页岩气开采中压裂废液处理技术的发展及应用

作为新型的天然气资源,近年来页岩气的开采力度不断增加。文章广泛调研页岩气开采过程中的场地修复、压裂废液处理等方面的环境污染风险,国内外现行压裂废液的处理工艺,系统分析了中和法、絮凝法和氧化法等处理工艺,并结合实际应用效果和企业需求对技术发展方向进行了预测,可为非常规油气资源开发领域提供理论参考。     

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。     

我国页岩气开采进程影响因素分析

通过对比美国采区的相关资料,分析中、美两国在成藏条件、地质条件、开采技术、管网设施、环境保护的约束等方面的差异性,系统的总结了影响页岩气开采进程的因素。结果表明我国发育的页岩类型多样、地质条件复杂且未掌握页岩气开发的核心技术、管网设施简单以及环境保护的制约等多方面的因素,是页岩气开采进展缓慢的重要因素。     

页岩气压裂返排液处理技术探索及应用

针对页岩气压裂返排废液治理的难题,文章根据浙江油田公司现状,介绍了微电解法、生物法、固化法、混凝法、催化氧化法、过滤吸附法等国内常规压裂返排液处理的主要方法,根据实际情况,确定pH值调节、混凝沉淀、Fenton氧化、二次混凝、反渗透等处理工艺。同时进行了处理方法的改进探索,自建污水撬装装置,可以就地集中处理,并对下一步处理工艺的优化改进进行探讨,提出基于超微滤膜和反渗透工艺的改进方案。     

页岩气开发环境保护关键技术研习会在成都顺利召开

2013年7月22-23日,由中国石油天然气集团公司科技管理部和国际部主办,中国石油集团安全环保技术研究院承办的"页岩气开发环境保护关键技术研习会"在成都顺利召开。来自美国莱斯大学李琪琳教授、美国佐治亚理工学院John Crittenden博士和Bill Berzins博士、耶鲁大学Menachem Elimelech教授和安全环保技术院有关专家分别作了专题报告。中国     

页岩气开采废水达标排放研究

在快速发展的页岩气产业中,如何在保证页岩气开采盈利能力的同时,保护公众健康和环境,页岩气开采废水的管理是一项重大挑战。从氯化物可能带来的环境风险及危害上论述了脱盐的必要性,讨论了废水达标排放可参考的排放标准及相关的脱盐技术,表明了页岩气开采废水达标排放处理需选择合理的“预处理+深度脱盐”工艺,以降低氯化物可能带来的环境风险及危害。     

页岩气开发中水力压裂的环境影响及对策

水力压裂是提高页岩气产量的关键技术之一,其在促进页岩气发展的同时可能带来一些环境影响。文章分别从设计和施工两方面介绍了水力压裂技术,分析了其在耗费水资源、污染地表水和地下水、引发地质灾害等方面可能产生的不利环境影响,并针对存在的问题从水资源利用、返排液排放以及压裂过程等方面提出对策和建议。     

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。     

页岩气开采污染治理技术比选分析

文章梳理了页岩气开发中广泛采用的污染治理技术,特别针对油基钻井废弃物和压裂返排液处理技术开展研究分析,结合国内生产实际情况,介绍各项技术的优劣。通过一线科技专家评分,在油基钻井废弃物资源化利用与无害化处理技术中热脱附法得到最高评价,压裂返排液一、二级处理技术中化学絮凝法得分最高,压裂返排液三级处理技术中反渗透技术得分最高,得分最高的技术在国内外油基钻井废弃物处理及压裂返排液处理应用中十分普及,评分情况与实际应用情况相符,反映了评分系统的准确性。该研究对我国页岩气开发污染治理技术甄选和研发具有借鉴参考价值。     

四川页岩气钻井及压裂作业边界噪声调查与分析

简要分析了四川页岩气勘探钻井现状,监测了单、双平台钻井作业和压裂作业边界噪声。监测结果表明:压裂作业边界昼间噪声平均值高于单、双平台钻井作业平均值约10 dB(A),噪声测量值的最低值和最高值相应高出4～6 dB(A),昼间噪声超标率高于钻井作业,说明压裂作业噪声对周边的影响远超过钻井作业;相对于单平台,双平台发声设备多,造成声叠加影响严重,高发声设备在同一方位声叠加更显著。通过噪声值对比,提出页岩气勘探钻井过程可考虑选取噪声更小的气代油或电代油动力设备、建立隔音设备、根据地形与噪声传播规律调整声源设备摆放位置等降噪措施。     

我国页岩气开发环境保护面临的形势及对策

页岩气作为一种重要的非常规新能源,已成为我国油气"十三五"规划的重点目标之一。文章借鉴美国、加拿大和欧洲多国的页岩气开发经验和教训,指出页岩气开发过程存在的生态破坏、水污染、甲烷泄漏、噪声污染、固体污染等潜在环境风险。压裂取水对区域生态环境和水资源的影响、压裂返排液对地下水环境的潜在影响、危险废物废弃油基泥浆和油基钻屑的环境风险等对我国页岩气可持续发展提出严峻考验。为此,我国相关部门正在加快相关环保技术研究、环保法律法规和标准规范的制定、实施战略环境影响评价等工作,逐步加强对页岩气开发过程的环境监管,完善全过程监管体制。     

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。     

川南页岩气开发的环保形势及对策建议

当前川南页岩气开发面临各类环境敏感区、岩溶发育区等影响选址选线;基本农田保护、土地管理政策等致使征地形势越发严峻;区域固体废物处置能力与不断增长的钻井岩屑需处理量间的矛盾日益突出,钻井岩屑处置压力愈来愈大;压裂返排液处理难度大,达标外排存在经济技术可行、排放标准等瓶颈,深层回注措施存在非技术风险。针对川南页岩气开发面临的环保形势,分别从开发布局、用地保障、钻井岩屑和压裂返排液处置4个方面提出相应的对策建议。     

页岩气压裂返排液回用处理装置应用

针对延长气田研制了一套"预处理-氧化絮凝-快速沉降-膜过滤"移动式撬装设备,介绍了设备的原理、组成、技术参数、性能特点和应用效果。现场应用结果表明,该设备处理后的水质不仅达到SY/T 5329─2012《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》要求,而且可用于配置滑溜水和胍胶压裂液,其性能分别满足DB61/T 575─2013《压裂用滑溜水体系》和SY/T 6376—2008《压裂液通用技术条件》的技术要求。该设备既提高了水处理效果,又缩减了处理工艺流程,减小了返排液对周边环境的威胁。     

页岩气开发水力压裂水循环对水环境的潜在影响

在对美国环保署公布的主要研究成果进行梳理的基础上,从页岩气开发过程中的水力压裂水循环角度,对取水、配制压裂液、压裂液注入、生产水处理、压裂废水的处置和循环利用等各环节可能对地表水和/或地下水环境造成的影响进行分析。同时,结合我国页岩气开发的水力压裂水循环现状,主要从强化对水力压裂水循环的环境监管、健全水环境监管法规体系方面提出关于水环境保护的对策与建议。     

页岩气勘探开发现状及环境影响与风险

研究页岩气的开发利用对缓解我国的能源危机,降低能源对外依存度具有重要意义。文章集中分析了页岩气勘探开发的重要性、我国近年来页岩气勘探开发的现状及政策,指出:开发利用页岩气主要存在未经证实的资源储备风险、开发技术方面的风险、自然环境风险、企业资金风险。分析认为,页岩气勘探开发需建立长期科学可行、可持续的规划;在环境风险管理监督方面、体制方面还需进一步完善。