页岩气压裂返排液处理技术探讨

介绍了页岩气压裂返排液的主要成分及常用处理方法,探讨了国外返排液处理新技术,提出了返 排液处理发展方向。返排液处理常用技术主要有自然蒸发、冻融、过滤、臭氧氧化、化学絮凝、电絮凝、反渗透和蒸馏等,而新技术主要是各种处理工艺的组合应用,以氧化、絮凝为主。返排液处理技术的发展应朝着各种工艺复合应用,物理处理为主,化学处理为辅的方向进行,开发电絮凝和高级氧化等新技术,研制撬装处理设备,使处理工艺模块化,并对有用成分进行合理回收再利用,降低处理成本,为页岩气开发提供技术支撑。     

压裂返排液脱盐处理理论能耗计算

根据返排液普遍的水质条件,讨论反渗透、低温多效蒸发和机械蒸汽再压缩蒸发三种脱盐技术,并从热力学的角度分析比较了三种工艺的效率,得出三种工艺处理不同矿化度水质的理论能耗大小。结合实际应用情况,为页岩气开发过程中返排液处理外排的脱盐工艺提出了合理建议,脱盐工艺的确定需充分分析水质矿化度,针对高矿化度的水质,热蒸发法在理论上体现更高的脱盐效率。     

某油田压裂返排液的处理研究

压裂作业产生的压裂返排液对环境有极大的危害。文章针对某油田压裂返排液浓度高、难降解的特点,找到一套切实可行的“混凝—氧化”处理方案,通过实验确定最佳处理条件,最终出水的COD降到90.7 mg/L,达到DB 21/1627—2008《辽宁省污水综合排放标准》二级标准。     

压裂返排液生物处理实验研究

从油田压裂返排液中筛选出EB系列菌种,可高效降解压裂返排液中的高分子和有机污染物.考察了振荡时间、温度、接种量、菌种混合比例等对压裂返排液COD去除率的影响.结果表明:48 h振荡、25℃、10％接种量、菌种EB1和EB2按1∶1比例混合是较佳应用条件.EB复合菌种的应用范围较广,其pH值适用范围为6～9,矿化度适用范围为3000～20000 mg/L.该研究提高了压裂返排液生物处理技术规模化应用的可行性.     

页岩气压裂返排液处理技术探索及应用

（本刊讯）2014年12月24日,“武汉2000坐标系启用工作动员暨2014年度基础测绘成果发布会”在武汉市政府201会议室召开。会议由武汉市政府副秘书长马泽江主持,市委宣传部,市政府重点办,市发改、城乡建设、交通运输、经济和信息化委,市财政、国土规划、水务、农业、统计局,市城投公司、武汉地产集团、武汉地铁集团、市新港投集团、市园发公司等部门以及各区人民政府、开发区、风景区管委会的负责同志参加了会议。副市长张光清出席并讲话。     

气田压裂返排液微涡流混凝处理效果分析

试验针对气田压裂返排液,采用撬装微涡流混凝装置进行了混凝试验研究。通过试验研究发现, 絮凝剂选用PAC与膨润土复合剂,且当膨润土与PAC复配比例为1：1,投加量为500mg/L,投加位置在管道 混合器时,混凝效果最好;助凝剂PAM的最佳投加量为20mg/L,最佳搅拌时间为1min,投加位置在搅拌罐。 采用“管道混合器＋微涡流混凝器＋搅拌罐”处理工艺,处理后水质SS、油类的去除率分别达到97.3％和58.1％, 黏度可降低52.3％。对混凝处理剂种类、投加量、搅拌时间等参数进行了优选,并对处理剂在设备中的投加位 置进行优化,为实现气井压裂返排液不落地处理提供依据。     

DQS设备在压裂返排液处理中的应用

针对吉林油田压裂返排液有机物含量、稳定性以及分子量均较高的特点,采用混凝气浮、生化降解与活性炭吸附工艺,研发制造了DQS模块化组合设备并在吉林油田乾安采油厂投入生产.实际应用结果表明:经该设备处理后的出水CODcr为35 mg/L、SS为2.6 mg/L、石油类为0.54 mg/L,达到GB 8978-1996《污水综合排放标准》中一级排放标准.     

压裂返排液中悬浮物去除的室内研究

文章以低浓度胍胶滑溜水＋胍胶混合压裂返排液、EM30降阻剂滑溜水＋胍胶混合压裂返排液、高携砂滑溜水EM30S压裂返排液为研究对象,通过100～10 μm滤筒、20～1 μm滤膜物理过滤的室内实验研究,优选了各级过滤的滤筒精度,研究了不同类型的压裂返排液的悬浮物去除效果。结果表明：压裂返排液本身悬浮物含量越小,过滤效果越明显,为压裂返排液过滤装置的设计和现场实施提供了实验基础。     

胍胶压裂返排液固液分离试验

胍胶压裂返排液具有高黏度、难固液分离的特征。强化该类废液的固液分离效果是开展深度处理的前提,去除废液中泥砂、岩屑、胍胶残渣等颗粒物,可确保处理后水水质达到再利用要求。通过室内试验得出影响该类废液固液分离效率的主要因素,包括废液黏度、颗粒物密度、粒径及混凝效果,并就延时混凝技术强化固液分离效果进行了试验研究。采用延时混凝形成的絮体粒径较常规絮凝物增加0.7～1.8 mm,絮凝物沉淀速率由常规的18 mm/s增加至25 mm/s,该试验研究为胍胶压裂返排液处理设备优化设计提供了技术依据。     

压裂返排液处理技术现状及展望

针对页岩气压裂返排液的特点、危害,综述了氧化-絮凝-过滤/吸附联合处理工艺、氧化-絮凝-电解-过滤/吸附联合处理工艺、氧化 絮凝-电解-过滤/吸附-生化联合处理工艺的特点、适用性及处理效果,经过多种工艺处理后,压裂返排液中COD等污染物可以有效去除,出水可以达标。并对压裂返排液处理技术的发展前景进行展望,认为回收重复利用是未来压裂返排液处理的发展趋势。     

微波诱导催化技术处理压裂返排液的研究

借助微波诱导催化技术,利用自主研发的高效敏化剂处理双城压裂返排液,确定微波功率、废水pH值、H2O2用量及敏化剂用量对COD去除率的影响。实验结果表明：当微波功率为600 W,敏化剂的质量浓度为25 g/L,H2O2的体积浓度为18 mL/L,废水pH值为3.5时,压裂返排液COD去除率达到最大值75％。     

压裂返排液处理与回用技术实验

针对压裂返排液回用处理工艺技术,采用SM17-1H井压裂返排液样品,开展了返排液处理与回用实验研究。结果表明,压裂返排液采用氧化破胶、絮凝沉淀、两级精细过滤、脱硼组合工艺处理后,调整压裂返排液pH值为7.2～7.5,添加0.3％工业级NaCLO,氧化20 min,加入400 mg/L工业级PAC,4 mg/L分子量800万的阳离子型PAM,上清液透光率可达到94％以上,满足絮凝沉降的要求。处理后水经氧化絮凝处理后,硼离子经WH908或C700树脂吸附除硼后,硼含量降低到1.25 mg/L,满足压裂返排液处理后重新配液的要求。此结果为压裂返排液处理和重复利用技术现场实验奠定了基础。     

催化氧化复合生物技术处理油气田压裂返排液

针对油气田压裂返排液处理难度大的问题,以四川某气田井组压裂返排液为研究对象,通过对其水质特征和治理技术现状的分析,提出催化氧化复合生物处理工艺并进行了现场实验。实验结果表明：该技术对于压裂返排液COD去除效果明显,最终出水COD浓度均降至100 mg/L以下,COD去除率达到98％以上;G-BAF生化系统进水盐度在0.5％～5％时,系统适应性非常好,有机物去除率达93％以上;当盐度提高到8％时,有机物去除率仍能保持在84％左右,G-BAF生化系统适合高盐度压裂返排液的处理;压裂返排液出水主要污染指标COD浓度、氨氮浓度、SS浓度、pH值均达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准,出水可用于油田及污水处理站设备清洁、钻井岩屑清洗等,实现废水综合利用。     

水平井压裂返排液循环利用技术研究

文章以提高压裂返排液处理效率、水循环再利用为目标,针对长庆油田安平某水平井压裂返排液的性质特点,采用“混凝—沉降—精细过滤”处理工艺,对压裂返排液进行处理,处理后水样中Ca2＋和浊度均大幅下降,总硬度控制在300 mg/L。处理后的水配制的低温胍胶压裂液体系其耐温、抗剪切性能良好,具有良好的流变性能、破胶性能,不产生多余的残渣,能够满足现场压裂施工作业要求。各项性能评价说明采用该技术处理后的水可循环用于配置压裂液。     

中美页岩气水力压裂返排液环境影响与治理

对比分析中美页岩气水力压裂返排液,发现两者均具有产生量大、成分复杂、难生物降解、高COD、高 TSS、高TDS等特点,若压裂返排液进入到地表水及土壤中,可能造成不利影响,甚至对人类健康造成 影响。目前常用的处理压裂返排液的技术有深井回注法、处理后回用法及处理后排放法。我国页岩气水力压 裂返排液处理技术尚不成熟,部分地区仍沿用石油行业处理采出水的方法;部分页岩气田以借鉴国外压裂返排 液处理技术为主,结合自身返排液情况制定处理流程;返排液回收后重新用于水力压裂的水处理技术还不成 熟,应积极开展压裂返排液处理技术的研究。     

页岩气压裂返排液对环境的影响及思考

页岩气开发对水资源的大量消耗和压裂返排液处置困难引起了广泛关注。文章分析了滑溜水压裂液、混合压裂液、纤维压裂液、高速通道压裂液、二氧化碳压裂液、液化石油气压裂液6种页岩气压裂液的特点及对环境的影响。介绍了压裂液返排技术,主要有深井灌注、现场或中心建厂处理后重新利用、返排液处理后外排,进而结合我国页岩气开发的形势提出压裂返排液处理技术研究思路、研究方向和建议。     

致密砂岩油藏水平井压裂返排液处理工艺研究

针对非常规油藏压裂返排液中化学药剂成分较多、黏度高、稳定性强等特点,采用氧化-混凝-过滤工艺处理压裂返排液,结果表明：在氧化剂加量为5 mL/L、催化剂加量为2 g/L、pH值为5、反应2 h后,再将出水pH值调至9,加入P1混凝剂2 g/L,有机絮凝剂2 mL/L,搅拌均匀后固液分离,出水的主要污染指标悬浮物降为1.9 mg/L,含油量为0.4 mg/L。     

陆相页岩气压裂返排液循环利用技术概述

针对陆相页岩气压裂返排液的性质特点,提出了“氧化降黏—絮凝沉降—固液分离—多级过滤”四步法处理工艺,处理后的水含油量和铁离子含量约1 mg/L、悬浮物含量约10 mg/L,并且考虑到陕北水资源缺乏,将处理后水循环利用,重新配置页岩气压裂液,其性能符合要求,能够满足现场压裂施工要求。     

页岩气压裂返排液处理效果影响因素研究

以昭通页岩气示范区的A、 B两种类型压裂返排液为研究对象,研究和优选了适用于压裂返排液 的混凝剂和促凝剂,并考察了温度、沉降时间、 pH值及表面活性剂对SS（固体悬浮物）去除效果的影响,为工程应用提供了较好的指导。结果表明：聚合氯化铝与聚丙烯酰胺1600对两种类型压裂返排液均有良好的絮凝效果,对A型压裂返排液：聚合氯化铝和聚丙烯酰胺1600浓度分别为400mg/L和4mg/L、温度为25℃、 pH值为6～8、沉降30min,SS去除率为98％;对B型压裂返排液：聚合氯化铝和聚丙烯酰胺1600浓度分别为480mg/L和12mg/L、温度为25℃、pH值为6.5～8、沉降30min,SS去除率为97％。细菌含量对压裂返排液SS去除率无显著影响。4种类型表面活性剂对絮凝效果的影响大小排序为：阴离子＞非离子＞两性≈阳离子。     

非常规压裂返排液处理的现场试验

河南油田通过非常规压裂返排液处理的现场试验制定了处理技术方案,包括压裂返排液处理后回注工艺方案和回用工艺方案,并进行了絮凝沉降试验、药剂除硼实验、反渗透膜除硼及杀菌剂评价试验,结果表明,采用二级反渗透膜处理工艺是适宜的;采用气浮+过滤处理工艺处理后水质可满足回注水质标准:含油不大于10 mg/L、悬浮物不大于10 mg/L、含硫小于2 mg/L、总铁小于2 mg/L,细菌总数小于100个/m L,p H值7~8,处理成本不大于5元/m3。