页岩气压裂返排液处理技术探讨

压裂返排液处理技术方案压裂返排液是在页岩气或致密油开采过程中产生的含有大量固体颗粒、有机化合物和盐类的废水。

为了减少环境污染，必须对压裂返排液进行处理。

以下是一种压裂返排液处理技术方案，包括整体流程和每个环节的详细描述。

整体流程：1. 预处理：去除固体颗粒和沉淀物。

2. 生化处理：利用生物方法降解有机化合物。

3. 分离技术：使用物理化学方法分离压裂返排液中的盐类和其他污染物。

4. 中水回用：将处理后的废水进行处理，使其符合再利用的要求。

5. 残渣处理：处理剩余的固体废物和沉淀物。

详细描述：1. 预处理：将含有固体颗粒和沉淀物的压裂返排液经过初步过滤，去除大颗粒的固体物质。

可以通过物理方法，如筛网、沉淀池、离心机等进行处理，以去除大颗粒固体物质。

2. 生化处理：经过预处理后的压裂返排液中仍然含有大量的有机物。

这些有机物可以通过生物降解来去除。

可以通过搭建生物反应器，如活性污泥法、生物膜法等，利用微生物对有机物进行降解，从而达到净化废水的目的。

3. 分离技术：生化处理后的废水中仍然含有盐类和其他杂质。

可以通过离子交换、逆渗透、膜过滤等物理化学方法来分离废水中的盐类和其他污染物。

离子交换可以去除废水中的离子污染物，逆渗透可以通过膜的选择性透过性去除盐类和溶解性有机物。

4. 中水回用：经过分离技术处理后，废水中的盐类和污染物被有效去除，可以将中水回用于压裂作业或其他工业用水。

这样不仅能减少淡水的使用，还能减少对环境的污染。

5. 残渣处理：在处理压裂返排液时，会产生一定数量的固体废物和沉淀物。

这些残渣需要经过特殊处理来处理。

可以采取固化、焚烧、填埋等方法进行处理，确保不会对环境产生二次污染。

以上是一种压裂返排液处理技术方案的整体流程和每个环节的详细描述。

在实际应用中，还需要根据具体情况进行调整和改进，以达到更好的废水处理效果和环境保护效果。

页岩气返排液处理方法
页岩气的生产过程中会产生大量的返排液（flowback water），返排液中含有多种化学物质和杂质，需要经过处理才能安全地进行处理或排放。

以下是常见的页岩气返排液处理方法：
1. 沉淀池处理：将返排液暂时存放在沉淀池中，利用重力作用使悬浮物沉淀到底部。

然后，清除沉淀物，并将清水排放或进行进一步的处理。

2. 过滤处理：使用过滤器或纤维滤料过滤返排液，去除悬浮物和颗粒物。

过滤后的液体可以更安全地处理或排放。

3. 活性炭吸附：将返排液通过活性炭床，活性炭具有吸附有机化合物和其他污染物的能力。

这种方法可以有效去除有机物质和某些化学物质。

4. 反渗透：使用反渗透膜过滤返排液，以去除其中的溶解性盐和有机物。

这种方法可以产生高质量的水，可以用于再利用或安全排放。

5. 化学处理：使用化学产品对返排液进行处理，包括调整pH 值、添加凝聚剂和氧化剂等。

这些化学品能够帮助去除污染物并促进沉淀和过滤过程。

6. 生物处理：利用微生物或生物反应器对返排液中的有机物进行降解。

这种方法可以有效地去除有机物质并将其转化为更稳定和安全的产物。

以上方法可以单独或结合使用，根据特定情况选择适合的处理方法。

为了确保返排液的安全处理，需要进行相应的监测和测试，并遵守相关的环保法规和标准。

页岩气压裂返排液无害化处理技术简述江苏泰州225300摘要：页岩气压裂返排液量大、水质复杂, 对生态环境危害较大, 其处理、处置技术是制约页岩气规模有效开发的瓶颈问题之一。

页岩气是蕴藏于页岩层中，赋存于以富有机质页岩为主的一种非常规天然气。

随着页岩气开采技术的进步，已成为世界天然气产量增长的主要推动力。

由于页岩气的气藏特点，采用水力压裂技术是提高天然气收率的必要手段。

而在水力压裂过程中，大量高压水注入矿井中破裂岩层，释放天然气。

被注入到地层的高压水，会在页岩气产气的不同阶段返排回地面，即压裂返排液和产出水，统称为采出水。

本文主要对页岩气压裂返排液无害化处理技术进行简述，详情如下。

关键词：页岩气；压裂返排液；无害化处理引言目前，全球页岩气储量巨大，开展页岩气商业开发的国家主要是美国、中国、阿根廷和加拿大。

页岩气开采潜力巨大，开采寿命长、生产周期长，并且具有“低碳、洁净、高效、低污染”的优势，具有很大的开采价值。

然而，页岩气储集层地质条件较为复杂，具有超低孔隙度和渗透率，与常规油气相比，开发难度相当大，必须通过一些特殊的技术手段来实现商业化开采。

页岩气藏“天然”生产产量极低，为了使页岩开采有价值，必须在短期内收回投资成本并具有一定利益，压裂是页岩有效开采的唯一途径。

1压裂返排液的特点在页岩气开采过程中，为保证设备正常运转，会向压裂液中加入大量的高分子聚合物，包括稠化剂、支撑剂、稳定剂等十几种添加剂。

仅在2005年之后的4年内，就有多达750种的化学试剂被用于压裂液中，在这些化学试剂中，既含无毒物质，也含有毒物质，且有毒物质的种类多、范围广，共涵盖29种类别。

因此，众多添加剂导致返排液具有高COD、高稳定性、高粘度的特点。

返排液中除含大量高分子聚合物外，还含一定量的泥沙、油类、硫化亚铁等悬浮物(SS)和溶解性固体(TDS)。

返排液中的TDS取决于地层水和岩层中矿物质的组分和浓度，主要以Na+、Cl-为主，多种无机盐共存的复杂体系，部分地区还携带出岩层中的重金属和放射性元素，如钡、锶。

页岩气压裂返排液处理方法研究1 研究目的及意义页岩气作为重要的非常规天然气资源，已成为全球油气资源勘探与开发的新亮点，但其特殊的钻采开发技术可能带来新的环境污染问题，尤其是在页岩气压裂作业过程中将产生大量压裂返排废水，这类废水中含有随着返排废水带出的地层地下水、废压裂液和钻屑等，具有高盐、高矿化度、高色度、含有毒有害物质、可生化性差和难处理的特点。

因此，研究页岩气压裂返排液处理技术，对于缓解开发区块的环境问题显得格外重要，同时对于保障页岩气的正常生产和可持续发展具有重要意义。

2 国内外现状中国石油西南油气田分公司已形成了加砂压裂用滑溜水返排液重复利用技术并在现场应用。

其基本处理回用流程为：返排液→物理分离→水质检测→水质调整→水质检测→压裂用水或与清水混合后作为压裂用水。

现场通过过滤、沉降去除机械杂质，补充添加剂来调整返排液性能，使其满足压裂施工要求，重复利用。

该处理方式相对简单，但对成分较复杂的返排液处理后需与清水稀释才能满足压裂用水要求。

2.1 常规压裂返排处理技术1）自然蒸发依靠日照对返排液进行自然蒸发，去除水分，剩余盐类和淤泥采用固化处理。

该方法处理能力小，处理周期长，受自然条件限制（温度和土地）。

美国西部部分州和中国部分沙漠地区少量的返排液采用了自然蒸发处理。

2）冻融冻融是将返排液冷冻至冰点以下结冰，盐因溶解度降低而析出，使冰的盐浓度降低，再将冰加热融化得到低浓度盐水，从而实现盐一水分离。

该方法受地理气候限制，需要足够的冰冻天气，未见工业化应用报道。

3）过滤过滤常被用于返排液预处理和返排液处理后固-液分离，去除机械杂质/悬浮物等，也能在过滤时将部分油(脂)除去，且通常配以活性炭吸附处理。

过滤效果受滤网/滤芯孔径限制，过滤效率受过滤后的水质要求限制。

对于一些孔径较小的过滤器，细菌的存在将产生豁液堵塞过滤器，清洗后也难以保持。

过滤处理返排液在国内外各大油气田均有应用，但通常与其它处理技术复合应用，除去返排液自身和处理过程中产生的机械杂质。

环保节能清洗世界Cleaning World第35卷第2期2019年2月0 引言在工业生产需求不断增大的基础上，针对页岩气的开发力度也在逐渐提升，在进行页岩气开发过程中，需要采取相应的压裂技术来获得工业气流。

在压裂过程中，会造成大量的返排液。

因返排液中具有一定量的有害物质，对返排液进行处理需要采取无害化的处理技术，不仅为页岩气的开发作业带来了较大的难度，也增加了返排液处理的成本投入。

页岩气开发过程中所产生的返排液，不仅会对周边环境造成一定影响，如果直接采取回注的处理方式，还可能污染地下水环境。

针对此类问题，就需要采取有效的措施，对返排液进行技术处理。

鉴于页岩气开发的规模在逐渐增大，我国针对页岩气开发中产生的返排液处理技术也展开了一系列的研究。

综合各类技术处理的工艺，研发出了新型的处理技术，可以有效降低返排液对周边环境的危害问题，经过技术处理之后的返排液还可以直接用于工业生产，解决工业生产中的水资源利用问题。

1 常见的返排液处理方法（1） 自然蒸发法。

自然蒸发法在实际应用过程中，是采取自然蒸发的方式，使返排液中的水分得以有效蒸发，之后对于剩余部分的淤泥进行固化处理。

与其他处理方式相比，自然蒸发法的处理周期相对较长，会受到自然条件的限制影响。

一般在中国的沙漠地区较为常用。

（2）冻融。

冻融法指的是，采用一定的措施使返排液的温度降低，直至冰点以下。

之后利用盐在低温之下溶解度降低的原理，使其析出。

对已经结冰的返排液进行加热熔化操作，形成低浓度盐水，进而达到盐水分离的目的。

该种方式对区域内的气候要求较高，在气候后温度较低的情况下，方可采用冻融法进行返排液处理。

在工业生产的过程中，冻融法并没有得到有效应用。

（3）过滤。

过滤法通常与其他返排液处理方式联合应用，可以用于返排液处理的前期阶段与后期阶段。

主要作用为对返排液中的固体物质进行有效分离，对于去除返排液中的机械杂质、悬浮物以及油脂具有较强的作用。

一般而言，会在过滤网部分添加活性炭用于吸附杂质。

第49卷第11期 当 代 化 工 Vol.49，No.11 2020年11月 Contemporary Chemical Industry November，2020基金项目：“十三五”国家科技重大专项，涪陵页岩气水平井多段压裂效果与生产规律分析研究（项目编号：2016ZX05060-007）。

收稿日期： 2020-03-12页岩储层压裂液渗吸及返排机理研究进展屈亚光，巩旭，石康立，刘一凡，马国庆，王啸（长江大学 石油工程学院，武汉 430100）摘 要：中国页岩气可采资源量排名世界前列，但由于页岩气存在于致密的储层中，很难使用常规技术将其开采，需要经过大规模的压裂才可以得到较为可观的产量。

一般而言，页岩气的产量应与压裂液的返排量呈正相关。

然而，实际生产过程中普遍出现“万方液，千方砂”，甚至返排率越低产量越高的现象，这与理论分析结果相差较大。

通过调研前人文献，发现其主要是利用不同TOC 含量的岩样在常温常压下进行压裂液的渗吸与返排实验，并通过分析实验数据得出了储层岩石的含水饱和度、毛管压力、流体物性、润湿性等因素均会对压裂液的渗吸与返排产生不同程度的影响。

若能揭示压裂液在不同页岩储集层中的渗吸和返排机理，将会对优化页岩水平井设计和提高页岩气产量有很好的指导意义。

关 键 词：页岩气；压裂；渗吸；返排中图分类号：TE349 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2020）11-2532-04Research Progress of Imbibition and Backflow Mechanism ofFracturing Fluids in Shale ReservoirsQU Ya-guang, GONG Xu, SHI Kang-li, LIU Yi-fan, MA Guo-qing, WANG Xiao（College of Petroleum Engineering, Yangtze University, Wuhan 430100, China ）Abstract : China ranks top in the world in terms of recoverable shale gas resources. However, shale gas exists in tight reservoirs, making it difficult to extract using conventional techniques and requiring extensive fracturing to produce significant production. The yield of shale gas should be positively correlated with the backflow rate of fracturing fluid. In the actual production process, there is a general phenomenon of “ten thousand of liquid, thousands of sands ", and even the lower the flowback rate, the higher the output, which is quite different from the theoretical analysis results. On the basis of researching the literatures, it was found that permeability and flowback experiments of fracturing fluids were always carried out by using rock samples with different TOC contents, and the experimental data analysis has proved thatwater saturation, capillary pressure, fluid property, wettability and other factors all can affect the imbibition and backflow mechanism of fracturing fluidsto some extent. If the mechanism of percolation and flowback of fracturing fluids in different shale reservoirs can be revealed, it will be of great significance to optimize the design of horizontal shale wells and increase shale gas production. Key words : Shale gas; Fracturing; Imbibition; Backflow页岩气储层与常规油气层相比具有低孔、低渗、难开采的特点。

浅析页岩气压裂返排液处理技术作者：马翔宇来源：《中国科技博览》2017年第16期[摘要]目前，压裂技术已成为页岩气稳产增产的一项核心技术，但在压裂作业过程中所产生的返排液已成为当前油层水体污染主要来源之一，因此，如何妥善解决页岩气压裂返排液已成为当下一项重要的工作。

本文对页岩气压裂返排液的组成进行了分析，阐述了页岩气压裂返排液的危害，综述了国内外页岩气压裂返排液现有的处理方法，为促进油田压裂返排液处理再利用研究提供一定的思路。

[关键词]页岩气；压裂液；返排技术；再利用中图分类号：TE357 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0368-01页岩气一种重要的非常规能源，现今在世界范围内正处于开发的热潮中，较常规天然气相比，由于页岩地层渗透率很低，开发难度很大。

因此水力压裂是开发页岩气的主要手段，但压裂施工后返排液尚未形成达到环保要求的处理体系。

因此深入研究页岩气压裂返排液处理方法，对于绿色开发与降本增效具有重要意义。

1 页岩气压裂返排液1.1 返排液组成目前，国内外主流页岩气压裂技术主要利用滑溜水压裂液进行体积改造。

滑溜水压裂液体系是针对页岩气储层改造而发展起来的一种压裂液体系。

主要由清水及减阻剂、助排剂和杀菌剂、活性剂、缓冲剂、粘土稳定剂等十几种类别的添加剂所组成。

经过压裂作业后，这些添加剂会部分进入返排液体。

此外，返排压裂液中还含有原油及地层岩屑和支撑剂颗粒、各种有机或无机化合污染物等。

1.2 返排液危害页岩气压裂返排液为大部分为深色溶液，其中还有大量的硫酸盐还原菌代谢产物，其具有刺激性臭味。

如返排液不经处理返排至地面或回注地层，将会对环境造成极大伤害。

此外，返排液与添加剂作用可能会产生有毒气体，如果直接接触的话还有可能会造成腐蚀性烧伤[1]。

2 国内外页岩气压裂返排液处理技术2.1 国外处理技术现状近年来，国外研究开发出一些页岩气压裂返排液处理的新技术，这些新技术能有效处理返排液中原油、悬浮物以及难降解有机物的物质，处理后的返排液均能达到重复利用要求和排放标准。

2019年3月  | 119的压力开始对压裂返排液进行回用。

因此，经济有效的脱盐工艺或在高盐卤水中稳定有效的压裂液添加剂是返排液回用的关键。

1.1 基本分离技术基本分离过程旨在从废水流中清除悬浮颗粒物和石油。

几种常规的分离技术已经在油气工业中使用了很长时间，取得了很大的成功，并且已用于净化生产页岩气时产生的返排液和采出水。

在许多情况下，经过基本分离过程之后，页岩气井的返排液和采出水可以循环使用，与淡水和化学物质混合形成压裂液，用于开展下一个压裂工作。

基本分离技术包含沉淀-介质过滤-吸附-浮选-电凝聚等过程。

法国威立雅(Veolia)紧凑浮选装置系统主要优点包括一分钟停留时间可以减少容器的大小和重量，脱脂水流<1%的总流量，发动机和水泵都不会消耗电源，不需要增加废水或气体的压力，100%的进入流都会穿过LoHead系列的排泄器，气体/液体接触紧密，分离性能良好。

在处理海上石油采出水时，性能表现良好，可以实现回注目的(系统如图1所示)。

在页岩气应用中，这些优点使紧凑浮选装置成为最佳的选择。

1.2 脱盐技术术语“脱盐”通常是指清除盐离子的过程。

在开发页岩气0 引言在水力压裂过程中会产生大量的废水。

地层中的返排液和采出水含有各种天然物质，如气体、油脂、总悬浮固体(TSS)、总溶解固体(TDS)和天然放射性物质(NORM)。

此外，在返排液中可以发现压裂液中使用的化学添加剂残留物。

废水通常会在现场进行处理或运往其他设施进行处理或处置。

排放前，如果未进行充分的处理或处置，或在运输过程中出现的事故性溢漏可能会导致地表水和地下水资源的污染，且在运输过程中也会对当地空气质量造成污染。

本文主要介绍北美页岩气开发过程中压裂返排液处理的主要技术及特点，并对压裂返排液处理技术的适应性进行分析。

1 北美页岩气压裂返排液处理的典型技术目前美国除Marcellus页岩以外的页岩区对压裂返排液大多在一级处理后通过回注进行处置。

页岩气井返排液回用处理技术
1.技术所属领域及适用范围
适用于页岩气井返排液回用处理。

2.技术原理及工艺
该技术通过统一建设供水管线将各平台井压裂返排液集中收集处理，加入絮凝剂聚合氯化铝、助凝剂聚丙烯酰胺，搅拌混合后能够去除原液中50%的悬浮物和30%的COD 含量，混凝后的压裂返排液进入另一个收集池内，利用提升泵将上清液打入过滤装置收集罐内，调节pH 值至中性，并通过过滤装置进行过滤，去除液体中悬浮物，通过供水管线输送清液至有需要压裂配液的平台重复利用。

处理工艺流程如下图所示：
3.技术指标
处理回用指标为：
4.技术功能特性
平台页岩气井压裂返排液可实现动态管理，实现“早处理，全回用，零外排”；
理后的压裂返排液与压裂用液体系配伍性好，益于环境保护，而且节水效果明显。

5.应用案例
平桥南工区页岩气井压裂返排液处理项目，技术提供单位为中国石化华东油
气分公司。

（1）用户用水情况简单说明
平桥南工区页岩气井压裂返排液处理项目占地面积约37 亩，总投资约180 余万元，运行成本约40 元/m3。

（2）实施内容及周期
平桥南工区页岩气井压裂返排液处理站于2016 年11 月开始建设，12 月建成投入使用，建设周期 1 个月，配套建设连通各平台的集输管网约12.6km。

（3）节水减排效果及投资回收期
通过该技术，采出水可得到重复利用，实现“以污代清”，单位产品水耗由20.6m3 下降至16.7m3，降低率为18.7%，预计单井节约清水量可达4000m3。

单井可减少COD 排放量400kg、减少氨氮排放量60kg。

11.2 项目实施方案11.2.1压裂返排液分析常规压裂施工所采用的压裂液体系，以水基压裂液为主。

压裂施工后所产生的压裂废液主要来源于两个方面：一是施工前后采用活性水洗井作业产生的大量洗井废水；另一个方面就是压裂施工完成后从井筒返排出来的压裂破胶液，返排的压裂废液中含有大量的胍胶、甲醛、石油类及其他各种添加剂，众多添加剂的加入使压裂液具有较高的COD值、高稳定性、高黏度等特点，特别是一些不易净化的亲水性有机添加剂，难以从废水中除去。

总的来说，压裂废液具有以下特点：（1）成分复杂。

返排液主要成分是胍胶和高分子聚合物等，其次是SRB菌、硫化物、硼酸根、铁离子和钙镁离子等，总铁、硼含量都很高。

（2）处理难度大。

悬浮物是常规含油污水处理中最难达标的项目，压裂返排液组分的复杂性及其性质的独特性决定了其处理难度更大。

（3）处理后要求比较高。

处理后的液体不仅粘度色度要达标，里面的钙镁离子、铁离子、和硼酸根离子均要去除，否则会影响后续配制压裂液的各项性能。

11.1 国内外研究现状由于压裂废液具有粘度大、稳定性好、COD高等特点，环保达标处理难度较大。

国外对压裂废液的处理主要是回收利用。

根据国外报道的技术资料看，他们对压裂废液的处理技术和工艺相对简单，一般采用固液分离、碱化、化学絮凝、氧化、过滤等几个组合步骤，处理后的水用于钻井泥浆、水基压裂液、固井水泥浆等配制用水。

这种处理方式不仅降低了处理压裂废液的费用支出，而且还减少了污染物的排放。

国内对早些压裂废液的处理主要采取以下一些方法：（1）废液池储存：将施工作业中产生的压裂废液储存在专门的废液池中，采用自然蒸发的方式干化，最后直接填埋。

这种处理方式不仅耗时长，而且填埋的污泥块仍然会渗滤出油、重金属、醛、酚等污染物，存在严重的二次污染。

（2）焚烧：这种方式虽然可以在一定程度上控制污染物的排放，但仍然会造成大气污染。

（3）回注：将压裂废液收集，集中进行絮凝、氧化等预处理，然后按照一定比例与采油污水掺混进行再处理，处理后的水质达标后用作回注用水。

油田压裂返排液处理技术研究油田压裂返排液处理技术研究一、引言在油田开发过程中，为了提高油藏的开发程度和油井的产能，采取了多种增产技术，其中包括压裂技术。

压裂技术是一种通过高压注入流体，使油藏中的地层岩石产生裂缝，从而增加储封层中的有效渗透率，提高原油的产量与回采率的方法。

然而，压裂作业产生的返排液成为环境污染的重要源头，因此对返排液的处理技术进行研究，对于油田开发的可持续性具有重要意义。

二、压裂返排液的组成与特性压裂返排液是指在压裂过程中，高压注入到地层后未完全回流至井口的液体，主要包括注入液、地层流体和地层溶质所形成的混合物。

其组成复杂，其中包含大量的溶解气体、地层固体颗粒、有机酸、有机胶体和各种溶解离子等。

此外，压裂返排液还具有酸性、高温、高盐度等特点，给其处理带来了较大的挑战。

三、压裂返排液的处理技术1. 传统处理技术传统的压裂返排液处理技术主要包括物理处理和化学处理。

物理处理技术主要包括沉淀、过滤、离心、蒸馏和吸附等方法，用于去除悬浮固体、溶解固体和溶解气体等污染物。

化学处理技术主要包括酸碱中和、氧化还原、络合沉淀等方法，用于去除有机酸、重金属离子和溶解离子等污染物。

传统处理技术虽然能够一定程度上降低返排液的污染，但处理效果有限，且存在设备复杂、处理成本高等问题。

2. 新型处理技术为了解决传统处理技术存在的问题，研究者们提出了一系列新型的压裂返排液处理技术。

例如，利用超滤膜和反渗透膜等膜分离技术，可以有效去除返排液中的溶解固体和溶解离子。

离子交换技术可以通过树脂吸附剂与溶液中的离子交换，达到去除重金属离子和溶解离子的目的。

生物处理技术通过利用微生物对返排液中的有机物进行降解，达到处理的目的。

此外，电解法、紫外光氧化法和高温热解法等新型处理技术也被广泛研究和应用。

四、压裂返排液处理技术的影响因素压裂返排液处理技术的应用效果受到多个因素的影响。

首先，压裂返排液的组成与特性会影响不同处理技术的适用性和效果。

长宁-威远地区页岩气压裂返排液处理技术与应用熊颖;刘雨舟;刘友权;吴文刚;代云;陈楠【摘要】Based on the problems of disposal difficult for fracturing flow back fluid and lack of match fluid water in Changning‐Weiyuan area ,this paper analyzed the main component of shale gas fracturing fluid flowback ,and determined the key influence factors for the flowback fluid recycle .The key influence factors include bacteriaconcentration ,suspended solids concentration and high priced metal ions concentration ,etc .The recycling disposal method and skid treatment device of fracturing fluid flowback were developed bysterilization ,flocculation settlement suspended solids ,chemical precipitation high metal ions ,filtering flocs and precipitation ,etc .The device was successfully used in W204 well region .The liquid after treatment was clear and transparent ,and the water quality meets the industry standard .Then the liquid was successfully used for the construction of W204H4 platform well ,and the construction performance was stable . Therefore ,energy conservation and emission reduction has been achieved .%针对长宁‐威远地区页岩气开发存在的压裂返排液无害化处理难、现场施工配液用水缺乏等问题，分析了该地区页岩气压裂返排液的主要成分，明确了细菌、悬浮物以及高价金属离子的浓度是影响压裂返排液回用的主要因素。

页岩气开发过程中的水处理技术探讨李玉春【摘要】页岩气开发普遍采用水力压裂开采方式,开发过程中会产生大量压裂返排液,压裂返排液中悬浮物、总溶解固体、金属离子和有机物等含量都较高,并且组成成分复杂,这些因素都决定着处理后的水是否能够有效再利用;然而目前压裂返排液回收再利用的基本方法由于没有彻底解决清除盐和其他化学成分的问题,还存在一定局限性.针对压裂返排液进行净化处理的主要方法有过滤法、化学沉淀法、热技术法、膜过滤技术法等.美国的废水管理方法主要包括尽可能降低生产废水量、循环回收利用气井作业过程中的水、在生产场地采用储水罐或储水池、对作业外水进行处理和再利用.相比于美国,我国页岩气起步较晚,经验欠缺,故为了确保我国页岩气的长期开采,不仅要选择合适的水处理方案,而且还应启动相应的监管工作,才能减小其对环境造成的污染和破坏.%The hydraulic fracturing method is widely used in shale gas development and huge amounts of fracturing flowback fluid is produced in the development process. The flow-back fluid usually contains high content of suspended particles, total dissolved solids, metalic ions and organic matter and its composition is complex. All of these determine whether the treated water can be reused effectively.However, the basic method so far for fracturing flu-id recycling still has some limitations, for it can not completely solve the problem of disposal salt and other chemical constituents. The major purification methods of fracturing fluid are filtering method, chemical precipitation, thermal technology, membrane filtration, etc. The wastewater management methods in America mainly include minimizing wastewater pro-duction, recycling water produced ingas well operation process, using storage tanks or res-ervoirs in production area and recycling operating pared with the United States, the shale gas production in China starts late and is inexperience. Thus, in order to ensure the long-term exploitation of shale gas in China,not only appropriate water treatment technolo-gy should be chosen but also the corresponding supervision work should be started, so as to reduce the pollution and damage caused to environment.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2016(035)001【总页数】4页(P8-11)【关键词】页岩气;返排液;水处理技术;水监管【作者】李玉春【作者单位】大庆油田工程有限公司【正文语种】中文页岩开发需耗用和产生大量的水。

页岩气压裂返排液处理工艺近年，随着国家对能源的需求量不断增加，加大了对页岩气勘探开发的力度。

目前页岩气试气作业主要运用长水平井分段压裂工艺技术，该技术是将大量的压裂液（5 000~30 000 m3）注入井内，以实现开采天然气。

该方法带来油气产量的同时，井内剩余压裂液、天然水随着气体一同回到地表。

返排出的压裂液数量大并混有烃类和其他化学物质，污染物含量高。

压裂返排液对环境的危害较大，由于其内在污染物成分复杂且较稳定，在自然力（如氧气）的作用下很难被降解，废液处理是页岩气井勘探开发面临的主要问题这一。

为了解决这一难题，我们根据压裂返排液特点，优选破乳—絮凝—氧化处理工艺，通过大量实验室试验，确定了高效、低成本的破乳剂、混凝剂和氧化剂以及最佳药剂配方。

1 实验样品试验样品采自页岩气开发试验井1﹟井、2﹟井、3﹟井的作业废水，共同的表征特性如下：浑浊，刺激性异味，粘度较大，沉淀少。

水样的成分如表1。

3 类水样的COD 均大于500 mg/L，且悬浮物含量相对较高，实验需要以降低COD、降低悬浮物含量作为主要的处理指标。

2 实验过程2.1 初实验阶段在该阶段过程中，整体对破乳剂、混凝剂、氧化剂等进行了实验比选。

2.1.1 1﹟井初实验阶段及药剂初筛实验选取破乳剂C1、破乳剂C2、混凝剂B1、混凝剂B2、混凝剂B3、混凝剂B4、氧化剂A1 等实验药剂对1﹟井压裂返排液进行处理。

见表2。

通过不同药剂组合观察各个方案对水样处理效果，并测定各水样COD、SS 值，选择处理效果最好的混凝剂B1、破乳剂C2、氧化剂A1 药剂组合处理水样。

（1）加药量确定方案1：0.5%破乳剂C2+0.4%混凝剂B1。

方案2：0.2%破乳剂C2+0.3%混凝剂B1+0.25%氧化剂A1 +0.3%破乳剂C2。

方案3：0.2%破乳剂C2+0.3%混凝剂B1+0.5%氧化剂A1 +0.3%破乳剂C2。

（2）1﹟井初实验结果通过对不同药剂的筛选和药剂配方的优选，确定1﹟井作业废水处理工艺为：0.2%破乳剂C2+0.3%混凝剂B1+0.5%氧化剂A1+0.3%破乳剂C2。