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。     

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。     

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。     

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。     

页岩气压裂返排液破胶剂筛选

页岩气压裂返排液在进行深度处理前需要破胶预处理。实验选用次氯酸钠(NaClO)、过氧化氢(H_2O_2)、聚合氯化铝(PAC)三种药剂作为破胶剂。研究表明,NaClO在投加量为5g/L,pH值为7,搅拌时间为20min的最优条件下,压裂返排液COD_(Cr)、浊度、SS、黏度、多糖浓度均下降;以浊度和多糖为评价指标时,浊度下降88.6%,多糖浓度下降85.4%,取得了很好的破胶效果。页岩气压裂返排液破胶剂筛选研究,为后续有效处理返排液提供了必要的条件。     

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。     

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。     

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:48h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3 000～20 000mg/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。     

页岩油压裂返排液处理技术进展

随着页岩油地质特点的差异化与压裂液体系的变革,亟需低成本、高效的返排液回用处理技术。文章基于不同压裂液体系的油田返排液,对比分析了常规与非常规返排液的特征,明确严重影响页岩油返排液回用处理的关键污染特性是黏度大、悬浮物、油含量高。针对关键技术难题,分别探究了氧化破胶技术与混絮凝剂的研究进展,发现任何单一处理剂均难以解决其破胶、脱稳与分离难题,需要研发并优化复合功能型药剂,确保页岩油压裂返排液高效资源化处理,支撑页岩油规模化绿色开发。     

川西地区压裂返排液破胶处理工艺研究

油田压裂返排液是油气田开发中产生的一种复杂的多项分散稳定体系,需进行破胶预处理后才能进行下一步处理。文章以川西地区压裂返排液为研究对象,选用次氯酸钠（NaCIO）、过氧化氢（H2O3）、高锰酸钾（KMnO4）为破胶剂进行化氧化破胶剂实验研究,结果表明：高锰酸钾（KMnO4）的破胶效果最好,工艺条件简单,运输、保存方便。COD去除率达77％以上,破胶后水色最好。     

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。     

气田压裂返排液回用影响因素研究

针对气田压裂返排液回用配制压裂液的水质要求,研究了pH值、金属离子、细菌和泡沫对处理后液体配制压裂液的影响。结果表明,通过调节pH值、控制金属离子浓度、加入杀菌剂和消泡剂可以达到回用配制压裂液的要求。其中,pH值应控制在6.5左右;当Na2CO3和NaOH的复配比为800/600、NaOH投加量为300mg/L时,能有效去除Ca2+、Mg2+、Fe3+等离子的影响;杀菌剂采用气田压裂专用杀菌剂;消泡剂采用二甲基硅油。实验在气井井场采用撬装微涡流混凝装置处理气田压裂返排液,并对上清液回用配液,回用率达到98.4%。     

气田压裂返排液氧化处理实验研究

以四川某气田压裂返排液为研究对象,采用破胶絮凝处理后进行氧化对比实验,氧化剂选用高锰酸钾、过硫酸钾、次氯酸钠、Fenton试剂。研究表明,絮凝实验最佳条件为氧化钙、硫酸铝和硫酸亚铁投加量分别为3,1,1 g/L。4种氧化方法的最佳实验条件为:高锰酸钾投加量0.5 g/L,pH值为4;过硫酸钾投加量0.25g/L,pH值为6;次氯酸钠投加量15 g/L,pH值为4;Fenton氧化方法pH值为3.5,双氧水投加量25 g/L,七水硫酸亚铁投加量10 g/L。出水COD_(Cr)最多可降至800 mg/L左右,最大COD_(Cr)去除率72.96%,处理效果良好,为后续处理创造了条件。     

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。     

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。     

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100~10μm滤筒、20~1μm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。     

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1 600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1 600浓度分别为400 mg/L和4 mg/L、温度为25℃、pH值为6～8、沉降30 min,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1 600浓度分别为480 mg/L和12 mg/L、温度为25℃、pH值为6.5～8、沉降30 min,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。