页岩气压裂返排液再利用技术
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技术
页岩气压裂返排液处理技术以下是关于页岩气压裂返排液处理技术的简要介绍：1.引言简要介绍页岩气开采中的压裂工艺和返排液产生的背景。
强调返排液处理的重要性，以减少对环境的影响。
2.返排液组成与特点描述页岩气压裂返排液的组成和特点。
包括水、添加剂、固体颗粒、溶解物质等成分。
强调返排液的高盐度、高温度、高压力、高粘度等特性，以及对环境和水资源的潜在危害。
3.返排液处理技术介绍不同的返排液处理技术，包括物理处理、化学处理和生物处理等方法。
解释每种处理技术的原理、适用范围和效果。
提供相关案例和实践经验，以支持每种处理技术的可行性和有效性。
4.回收与再利用讨论返排液回收和再利用的技术和方法。
强调回收返排液可以减少水资源消耗，并减少对环境的影响。
提供回收和再利用成功案例，并说明相关经济和环境效益。
5.处理废弃物讨论处理返排液产生的固体废弃物的技术和方法。
强调固体废弃物的正确处置对环境和人类健康的重要性。
提供合适的固体废弃物处理方法，如沉淀、过滤、干燥等。
6.监测与法规遵守强调返排液处理过程中的监测和监控的重要性，包括水质、废弃物管理和排放标准的符合情况。
提醒企业遵守国家或地区的法规和规范，确保返排液处理活动合法和可持续发展。
7.研究与创新强调持续的研究和创新在返排液处理技术方面的重要性。
鼓励开展更高效、环保和经济可行的返排液处理技术研究，以满足不断增长的页岩气开采需求。
请注意，以上是关于页岩气压裂返排液处理技术的简要介绍。
实际的处理技术和方法可能需要根据特定的地质条件、返排液组成和环境要求进行调整和选择。
在实施返排液处理技术时，请确保遵守相关的法规和标准，并与专业机构和监管部门合作，以确保处理过程安全、有效，并对环境产生最小的影响。
页岩气压裂返排液处理技术的研究综述
页岩气压裂返排液处理技术的研究综述开采页岩气的一般规律表现为初期产量较高，经过一段时间的开发后产量呈快速递减趋势，进入开发后期之后气井具有低产稳产、生产周期长的特点。
为提高页岩气井采收率，通常需要采用压裂技术，但在应用该技术时可产生具有高污染性的返排液。
本文综述了返排液的处理技术情况，包括物理处理技术，化学处理技术，生物处理技术；同时简单阐述了新处理技术的发展动向。
标签：返排液；压裂；页岩气；综述页岩气属于非常规形式的天然气，主要存在于有机质丰富、孔隙率及渗透率极低的页岩储集层当中，由于在开采页岩气的过程中需要采用人工的方法进行大型储层造缝或造网处理，因此页岩气也有人造气藏之称。
在造缝或造网时需要应用压裂技术，应用压裂技术后产生的返排液必须进行特殊的处理。
本文对近年来处理返排液的相关技术进行了综述，具体如下。
1、压裂返排液处理技术综述1.1 物理处理技术综述处理返排液时可以采用的物理技术包括自然蒸发、冻融、过滤等。
冻融指的是对返排液进行冷冻处理，使返排液结冰，结冰的过程中可析出盐类物质，因此可降低冰中盐的浓度，随后加热冰块获得盐浓度较低的盐水，并由此分离水、盐类物质。
冻融技术对于气候条件的要求较高，因此目前没有得到大规模的使用。
自然蒸发指的是利用日照产生的能量去除返排液中的水分，在水分完全蒸发后，对剩余的淤泥及盐类物质进行固化处理即可。
自然蒸发技术的处理成本较低，但处理能力相对较小，且需要的时间较长，土地与温度等自然条件均可对处理过程与效果产生影响，因此适用范围较小。
目前自然蒸发技术被应用于我国沙漠地区与美国西部地区仅需要处理少量返排液的页岩气开发工程中。
过滤技术指的是分离返排液中的液体与固体，从而将液体中的脂类物质、油类物质、悬浮物及机械杂质等去除，在进行过滤处理的过程中通常需要使用活性炭，以增强对于固体小颗粒的吸附作用。
滤芯孔径与滤网孔径是决定过滤效果的主要因素，如过滤器的孔径较小，则孔道容易被细菌黏液堵塞，需要清洗滤网才能有效保证返排液的处理效果达到要求。
页岩气压裂返排液再利用技术
消耗 量 大 ，导 致 水 资 源短 缺 地 区无 法 满 足 现场 施 工 需 要 ， 因此 对 低成 本 、 高 效 率、 环 保 开发 提 出 了更 高 的要 求 。针 对 页岩 气压 裂
后产生的返排液存在液量大、 成分复杂等性质特点， 开发 了一项返排液再利用技术 。 该技术在研 究各种离子对压裂液影响的基础上， 以“ 保留有用成分，清除有害成分，减少 中间环节和成本 ”为原则 ，形成经复合混凝一过滤进行减 阻水配制，经复合混凝一过滤一
吸附 进行 胶 液 配 制 的 两套 Ｓ ＿ － 艺 技术 ，不仅 使 处 理 后 返排 液 性 能满足 技 术 要 求 ， 而且 真 正 实现 水 资 源 的循 环 利 用 ，达 到 环 保 开发 的 目的 ， 具有 处 理 速度 快 、 成本 低 的优 势 。该 技 术 在 重庆 涪陵 页岩 气 示 范 区进行 了现 场 应用 ，返 排 液 处理 后 配 制减 阻水 各 项 性 能指 标 均 满足 要 求 ， 并取 得 了 良好 的应 用 效 果 ，对 于 大 液量 作 业尤 其 “ 井工 厂 ”模 式作 业 具有 良好 的推 广 前 景 。
第４ ０卷 第 １ 期
天 然 气 勘 探 与 开 发
页岩 气 压 裂 返排 液 再 利 用技 术
范明福 肖 兵 陈 波 张洪新 王 黎
中石化中原石油工程有限公司井下特 种作业公司
摘
要 “ 千方砂万方液”的压裂施工模式 已成为页岩 气增产的主要手段，尤其随着 “ 井工厂 ”开发模 式的进行 ，其水资源
ｇ ａ ｓ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｒ ｓ
Ｆ ａ ｎ Ｍｉ ｎ ｇ ｆ ｕ ， Ｘｉ ａ ｏ Ｂｉ ｎ ｇ ， Ｃ ｈ ｅ ｎ Ｂｏ ， Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｈｏ ｎ ｇ ｘ ｉ ｎ ， Ｗａ ｎ ｇ Ｌ ｉ
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。
压裂返排液处理方案
压裂返排液处理方案
压裂返排液是指通过压裂作业所产生的含有大量固体颗粒、有机物和化学添加剂的废水。
处理压裂返排液需要采取多重技术和方案，以确保废水的安全排放或有效回收利用。
以下是一种常见的压裂返排液处理方案：
1. 溶解气浮：将压裂返排液首先加入溶解气浮槽中，通过加入一定量的药剂和气体，使其中的悬浮物和油脂等污染物从废水中浮出，形成浮渣。
2. 机械过滤：将溶解气浮后的废水进一步通过机械过滤设备，如滤网或滤料，去除较小的颗粒物和悬浮物。
3. 活性炭吸附：将过滤后的废水通过活性炭吸附器，吸附其中有机物质和化学添加剂等溶解性污染物。
4. 生物处理：将吸附后的废水通过生物反应器进行生物降解处理，利用微生物降解有机物质和部分化学添加剂。
5. 深度过滤：将生物处理后的废水进行深度过滤，去除残留的微生物和颗粒物。
6. 杂质去除：通过离子交换等方式去除废水中的重金属离子和其他残留杂质。
7. 监测和排放：对处理过的废水进行监测，确保达到当地环保
标准后，安全进行排放或者回用。
需要注意的是，不同地区和不同情况下的压裂返排液可能存在一定的差异，因此处理方案可能需要根据具体情况进行调整和优化。
同时，处理过程中需要遵循相关环保法规和标准，并严格控制处理过程中的废弃物和废气排放。
页岩气压裂返排液处理技术探讨
成分
表１ 美国部分地区返排液离子含量分析 ｍｇ／Ｌ
２０１４年４月 张 曲：页岩气压裂返排液处理技术探讨
· １７ ·
理周期长，受自然条件限制（温度 和土地）。 美 国 西部 部分州 和 ［７］ 中国 部 分 沙 漠 地 区 少 量 的 返 排 液 采 用 了 自然蒸发处理。 ２．１．２ 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 盐水 分 离。 该 方 法 受 地 理气候限制，需 要 足 够 的 冰 冻 天 气［７］，未 见 工 业 化 应 用报道。 ２．１．３ 过滤
油 气 田 环 境 保 护
·１６· ２０１４年４月 ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ ＯＦＯＩＬ ＆ ＧＡＳＦＩＥＬＤＳ Ｖｏｌ．２４ Ｎｏ．２
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５３１５８．２０１４．０２．００６
页岩气压裂返排液处理技术探讨
张曲
（中 国 石 油 西 南 油 气 田 分 公 司 勘 探 事 业 部 ）
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 将产生黏液堵塞过滤器，清 洗 后 也 难 以 保 持 。 ［３］ 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。 ２．１．４ 臭氧氧化
石油工程技术 压裂返排液处理与重复利用技术
压裂返排液处理与重复利用技术1压裂返排液处理技术1.1达标外排为了有效防止生态环境及地下水污染，近几年国家能源局大力推进压裂返排液处理技术研究。
目前，我国压裂返排液外排的水质标准采用的是石油天然气行业标准SY/T5329—2012《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》和国家标准GB8978—1996《污水综合排放标准》，主要水质指标包括pH值、色度、悬浮物、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、石油类及细菌含量。
处理工艺包括pH 调节、混凝沉淀、油水分离、杀菌及氧化处理等，最后通过清水稀释达到安全排放标准后再进行外排。
由于返排液的复杂性和稳定性，导致处理难度大，成本太高，而且现有的处理工艺都无法去除返排液中的高浓度盐类物质。
虽然各类标准都未对盐类物质作具体要求，但高浓度的盐水排入生态环境会造成许多不良影响。
另外，对于大多数缺水区域，对大量的返排液进行处理后外排也是对水资源的浪费，因此将返排液处理后外排并不是一个好的选择。
1.2处理后回注将压裂返排液经过处理达标后再回注地层，这不仅可以有效解决返排液的排放问题，还能弥补注水开发过程中对用水的需求。
处理后的返排液需达到石油天然气行业标准SY/T5329—2012《碎屑盐油藏注水水质推荐指标及分析方法》的要求方能进行回注，同时还要采取切实可行的措施，防止地层污染。
由于回注水仅对油含量、悬浮物含量及粒径有较严格要求，因此相对于返排液处理后外排，对其处理后再回注不仅可以节省大量水资源，同时也降低处理成本。
然而，由于返排液不仅悬浮物含量高，而且黏度大，性质稳定，必须对其进行氧化、絮凝及过滤等操作后方能达到回注要求，因此需要外运到回注站进行集中处理，而回注站的处理能力一般很难满足大规模返排液处理的要求，且成本高、地下水环境风险不明确。
另外，这种处理方式对返排液中大量残余的稠化剂也是一种浪费。
因此，对返排液进行处理后回注也并非是最佳选择。
1.3处理后重复配制压裂液随着非常规油气资源开采力度加大，压裂用水量和压裂废水急剧增加。
压裂返排液水处理再利用现状及进展
压裂返排液水处理再利用现状及进展近年来，压裂技术在页岩气、煤层气等非常规天然气勘探和开发中得到广泛应用，但压裂过程中产生的返排液水却成为了极大的难题。
返排液水中含有大量化学物质、微生物、重金属等对环境和人类健康有危害的成分，若不进行正确处理，将对环境造成不可挽回的破坏。
因此，水处理再利用已成为迫在眉睫的问题，同时也是各地勘探开发的“痛点”。
1. 压裂返排液水处理技术现状压裂返排液水主要包括地下水、压裂液、地层水等，其复杂组成对处理技术提出了严峻的挑战。
目前，压裂返排液水的处理技术主要包括物理法、化学法、生物法和复合法等。
（1）物理法处理：主要是利用膜分离、蒸发浓缩等技术将返排液水中的悬浮物、沉淀物、大分子有机物等进行分离和浓缩，分离后的液体符合排放标准。
但是其处理过程中低效、能量消耗大、废水浓缩或排放后需要进行二次处理等问题，限制了其应用。
（2）化学法处理：主要包括沉淀法、氧化还原法、离子交换法等，通过化学反应将液体中的有机、无机物分离出来。
但该方法在处理后的残渣不可避免地需要在安全处置，且消耗大量能源，如电、化学药品等。
（3）生物法处理：生物降解法是指利用微生物把有机物降解成CO2和水等无害物质的方法。
其工艺简单、成本低廉，从处理效果来看生物法可以达到对有机物的高效降解。
但是微生物降解过程受温度、pH值、含氧量等环境因素影响大，易受其他污染物影响，限制了其应用。
（4）复合法：将不同的技术手段结合起来，形成一套串联/并联、相互补充的处理工艺，可以最大化的发挥每一种处理方法的优势。
复合工艺可以根据实际情况，针对性地进行组合，使处理效果能够保证。
2. 压裂返排液水处理技术发展趋势（1）利用新型材料提高物理法处理效率：传统的物理法处理涉及过滤、沉淀和蒸发浓缩，在应对大量水处理时效率低下。
为此，研究人员提出了利用新型材料，针对不同情况，针对性提升物理法的净水效率，如改进过滤器、电解去离子、光催化技术等，这些方法能够在迅速去除压裂返排液中沉淀物、悬浮物的同时，消耗较少的能源，从而使整个处理过程更加清洁，有效降低了返排液水的污染物。
压裂返排液循环再利用影响因素
压裂返排液循环再利用影响因素压裂技术是一种有效的石油钻采工艺，它使石油可以更容易地从地下开采出来。
在压裂作业中，水和泥浆被注入到岩石中，使岩石断裂并释放石油。
与此同时，由于压力和摩擦力等原因，也会产生大量的“返排液”，这是指在压裂过程中被排出去的混合物。
这些返排液通常包含化学物质和杂质，不能直接排到环境中去。
为了确保环境安全和节约资源，需要对返排液进行处理和循环再利用。
本文将探讨影响压裂返排液循环再利用的因素。
首先，影响压裂返排液再利用的因素之一是返排液的性质。
返排液通常是由多种物质混合而成的，包括水、化学药剂和杂质等。
这些成分的比例和含量可能会对返排液的再利用效果产生影响。
例如，如果返排液中的化学药剂含量太高，可能会降低再利用的效果。
而如果返排液中的杂质含量过高，则可能会堵塞再利用设备，使处理效率降低。
因此，需要对返排液进行化学成分分析和处理，以确保再利用的效果。
其次，影响压裂返排液再利用的因素之二是处理设备。
在返排液再利用过程中，需要使用各种设备进行处理，例如除砂器、化学剂加药装置、过滤器等。
这些设备的工作状态和效率可能会影响再利用的效果。
例如，如果过滤器的孔径太小或堵塞，可能会导致返排液无法顺利经过，影响处理效率。
因此，需要对处理设备进行定期检查和维护，保证其良好的工作状态。
第三，影响压裂返排液再利用的因素之三是治理环境。
在返排液再利用过程中，需要保证处理过程不会对环境造成污染。
例如，在返排液处理过程中，可能会产生一些废弃物，如果这些废弃物没有得到妥善处理，可能会对环境造成影响。
因此，需要在返排液再利用过程中加强环境监管，确保处理过程不会对环境造成污染。
第四，影响压裂返排液再利用的因素之四是适用场景。
不同的返排液成分和含量可能适用于不同的场景。
例如，如果返排液中的化学药剂含量过高，可能只能用于工业再利用，而不能用于农业灌溉。
因此，需要在返排液再利用前对其进行成分分析，并根据情况选择适用的场景。
杰瑞“压裂液回收技术”
杰瑞“压裂液回收技术”近日，壳牌位于四川富顺区块的12口页岩气试验井压裂返排液处理工作基本结束，这是国内首次采用运输、储存、过滤、回用等一体化配套服务模式，实现了对页岩气压裂返排液进行处理，也为后续中国页岩气环保开发提供了重要的借鉴模板。
据悉，壳牌自2013年5月底开始实施该项目，并邀请国内唯一具备专业油田环保资质的杰瑞集团参与此次处理作业，直至6月底结束。
压裂作业完工后，页岩气井内返排出的压裂液全部通过罐车运回储存罐，并在处理基地进行电絮凝、磁分离、压裂液配置等工艺的处理，而经过处理的压裂液可再次运回井场进行重复利用。
这一作业方式不仅实现压裂返排水的重复利用、大大减少了水源消耗和作业成本，更从根本上消除压裂返排液对环境的污染风险，确保了页岩气的绿色开发。
在处理基地，杰瑞集团共设计、安装、建设了7个移动式组合式存储罐，每个罐体高度2.5米，直径30米，总储存处理能力达10000立方米，罐内及整个罐区地面全部铺设了HDPE 防渗膜（HDPE防渗膜也被称为高密度聚乙烯膜、HDPE土工膜，英文名称为“High Density Polyethylene Impermeable membrane”，简称为“HDPE防渗膜”。
），杜绝了压裂废水在处理过程中对于环境的污染。
自2013年6月26日第一批压裂返排液处理至今，杰瑞集团已安全顺利完成12口井的作业任务，累计处理压裂返排液41607立方米，运输2254车次，总运输量达67533立方米。
据了解，作为目前世界上最大的石油公司，壳牌拥有全球领先的HSE管理体系（健康、安全、环境），“HSE第一，生产第二”为其基本价值秩序，所以，其极为重视油田开发过程中的安全生产和环境保护，对合作伙伴的筛选也极为严格。
随着国内页岩气商业化开发热潮的兴起，各类环保问题日益凸显，此次壳牌富有社会责任感的油田废弃物处理方式，无疑为中国页岩气商业化开发指明了新的方向。
长宁页岩气压裂液返排液重复利用技术
长宁页岩气压裂液返排液重复利用技术作者：姜桂芹来源：《当代化工》2019年第07期摘 ;;;;;要：大型体积压裂工艺是高效开发页岩气的重要技术措施，需要大量的地表水配制压裂液，同时压裂后返排会产生大量返排液，增大了地表水拉运用以及返排液处理的费用。
因此，返排液处理回收再利用成为了目前页岩气压裂工艺的重要措施。
分析了四川威远及长宁区块页岩气压裂液返排液组分，并利用单因素分析方法评价页岩气返排液中组分对压裂液性能的影响，最后利用样品处理实验，确定了采用电絮凝+过滤+除阳离子试剂方法对返排液进行处理，处理后的返排液达到了再次利用的标准，实现了降本增效的目的，保障了页岩气开发的可持续发展。
关 ;键 ;词：页岩气;压裂液;返排液;性能评价中图分类号：TQ09 ;;;;;;文献标识码： A ;;;;;;文章编号： 1671-0460（2019）07-1611-04Abstract： Large volume fracturing technology is an important technical measure for efficient development of shale gas. It needs a large number of surface water to prepare fracturing fluid. At the same time， a large amount of back-flow fluid will be produced after fracturing， which increases the cost of surface water transportation and backflow fluid treatment. Therefore， the recovery and reuse of backflow fluid has become an important measure for shale gas fracturing technology. In this paper， the composition of backflow fluid from shale gas fracturing fluid in Weiyuan and Changning blocks of Sichuan Province was analyzed. The influence of components in back-flow fluid of shale gas fracturing on the performance of fracturing fluid was evaluated by single factor analysis method. Finally， the method of electroflocculation + filtration + cation removal reagent was adopted to treat the back-flow fluid. The back-flow liquid after treatment reached the standard of reuse， and realized the purpose of reducing cost and increasing efficiency， guaranteeing the sustainable development of shale gas development.Key words： Shale gas; Fracturing fluid; Back-flow fluid; Performance evaluation長宁地区位于四川盆地南部，2010年该区第一口页岩气井N1井（龙马溪组为目的层完钻）压裂测试日产气1.72×104 m3，拉开了长宁地区的页岩气开发的序幕。
页岩气井返排液回用处理技术【2019年版国家推荐应用技术】
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。
压裂返排液回用技术简介
压裂返排液重复利用处理技术简介一、前言在油田生产过程中，为了提高产量，需要对生产井采取各种措施，压裂是其中一种，压裂后又大量的液体排除地面，如果处理不当会对环境产生污染。
目前最主要的处理方法是处理后回注，这样处理会产生大量的固体废物，同样造成二次污染；由于国家对环保要求越来越严格，因此零排放，零污染应该是今后压裂返排液处理的方向。
根据这一的思路我们对压裂返排液做了大量的试验工作，由于返排液中含有对压裂液有用的组份，因此返排液重复利用配压裂液是最经济有效的方法，因此，试验重点是压裂返排液回用试验。
二、研究思路压裂液里边添加很多化学添加剂，加上地层水中部分有害离子，压裂返排液不能直接用来配压裂液。
必须通过物理或者化学的方法将对配制压裂液有害的组份除去、或者屏蔽掉，将有用的组份保留。
有害组份是影响配胶、交联的一些组份，比如高价离子、硼和细菌等，针对这些组份，我们做了大量的试验工作，研制除了一套行之有效的处理方法。
该技术可一次性除去对配胶有影响的组份，高价离子和硼。
通过大量实验成功研制出了可一次除去硼、高价离子的及悬浮物的药剂FT-01。
三、处理工艺该技术采用独特处理药剂，可在普通的污水处理工艺中应用，凡具有污水处理的场合就可以正常使用，不需要另添加其他额外处理设备，该技术一次加药搅拌即可除去钙、镁、硼等对配制压裂液有害成分，操作简单易行、运行可靠平稳，处理工艺流程如下：压裂返排液，加药搅拌，沉降分离，过滤，配液水。
处理工艺说明：返排液加入带有搅拌器的反应罐中，加药、调PH ，搅拌搅拌时间5-10分钟，静止沉降，上清液打入过滤罐过滤，下边沉淀部分进入固液分离，分后固体另处理，污水进入过滤罐过滤，过滤后清水调PH 值后即可作为压裂液配制水，进行压裂液配制。
压裂返排液室内处理实验照片：加药调PH 搅拌 压裂返排液沉降分离 过滤 配液水四、压裂液配制压裂返排液返排地面后，首先加药处理，处理后的返排液可以直接配压裂液，配制方式和清水配制完全一致，用该处理水配制出的压裂液完全达到清水配制压裂液各项性能。
长宁-威远地区页岩气压裂返排液处理技术与应用
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。
页岩气压裂返排液处理工艺
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。
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页岩气压裂返排液再利用技术
范明福;肖兵;陈波;张洪新;王黎
【期刊名称】《天然气勘探与开发》
【年(卷),期】2017(040)001
【摘要】“千方砂万方液”的压裂施工模式已成为页岩气增产的主要手段,尤其随着“井工厂”开发模式的进行,其水资源消耗量大,导致水资源短缺地区无法满足现场施工需要,因此对低成本、高效率、环保开发提出了更高的要求.针对页岩气压裂后产生的返排液存在液量大、成分复杂等性质特点,开发了一项返排液再利用技术.该技术在研究各种离子对压裂液影响的基础上,以“保留有用成分,清除有害成分,减少中间环节和成本”为原则,形成经复合混凝-过滤进行减阻水配制,经复合混凝-过滤-吸附进行胶液配制的两套工艺技术,不仅使处理后返排液性能满足技术要求,而且真正实现水资源的循环利用,达到环保开发的目的,具有处理速度快、成本低的优势.该技术在重庆涪陵页岩气示范区进行了现场应用,返排液处理后配制减阻水各项性能指标均满足要求,并取得了良好的应用效果,对于大液量作业尤其“井工厂”模式作业具有良好的推广前景.
【总页数】5页(P73-77)
【作者】范明福;肖兵;陈波;张洪新;王黎
【作者单位】中石化中原石油工程有限公司井下特种作业公司;中石化中原石油工程有限公司井下特种作业公司;中石化中原石油工程有限公司井下特种作业公司;中石化中原石油工程有限公司井下特种作业公司;中石化中原石油工程有限公司井下特种作业公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.延长油田气井压裂返排液处理再利用技术研究 [J], 高树生;张文柯
2.页岩气压裂返排液水质分析及再利用方法研究 [J], 徐宽;马来功
3.压裂返排液回收再利用技术的应用研究 [J], 张明;程刚
4.环庆区块压裂返排液再利用技术研究 [J], 念大海; 薛新茹
5.临兴致密砂岩气压裂返排液再利用技术 [J], 张杰;耿学礼;杨国通;王超;苏延辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。