树脂去除压裂液残余硼交联剂研究

张永康，吴家全，高留意，张洪锋，郭丽梅

(1.天津科技大学 海洋与环境学院，天津 300457；2.天津科技大学 化工与材料学院，天津 300457)

胍胶压裂液体系和硼交联剂是目前最常用的压裂液体系和交联剂[1-4]。压裂作业结束后，会有30%～60%的压裂液返排形成压裂返排液，pH值5～9之间[5-8]。是目前较难处理的工业废水之一[9-10]，将返排液复配压裂液，可以降低生产成本[11]。因此实现返排液的再利用具有重要意义。

残余硼对返排液的再利用有很强的制约，当水中硼离子浓度大于5 mg/L时，对配制成的压裂液性能产生明显影响。在地层水与顶替液的稀释作用下，返排液的硼含量通常低于80 mg/L[11-12]。当水中硼离子浓度大于5 mg/L时，对配制成的压裂液性能产生明显影响[13]。

本文首先采用臭氧氧化对返排液进行预处理，将残余胍胶降解到不影响树脂处理，然后考察硼螯合树脂对返排液中的硼离子的去除最优条件，及循环再利用的研究。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

LSC-800树脂；硼砂、硼酸、过硫酸铵、氢氧化钠、葡萄糖、苯酚均为分析纯；浓硫酸、羟丙基胍胶、硝酸均为优级纯。

UV759紫外分光光度计；PE20实验室pH计；DW-2B多功能电动搅拌器；RVDV-1旋转粘度计；Prodigy电感耦合等离子体；原子发射光谱仪。

1.2 实验方法

1.2.1 模拟返排液制备 配制质量分数为0.3%羟丙基胍胶溶液，加入一定量硼酸搅拌均匀，用1 mol/L 的NaOH溶液调节pH=8，形成冻胶。加入0.03%过硫酸铵破胶剂于80 ℃下破胶8 h，得到模拟返排液。

1.2.2 预处理液制备 将模拟返排液按照以臭氧浓度为50 mg/L,流量为1 L/min条件下,曝气处理1 L模拟返排液，曝气一定时间。……