0×3.8m，容积27.6m³，

材质：碳钢防腐

搅拌机功率N=5.5kw，台1115000115000五、建设投资匡算工艺设备清单之三十自动化控制及在线检测系统

1自动化仪表汇总

套15829965829961触摸屏画面制作软件BK-CH-10实现进液到出液生产过程的自动控制，由监控站统一控制和监控；对流速、监控离子浓度和需要添加药剂种类和添加量进行设定，按需要自动启动相关设备进行处理生产；生产数据、设备的工作状态需在线显示等功能。套130000300002触摸屏系统应用软件包（开发软件）BK-CY-10套160000600003PLC编程软件BK-PLC-10套130000300004PLC系统应用软件包（开发软件）BK-PLC-10-YY套11800001800005在线检测仪器汇总

套1960000960000十一控制柜及操作站

1低压开关柜PYDK-1外型尺寸(L×W×H)800×600×2200，给各支控制柜配电套145600456002低压无功功率补偿柜PYDK-2外型尺寸(L×W×H)800×600×2200，给各支控制柜配电套138400384003预处理橇控制柜PYDK-3800*450*1800套164800648004固体药剂添加橇控制柜PYDK-4800*450*1800套156400564005反应橇控制柜PYDK-5800*450*1800套11416001416006液体药剂添加橇控制柜PYDK-6800*450*1800套154000540007水质净化橇控制柜PYDK-7800*450*1800套142000420008污泥脱水橇控制柜（手动）PYDK-8800*450*1800套138400384009过滤橇控制柜PYDK-9800*450*1800套1