简析页岩气开发对水资源的破坏

页岩气的开发主要采用水平井水力压裂的方法,压裂过程中压裂液的大量使用以及对返排压裂液的处理不当,会造成页岩气开发过程中对水资源的破坏,主要表现在导管破裂污染、返排液地面污染、大量消耗水资源等方面。通过总结对比返排压裂液的几种处理方法,认为废液处理后循环使用的方法在节约成本的同时,可最大程度地减小对水资源的破坏。     

水的后置侵入对瓦斯解吸影响试验研究

利用自主设计的外液条件下瓦斯解吸试验装置,首次进行了无水侵入和外来水侵入后含瓦斯煤的瓦斯解吸对比试验.共进行6组,瓦斯吸附平衡压力分别为3.5 MPa、3.0 MPa、2.5 MPa、2.0 MPa、1.5MPa、1.0MPa,环境压力分别为3.0 MPa、2.5 MPa、2.0 MPa、1.5 MPa、1.0MPa、0.5 MPa,含瓦斯煤的内外压力差为0.5 MPa,获得了相关试验数据以及6组瓦斯累积解吸量变化对比曲线.结果表明,在对含瓦斯煤实施水力压裂后,外来水的后置侵入不仅会使瓦斯解吸量大大减少,而且还会使瓦斯解吸的终止时间提前；在压差为0.5 MPa条件下,有水侵入后的瓦斯解吸量仅为无水侵入时瓦斯解吸量的23％～45％,平均降低了67.5％,同时瓦斯解吸终止时间提前约1h.水的后置侵入对瓦斯解吸具有损害作用,该损害作用源于水在孔隙中形成的毛细管阻力.因此,在评价是否采用水力压裂时,应从煤层渗透率、水驱气、水对瓦斯解吸损害影响3个方面综合考虑.     

川西致密砂岩气藏水平井高效分段压裂技术及应用

针对川西致密砂岩气藏的地质特征,从如何建造高效复杂缝网的目标出发,建立了基于三种砂体分布特征的压裂模型。以最小阻隔层厚度划分渗流单元,基于单个渗流单元采用数值模拟手段精细优化裂缝条数及单条裂缝形态参数,形成了基于独立渗流单元的水平井精细分段压裂优化技术;在裂缝系统如何有效长期保持方面,建立支撑剂非连续铺置的评价方法,形成了便捷、低成本的脉冲纤维加砂压裂工艺,同时通过实验评价储层伤害,建立起一套防膨降水锁压裂液体系,降低了天然气从基质向裂缝的流动阻力,使人工裂缝参数与砂体展布、储层渗流能力相匹配。现场应用效果较好,对国内外难动致密砂岩气藏的有效开发具有借鉴意义。     

常见油田化学剂毒性及健康危害分析

油田化学剂使用贯穿于整个油田开采过程,其种类多,用量大,作业人员接触机会多,部分油田化学剂毒性大,可能会对作业人员的健康造成严重危害。通过对常见油田化学剂毒性及健康危害进行全面分析,可以帮助企业管理者正确认识各类油田化学剂的毒性及健康危害,并采取相应的职业卫生防护措施。     

油田废水处理中絮体/气泡的形态及分形特征

文章采用絮体分形理论,阐述了电絮凝处理油田含聚压裂返排废水中形成的絮体颗粒、产生微气泡的形态变化和分形成长特征,研究了废水停留时间对其形成及变化的影响,用分形维数表征了废水停留时间对絮体和气泡的影响及变化规律。结果表明,处理过程中产生的絮体颗粒和微气泡形态与其分形维数、当量直径变化具有良好的正相关性,与废水浊度呈负相关性,絮体分形维数D_f值达到1.906后稳定变化小,絮体颗粒聚集更加紧实、易于沉降,气泡的分形维数基本不随时间变化,D_f在2.0小幅振荡波动,其当量圆直径为39.31～44.74μm;在体系中产生均匀的微气浮,加快了絮体快速聚集分离的效果,处理废水21 min时浊度降为18.3 NTU。     

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。     

压裂返排液的处理及回用

制备了沸石负载纳米TiO_2催化剂和蒙脱土负载纳米零价铁吸附剂,结合传统处理技术,构建了"絮凝—预氧化(Fenton氧化)—沸石负载纳米TiO_2催化臭氧氧化—蒙脱土载负纳米零价铁吸附"组合工艺,处理压裂返排液,考察了影响COD去除效果的因素。实验结果表明:在催化剂投加量1.0 g/L、臭氧通入时间5 min、吸附剂投加量5.0 g/L、吸附时间4 h的最佳条件下,COD从原水的4 032.60 mg/L降至37.03 mg/L,处理后出水各项指标均达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的一级标准;80℃下,出水回用配制的压裂液黏度为4.4 mPa·s,高于自来水配制和压裂返排液配制的压裂液,耐温性有一定提升。     

页岩气开发过程中存在的环境问题及对策

我国正处于页岩气开发的试验期,页岩气开发会带来水资源紧缺、水和土壤污染及甲烷泄漏等环境污染问题,因此,分析页岩气开发带来的环境问题并制定应对措施十分必要。文章详细分析了页岩气开发过程中可能引起的一系列问题,并结合我国页岩气开发实际情况提出了解决对策,希望能为我国页岩气的开发提供一定的参考。     

压裂返排废液达标排放的实验研究

油田压裂返排废液由于所含添加剂种类繁多,有机成分复杂,使CODCr值高而处理难度大。本试验以港深11-8井为研究对象,通过大量室内试验,最终采用“混凝—萃取—微电解—活性炭吸附—催化氧化—生化”六步法处理废水。试验结果表明,原水的CODCr从6460 mg/L降至90 mg/L,达到一级排放标准。     

三维电极耦合臭氧技术处理油田压裂返排液

构建了一种活性炭三维电极耦合臭氧（3D/O₃）的反应体系,研究了其对胜利油田压裂返排液COD的去除效果,探究了3D/O₃体系的反应机制,考察了电流、臭氧浓度等过程参数对COD去除性能的影响.压裂返排液经3小时3D/O₃处理后,COD去除率可达到78%,且在多个多周期运行后保持在60%以上.与之相比,单独三维电极和臭氧氧化仅能去除37%和17%的COD.研究结果表明,3D/O₃体系可有效耦合活性炭吸附、电化学氧化、催化臭氧等多种反应机制,高效产生·OH氧化降解压裂返排液中的有机污染物和原位再生活性炭,有望为油田压裂返排液提供一种有效的处理技术.