压裂返排液水质特性评价及回用技术研究

为了明确压裂返排液中影响回用的突出污染物,从而针对性地研究现场处理技术,采用水质矩阵法对苏里格气田常用的两种体系压裂返排液的水质特性进行评价。结果表明:影响胍胶压裂返排液回用的污染物重要程度排序为钙镁离子、铁离子、悬浮物和pH值;影响可回收体系压裂返排液回用的污染物重要程度排序为悬浮物、pH值、钙镁离子和铁离子,两者差异明显。以此为基础,针对胍胶压裂返排液,提出“化学絮凝、离子控制、金属网过滤”的现场处理工艺,钙镁离子降低了83.7%,铁离子降低了79.6%,悬浮物降低了85.0%;针对可回收体系压裂返排液,提出“重力沉降、金属网过滤”的现场处理工艺,悬浮物降低了81.0%,处理后水质达到重复配液要求。     

临兴致密砂岩气压裂返排液再利用技术

针对临兴区块致密砂岩气井压裂返排液的性能特点,结合压裂返排液中的有害指标,制定了压裂返排液复配压裂液的水质标准,形成了一套压裂返排液经适度处理后复配压裂液的低成本处理模式。结果表明:临兴区块压裂液配置水指标应满足pH值7～10、矿化度60 000mg/L、钙离子浓度600mg/L、镁离子浓度900mg/L、硼离子浓度10mg/L;经过破胶、pH值调整、絮凝和过滤工艺处理后的压裂返排液的主要有害指标COD、钙离子、镁离子、硼离子浓度大幅度下降,满足临兴区块压裂液配置水指标要求;根据处理工艺研制的压裂返排液处理装置在临兴区块LX-*1井和LX-*2井成功完成现场实验,复配压裂液满足压裂液现场施工要求。     

胍胶压裂返排液高效处理技术在苏里格气田的应用

针对目前苏里格气田现场压裂返排液处理工艺复杂的情况,优化设计了"降黏—絮凝—气浮—压滤—精滤—回用"六步法压裂返排液在线处理工艺,可实现压裂返排液边返排边连续在线处理。处理后的液体可回用复配压裂液,再配液基液黏度、挑挂性能、交联时间等满足压裂作业现场连线混配施工要求,耐温耐剪切性能良好,满足携砂要求,具有工业化应用前景。     

压裂返排液处理及循环利用技术研究与应用

以胍胶体系的压裂返排液为研究对象,分析了其水质特征和循环利用影响因素,并研究其返排过程及参数,形成了循环利用技术关键指标体系。同时开展了压裂返排液高效处理及循环利用技术研究和工程示范,现场试验结果表明,经氧化工艺处理后的胍胶压裂返排液的pH值7～7.5,悬浮物10 mg/L左右,石油类浓度14～30 mg/L,总铁含量0.2～0.9 mg/L,硼离子浓度2～10 mg/L,符合再次配制压裂液循环利用要求。该技术处理工艺简单、成本低,可有效降低施工现场的清水需求量,进而降低生产成本,提高生产效率,实现了压裂返排液处理回用的目的,有效利用油田外排污水,同时解决了压裂返排液的污染排放问题。     

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20min,加入400mg/L工业级PAC,4mg/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1.25mg/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。     

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Ca~(2+)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。     

胍胶压裂返排液特性及处理技术

基于胍胶压裂返排液水量大、组成复杂、黏度高等水质特性,常规处理工艺很难实现其氧化破胶和离子去除,因此亟需优化升级现有处理工艺。文章总结了胍胶压裂液体系的构成及作用,研究了国内外压裂返排液的处理方式,通过探究返排液回注与回配处理技术的发展趋势,明确了破胶降黏对返排液处理的关键作用,建议应结合氧化破胶和离子去除,研发利用高价金属离子的类芬顿氧化剂,实现返排液的高效降黏脱稳,协同控制高价金属离子的影响,为胍胶压裂返排液高效低成本的资源化处理提供支撑。     

低浓度胍胶压裂返排液进集输系统技术研究与应用

针对低浓度胍胶压裂返排液黏度较高、处理困难的问题,在大量的现场调研和室内实验的基础上,形成了破稳降黏、电位和pH值调节、预处理、进集输系统的低浓度胍胶压裂液处理思路,筛选了破稳降黏剂、氧化-还原电位调节剂、pH值调节剂和预处理剂等5种压裂返排液处理剂,经过室内实验和现场实验,实现了处理后的压裂返排液直接进集输系统的目的。     

化学氧化-絮凝工艺在压裂返排液除硼中的应用

为降低压裂返排液中的硼含量,满足水样回用配液或外排标准,以5口水平井压裂后的返排液为研究对象,考察了氧化剂类型、投加量、预处理条件、沉淀剂类型、投加量对化学氧化工艺的影响;在化学氧化工艺出水的基础上,考察了絮凝剂投加量、搅拌速度和加药时间间隔对絮凝工艺的影响,并监测了两者耦合联用后的效果。结果表明,H2O2和 BaCl2分别作为氧化剂和沉淀剂时,除硼效果较好,建立了最佳投加量与返排液中初始硼浓度相关的线性方程,便于现场快速选定加药浓度;当PAC浓度为80 mg/L、PAM浓度为5 mg/L、搅拌速度30 r/min、加药时间间隔30 s时,絮凝工艺的处理效果最优;将化学氧化-絮凝工艺耦合后,在氧化反应pH 值为９、氧化反应时间为30 min,沉淀反应pH值为9和最佳絮凝工艺的条件下,可保证滤液中硼质量浓度小于5 mg/L,满足回用配液的要求。研究结果可为压裂返排液的高效、清洁处理提供实际参考。     

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100mg/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。     

Biosorption of heavy metals by activated sludge and their desorption characteristics

The biosorption of different metals (Cu2+, Cd2+, Zn2+, Ni2+ and Pb2+) was investigated using activated sludge. The optimum pH was 4 for Cd, Cu and Pb sorption and 5 for Ni and Zn. Biomass metal uptake clearly competed with protons present in the aqueous medium, making pH an important variable in the process. Protons consumed by biomass in control tests versus protons exchange in biosorption tests confirmed a maximum exchange between metal cations and protons at pH 2. The study of the influence of biomass concentration revealed that the amount of protons released from biomass increased with biomass concentration. This would confirm the hypothesis of ion exchange between both types of ions. The application of the Langmuir and Freundlich models showed a better fitting of experimental data to the first model. The maximum sorption uptake of the studied metals by the activated sludge showed the following decreasing order: Pb>Cu>CdZn>Ni. Desorption experiments showed that HCl was a good eluent for the five metals tested, particularly at low pH values (1 and 2). At pH 3 or 4 the desorption yield was significantly lower. However, its use did not allow the reuse of biomass in subsequent loading and unloading cycles. EDTA was also a good desorption agent, achieving the total recovery for the five metals tested at a concentration of 1mM, with the advantage that biomass could be reused for three sorption-desorption cycles.     

西安市生活污水厂污泥中重金属特性及再利用风险评价

通过评价西安市污水厂污泥理化性质、重金属含量和潜在生态风险,探究污泥再利用的可行性.分析了西安市7个具有代表性的生活污水处理厂污泥的基本理化性质和6种重金属(Cr、Cu、Ni、Pb、Cd和Zn)在不同时期的含量变化,并对污泥再利用做了可行性评价和潜在风险评价.结果 表明,各污水厂污泥除XA3污水厂Cd未达标外,其余污水...     

黄磷尾气中PH3液相催化净化研究

以Mn（Ⅱ）与Pd（Ⅱ）为催化剂的吸收净化溶液对黄磷尾气中的PH3进行了液相催化氧化研究。考察了混合气中02浓度、温度、入口PH3浓度、气体流量和吸收液pH变化与磷化氢净化效率曲线的关系。实验结果表明：混合气中较佳的氧含量为5％;在20℃至75℃范围内,低温对催化净化有利,较适宜的反应温度为20℃;较低的PH3入口浓度和低气速均有利于对PH3的净化;吸收液较高的pH有利于吸收液中催化剂催化效能的发挥。吸收液对PH3的净化效率可达100％,但因吸收液中的金属离子易与PH3产生的PO4^3-形成沉淀,使金属离子脱离液相催化氧化系统,吸收液失效较快。     

油田压裂返排液处理技术实验研究

油气井压裂作业过程中产生的压裂返排液已成为当前油田水体的主要污染源之一。文章对吉林油田公司压裂返排液处理工艺进行了实验研究。结果表明:在采用絮凝、微波强氧化、活性炭毡处理、纳滤/反渗透集成处理工艺后,压裂返排液CODCr可以达到GB 8978-1996《污水综合排放标准》一级标准要求。该研究为压裂返排液处理装置的设计和现场实施提供了实验基础。     

天然气脱硫回收工艺的职业病危害及防护措施

天然气中常含有硫化氢、一氧化碳和有机硫等酸性组分,酸性组分的存在会造成金属腐蚀、环境污染并进而危害人体健康等。文章简单介绍了天然气脱硫净化及硫磺回收工艺,重点对天然气生产过程中所产生的硫化氢、甲烷、硫磺、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、噪声、高温等职业病危害因素进行了识别,分析并介绍了其影响及防护措施。     

我国油田产出水再利用技术现状及展望

随着我国油气田勘探开发力度加大和新环保法的实施,油田开采过程中耗水量大和污水处理问题是我国油气田企业面临的共同难题。从污水余热回收、污水回注、压裂液重复利用、钻井废水再利用四个方面,介绍了国内油田产出水再利用技术研究进展与应用现状,指出目前存在的污水余热再利用应用范围不广、回注污水利用不合理、化工原料未回收利用等主要问题。并通过文献调研,展望了油田污水再利用技术的发展方向,指出需从污染源头防控入手,研发更加经济环保的液体配方,并深入研究从污水中取热、取水及取化工原料的循环再利用技术,因地制宜制定相应的水质及污水配伍性实验评价标准,实现从源头至末端治理相结合的油田污水清洁生产。     

川南页岩气区块生命周期用水核算

选取川南页岩气区块为研究对象,运用过程生命周期评估和投入产出生命周期方法核算页岩气开采生命周期的直接和间接用水量,并与美国Marcellus页岩气区块用水量进行比较。川南区块总直接用水量为22 928 m^3/井,高于Marcellus区块的总直接用水量15 320 m^3/井。从生命周期阶段来看,川南页岩气开采钻井和压裂阶段的直接用水均远大于Marcellus区块。结合水环境管理指标,自然资源禀赋条件主要决定了直接用水量的差异。川南区块总间接用水量为25 098 m^3/井,超过总直接用水量,约为Marcellus区块总间接用水量的3倍。除井场准备阶段外,其余阶段的间接用水量均大于Marcellus区块,间接用水量的差异与钻井和压裂过程的添加剂、能源使用量和全行业用水效率有关。减少川南区块页岩气开发用水量的主要途径包括提高钻井液和压裂液回用率、改善钻井和压裂添加剂使用效率、提高柴油和电力等能源利用效率和全行业用水效率。     

特高含硫油气田废水中阴离子（F－、Cl－、Br－、SO）的离子色谱测定

论述了用国产的低压离子色谱仪、电导检测器作为测定特高含硫油气田废水中Ｆ－、Ｃｌ－、Ｂｒ－、ＳＯ离子的可行性，并讨论了分析条件、最低检出限、精密度、准确度以及干扰等，及对国家标样及实际样品进行了测定。结果表明该法简单、快速、灵敏、准确，是目前较为理想的测定特高含硫油气田废水中无机阴离子的方法。     

An Institutional and Opinion Analysis of Colorado’s Hydraulic Fracturing Disclosure Policy

Hydraulic fracturing and oil and natural gas development are possibly the most contentious energy and environmental issues to face the USA in the twenty-first century. One point of contention is the disclosure of fluids used in the hydraulic fracturing process. This paper analyses the Colorado 2011 policy requiring disclosure of hydraulic fracturing fluid information, considered one of the first comprehensive hydraulic fracturing disclosure policies in the country. We conduct an institutional analysis of the disclosure policy to understand how the policy establishes information flows and grants and restricts choices by targeted actors. We then analyse the opinions of people actively involved in hydraulic fracturing debates in Colorado to assess whether they view the disclosure policy as resolving problems. The institutional analysis illustrates how the policy allocates responsibilities in sending and receiving information and the opinion survey shows divergence in perceptions of its potential to resolve problems associated with chemical use or disclosure. Most respondents are in agreement that the new policy failed to build public trust of the hydraulic fracturing process.