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。     

煤岩水力压裂过程中钻孔应变发展特征的试验研究

为研究水力压裂过程中钻孔应变发展的特征,在不同应力条件下开展了钻孔水力压裂试验,测试分析了钻孔压裂段孔壁变形的规律.结果表明:在水压作用下,压裂段孔壁应变较为明显,存在拉伸和压缩2种类型,根据与水压的对应关系,2种应变曲线可分为4个发展阶段,即压裂管路排气阶段(应变小幅波动)、水压上升阶段(应变快速增加)、起裂延伸阶段(应变缓慢变化)和闭合阶段(应变急剧降低),其中压裂管路排气阶段对压缩应变的影响较小;拉伸应变的残余变形明显大于压缩变形,但压缩应变曲线与水压变化存在较好的一致性;孔壁应变是孔壁在水压作用下裂缝形成和扩展过程的表现.     

混凝/催化氧化/微电解三元组合技术处理油田压裂废液

油田压裂废液成分复杂、粘度高、COD高且难降解,对环境造成较大污染。提出了化学混凝/催化氧化/微电解三元组合技术处理压裂废液的新方法,确定了各步骤的最佳工艺条件。结果表明,压裂废液经化学混凝/催化氧化/微电解三元组合技术处理后,粘度降至1.5 m Pa·s,COD去除率98%,COD150 mg/L,达到国家污水排放2级标准。各单元过程形成的泥饼浸出液分析结果符合GB 18599—2001《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》第一类技术要求。     

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。     

页岩气开发废水污染控制技术与环境监管研究

水力压裂是页岩气开采的核心技术,但在开发过程中会产生大量的废水,其废水复杂,处理难度高、环境危害大。为此,利用重庆涪陵页岩区块的返排水调研结果,并借鉴美国页岩气开发废水的成功管理经验,分析整理了压裂返排液的水质特点、处理方式及技术,对回用技术、外排技术选择进行了推荐。结合中国现有环境监管体系,对页岩气返排废水的处置方法提出了监管对策,为中国页岩气大规模开发产生的返排废水管理提供参考。     

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。     

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。     

孔间煤体水力压裂技术现场试验研究

孔间煤体水力压裂就是在实施预抽瓦斯区域防突措施时,向区域防突钻孔中高压注水压裂,在使煤体固有裂隙扩张的同时,使压裂煤体向自由孔方向压挤,从而使孔间煤体卸压增透、塑性增强,以有效防止煤与瓦斯突出。本文在分析了孔间煤体水力压裂技术原理的基础上,以焦作矿区九里山矿为研究对象,研究了孔间煤体水力压裂技术注水参数(如注水压力、水力冲孔等效孔径、顺层钻孔孔间距、注水压裂孔封孔深度、注水时间)的确定,指出根据自由孔水力冲孔后的等效体积,按孔间煤体膨胀变形率不低于4‰来确定注水孔与自由孔之间的距离,并通过在焦作矿区九里山矿进行孔间煤体水力压裂技术现场试验,结果表明注水时有大量瓦斯从自由孔涌出,水力压裂卸压后钻孔流量提高了17倍,煤体透气性增加了420倍,达标预抽期由2年减少为6个月,其防突效果明显。     

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.