页岩气压裂返排液处理技术探讨
陆相页岩气压裂返排液循环利用技术概述
０ 引 言
在 页岩气 开发 过程 中， 压 裂是 普遍 应 用 的增 产 措
１ ０ ｍｇ ／ Ｉ 左右 ， 细 菌含 量 达 到 １ ０ ６个／ ｍ Ｌ。因此 ， 对 此类 型废 液 进 行 处 理 时 ， 需 降低 含 油 量 和 有 机 物 含
水 样 的性质 ， 针对 不 同时期 的压 裂返 排 液进 行组 成 与 性 质 分析及 处理 方法 研究 。 压 裂返 排液水 质 特性测 试结 果如表 １ 所示。
２ 陆 相 页岩 气 压 裂 返排 液 处理 工艺
通过参 考 国 内外 压裂 返排 液 的处 理 方 法＿ ４ 和对 多 口陆相 页岩 气 井 压裂 返 排 液 水 质 特性 分 析 及 多 次
施 之一 ｌ １ ］ ， 尤其 在 新 井 试 气 、 老 区气 井 挖 潜 和 单 井 增 产 中 占有不 可替 代 的作 用 。陕 西延 长石 油 （ 集 团） 有 限责任 公 司是 国内首 家成功 开采 陆 相页 岩气 的单位 ，
在 压 裂排液 过程 中 ， 含 有多 种添 加剂 的压裂 液从 地 层 深处 带 出黏 土 颗粒 、 岩 屑及 油 类 等 杂 质 返 排 至 地 面 ， 形 成 一种复 杂 的多相 分散 体 系［ ２ ］ 。 由于液 量大 、 破 胶
陆相 页岩 气 压 裂返 排 液 具 有 成分 复 杂 、 高含油、 高悬 浮物 和不 同排液 阶段 性质 不 同等 特点 ， 处 理 难度 较 大 。针对 陆相页 岩气 压裂返 排 液 的性质 特 点 ， 研究
ｍｇ ／ Ｌ。因此 ， 对此类 压裂 返排 液处 理 ， 必 须综 合 考 虑
页岩气压裂返排液处理工艺试验研究
摘 要 ：为 了使 压 裂返排 液达 到重复 利用和 排放 的标 准 ，对返 排 液的处理 工 艺进 行 了试 验 研 究。 返排 液采取 物 化处理 与高级 氧化处 理为 主 ，化学处 理 为辅 的联合 处 理 工 艺。化 学处 理 中选 用 Ｐ Ａ Ｃ
作为 絮凝 剂 ，投 加浓度 为 １ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ，选用 活化硅 酸 为助凝 剂 ，投加 浓度 为 ５ ｍ ｇ ／ Ｌ ，选用次 氯 酸钠 为氧 化剂 ，投加 浓度 为 ６ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ ， 总 的反 应 时 间约 ３ ０ ａ ｒ ｉ ｎ ； 电絮凝 处 理 中选 用 Ｐ Ａ Ｃ作 为 催 化 剂 ，
ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ａ ｓ ５ ｍ ｇ ／ Ｌ ． Ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｄ ｉ ｕ ｍ ｈ ｙ ｐ ｏ ｃ ｈ ｌ ｏ ｉ ｒ ｔ ｅ ｗ ａ ｓ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｏ ｘ ｉ ｄ ｉ ｚ ｅ ｒ ，ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｄ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ａ ｓ ６ ０ ｍ ＃Ｌ
ａ ｄｄ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗａ ｓ １ ０ ０ ｍｇ ／Ｌ． Ｔｈ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｅ ｄ ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ｗａ ｓ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ａ ｇ ｕ ｌ ａ ｎ ｔ ａ ｉ ｄ ａ ｎｄ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｄ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ －
ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ ａ ｌ ｌ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ｗａ ｓ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ３ ０ ｍｉ ｎ ． Ｉ ｎ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉｃ ｒ ｌｏ ｆ ｃ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ，ｔ ｈ ｅ Ｐ ＡＣ ｗａ ｓ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ａ ｓ ｔ ｈｅ ｃ ａ ｔ ａ —
国外页岩气压裂返排液处理新技术综述
水力压裂 中压裂液耗水量巨大ｆ每 Ｉ＝Ｉ水平井需 ７ ６００ ～１９ ０００ｍ 可 外排 ，又 可 回用 于 配制 压 裂 液 。
清水 ），此外 ，滑溜 水压裂液 中还含有 多种化 学添加 剂 ，包括 防垢 ３．３臭 氧 催化 氧化 技 术
剂 、降阻剂 、杀菌剂 、表 面活性剂和粘土稳定剂等。压裂作业后 ，体
传 统 的 臭 氧 氧 化 技 术 在 应 用 上 有 一 定 的 局 限 性 ，臭 氧对 污 染
积 占 注入 压 裂 液 ６０％ ～８０％的 返 排 液 逐 渐 返 排 至 地 表 ］。返 排 液 物的去除是选择性的 。新型的臭氧催化氧化技术引入催化作用 ， 具有高化学需氧量 （ＣＯＤ）、高悬 浮物（ＴＳＳ）、高矿化度 （ＴＤＳ）、难生 该技术产生的羟基 自由基 （ＯＨ·）具有最高 的氧化 电位（２．８０Ｖ），能
公 司 开发 出 的 返 排 液 处 理 技 术 处 于 全 球 领 先 地 位 ，且 有 多 家公 司 动灵活 、使用方便 等特点 。
开 发 出了 可 移 动 或模 块 化 的处 理 设 备 ，具 有 移 动 灵 活 、占地 面 积
小和处理高效等特点 。
４结 语
３返排 液处 理新 技术
中产生 电化学和 电凝 聚 、点气 浮 的协 同作 用 ，主要去 除返排液 中 参 考 文 献
的 ＴＳＳ和重金属离子 。其工作原理如下 ：首先 电絮凝装置通 电后 ， 【１］付茜 ，彭其勇 ．页岩气 压裂返排 液对环境 的影 响及思考 ｌＪ１．油气
反应器 中作为 阳极 的铝板或铁板经电解后失电子 ，发 生氧化反应 田环 境 保 护 ，２０１５，０３：６０—６３＋７４．
物降解 和成分复杂等特点 。页岩气返排液产生量 巨大 ，如不采取 够没有选择性地氧化有机物 。活性炭 、超 ｌ声波等可 与臭氧组 成臭
压裂返排液处理技术方案
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
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
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。
关于页岩气压裂返排液处理技术的探究
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。