页岩气压裂返排液重复利用技术

针对页岩气水平井开发水力多段压裂作业产生的返排液数量多,添加剂、悬浮物含量高的环保技术难题,以再利用为目标,严格控制引入干扰离子,保留有效成分,去除有害成分,开发了压裂返排液复合混凝-过滤-吸附净化处理及配液工艺。将该工艺在涪陵页岩气示范区焦页2号和57号等23个平台进行了推广应用,累计处理压裂返排液7万余m3,重复利用率大于93.5%;配制的降阻水压裂液性能满足压裂作业要求,实现了节能减排和页岩气的绿色开发。     

海上油气田压裂返排废水处理技术进展

压裂作业是油气田开发中的重要技术手段,但注入的压裂液在不同储层中组成成分各不相同,导致压裂返排废水成为一种成分复杂的热力学稳态体系,排放量大且较为集中。海上油气田压裂作业中,返排废水对海洋生态与环境威胁大,受平台空间场地、设备体积的限制,要求时效短、快速高效,给压裂废水处理带来挑战。陆地油田压裂返排废水的处理主要是生物法、化学法、物理法以及各种组合处理方法;本文以陆地油田处理为基础,结合海上压裂返排废水处理技术,提出了一种“电化学破胶聚集”+“吸刷深度分离”的耦合工艺技术,以期为处理海上压裂返排废水提供新的设计思路。     

常压页岩气返排工艺优选

常压页岩气试气排采普遍存在压后低返排、低产低压,排采周期长等问题,目前常用的排采工艺主要有泡沫、气举、电潜泵及射流泵排采等,对比分析四种排采工艺优缺点和适应性,优选出一套适合常压页岩气返排工艺。     

页岩气返排液处理现状

页岩气作为一种清洁、低碳、高储量的非常规天然气,已成为未来天然气资源的新宠儿。但是目前其开发方式是水力压裂,该法在开发过程中会产生组分复杂的压裂液返排液。针对制约页岩气勘探开发的压裂返排液处理技术,系统梳理了国内外真对压裂返排液组成及处理技术的现状并通过与美国等发达国家技术的对比对我国未来页岩气发展进行了展望。     

页岩气措施返排液重复利用技术研究

页岩气储层一般呈低孔、低渗特征,气流阻力比常规天然气大,主要采用大规模减阻水多级分段压裂获取工业气流。根据页岩气措施液性能要求,分析返排液的性质,评选絮凝剂、杀菌剂等水处理药剂,筛选适合返排液重复利用的减阻剂等药剂,在焦页8-2HF和焦页12-3HF井应用取得较好的效果。     

页岩气压裂返排液回用外排技术研究

分析了四川长宁–威远区块与重庆涪陵区块页岩气压裂返排液组分,并对返排液回用外排技术进行了探讨。压裂返排液具有化学需氧量高,总溶解性固体含量高,总悬浮物含量高等"三高"特点且成分复杂,采用回用技术可实现水资源重复利用,外排技术则需要多种方案的优化组合。     

长宁页岩气压裂液返排液重复利用技术

大型体积压裂工艺是高效开収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。分析了四川威进及长宁区块页岩气压裂液返排液组分,幵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迚行处理,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,保障了页岩气开収的可持续収展。     

页岩气压裂返排液电絮凝处理技术研究

采用电絮凝技术对页岩气压裂返排液进行处理,考察了各操作条件对页岩气压裂返排液处理效果的影响,确定了电絮凝处理的最佳实验条件:阴阳极材料均为铝板,电流密度10.0 m A/cm2,极板间距3 cm,反应时间60 min,p H=7。电絮凝工艺对低浓度页岩气压裂返排液具有较良好的处理效果,可望成为页岩气压裂返排液达标排放组合工艺的重要单元。     

页岩气压裂返排液再利用处理技术研究

页岩气压裂返排液具有黏度高、悬浮物质量分数高、成分复杂等特点,对其进行回用处理可减轻环境污染、节约水资源。以延长页岩气为对象,进行"氧化-絮凝"工艺处理页岩气压裂返排液的研究。结果表明,以硫酸亚铈作催化剂且质量浓度为100 mg/L、双氧水质量分数为0.3%及硫酸亚铁质量浓度为140 mg/L时,可使返排液黏度由原来18.09 mPa·s降低到2 mPa·s以下;调整氧化处理后的返排液pH为7.5,在PAC质量浓度为600 mg/L,PAM质量浓度为20 mg/L时进行絮凝处理,处理后水中悬浮物由处理前的2 490 mg/L降低到0.9 mg/L,含油量由处理前的37.25 mg/L降低到4.32 mg/L。处理后水质满足平均空气渗透率≤0.01μm~2的地层回注要求。     

页岩气压裂返排液电渗析脱盐处理技术研究

页岩气压裂返排液具有高盐、高COD的污染特征,其TDS约为3.2×10⁴～4.0×10⁴mg/L。采用GC-MS对压裂返排液进行分析,结果表明,其有机污染物包括烷烃、环烷烃、醇类、卤代烃,以及少量酮类、酚类、酯类等。烷烃是页岩气压裂压返液的主要污染成分。采用电渗析技术对页岩气压裂返排液进行处理,研究操作电压、极水质量分数等因素对脱盐率、电导率及COD去除率的影响。实验结果表明,电渗析处理过程中,随着操作电压的增加(5～20 V范围内),压裂返排液的脱盐率和COD去除率随之升高;电压为20 V时,TDS和COD的去除率分别达到99.94%、79.99%。在不同操作电压下,前40 min脱盐速率较快,60 min后脱盐速率降低,随后趋于平缓。极水质量分数为0.5%～0.75%时,压裂返排液的脱盐率、COD去除率随极水质量分数的增加而提高。此后进一步提高极水质量分数,TDS和COD的去除率均有所降低。电渗析过程中离子价态对各离子的去除率有一定影响。阴离子SO₄^2-、Cl^-的去除率分别...     

页岩气废水处理技术研究进展

页岩气作为经济价值巨大、资源前景广阔的替代性能源,在近20年来发展迅速,其生产过程中产生页岩气废水的处理受到了广泛关注。页岩气废水水质复杂,通常具有高浓度总溶解固体和有机化合物复杂且含量高的特点,尤其是高浓度总溶解固体对处理技术提出了挑战。在介绍页岩气废水水质特点和处理方式的基础上,本文对近年来出现的页岩气废水处理技术进行总结,包括预处理技术、有机物处理技术和脱盐技术;指出页岩气废水处理的关键在于脱盐,重点论述了热技术和膜技术在页岩气废水脱盐方面的应用,展望了膜技术潜在的利用价值;提出了页岩气废水处理的技术组合。研究特征有机污染物的降解、驯化耐盐菌或接种嗜盐菌、降低热技术的成本、增强膜的抗污染性、开发强化的膜技术,是页岩气废水处理的研究方向。     

页岩气压裂返排液膜蒸馏处理

页岩气开采过程中产生的压裂返排液处理难度大是其开采成本较高的主要原因之一。对长宁地区返排液进行了理化指标检测,用PTFE双向拉伸微孔膜搭建了平板型真空膜蒸馏装置,保持真空侧绝对压力为10KPa,探究了雷诺数及料液温度等主要操作条件对膜蒸馏过程的影响。结果表明该PTFE双向拉伸微孔膜蒸馏能有效处理这类页岩气压裂返排液,料液温度对膜通量影响显著。在料液温度335K,流动雷诺数为800的条件下,膜通量能达到30.3kg.m~(-2).h~(-1);产水的电导率均小于20μS.cm~(-1),计算脱盐率大于99.9%,产水COD均小于15mg.L~(-1),去除率达到93%,产水达到一级国标。     

页岩气压裂返排液处理新技术综述

本文综述了页岩气压裂返排液的国内外处理现状,着重分析了国外正在应用的三种新技术,分别是MVR蒸馏技术、电絮凝技术以及臭氧催化氧化技术。这些技术均可有效解决不同污染物组份的压裂返排液污染问题,节约处理成本,保护生态环境,代表了未来该领域的主要发展方向。     

页岩气压裂返排液回用处理技术研究与应用

在页岩气的开发过程中,对页岩气压裂返排液进行无害化处理具有一定的难度。主要分析了页岩气压裂排液中影响回用的主要成分,根据实验对比研究了影响压裂排液回用的主要原因,同时也介绍了页岩气压裂返排液回用所用的处理技术和利用这种处理技术组成的装置应用。     

涪陵页岩气井压裂后返排及生产特征研究

涪陵页岩气储层孔隙度、渗透率极低,必须依靠大型水力压裂来实现措施增产的目的。压裂后普遍存在压裂液返排率低的现象。生产过程中,页岩气以孔隙中游离气渗流、吸附气解吸附及扩散和页岩储层自吸等机理进行产气。采用套管生产,依靠气体的临界携液速度进行排水采气,产气产水较为稳定,能实现页岩气稳定生产。     

采用零价铁/过硫酸盐体系对页岩气返排液废水处理的研究

为了去除页岩气钻井返排液(SGDF)中的毒性和难处理污染物,并符合国家排放标准,开发了微米级零价铁/过硫酸盐工艺(mFe~0/PS)。最佳条件为:Fe~0的剂量为1.5g/L,PS剂量为4mmol/L,初始pH值7.7,处理时间20min。在最佳工艺条件下,处理20min后COD去除率达到69.4%。相比于对照实验(mFe~0,PS,Fe~(2+)/PS),mFe~0/PS体系处理效果是最好的,主要归因于Fe~0和PS之间很强的协同作用。因此mFe~0/PS体系是处理SGDF的一种有效方法。     

页岩气压裂返排液浓缩结晶实验研究

对四川长宁页岩气田压裂返排液进行水样分析,其具有含盐量高、成分复杂的特点。探究利用机械蒸汽再压缩技术处理压裂返排液,通过蒸发结晶分离水和盐。实验研究了两种压裂返排液的浓缩结晶特性:返排液介稳区宽度和过饱和度对浓缩结晶的影响。实验结果表明:返排液介稳区随温度升高而减小,但结晶速率随温度升高而增大。温度从60℃增加到80℃,结晶平均粒径增长了56%左右;返排液结晶的主要成分为氯化钠。     

美国Newark East区页岩气勘探开发进展及技术启示

美国德克萨斯州Newark East页岩气区是德州产量最大的页岩气田,共有生产井6200余口,产量5663×104 m3/d。该页岩气区的成功开发,是压裂技术进步推动气藏开发的典范。从泡沫压裂到凝胶压裂,再到水力压裂,水平井压裂从1-2段压裂增至6段以上,压裂技术在该区的开发过程中起着关键作用。在开发过程中,钻井技术由直井向水平井转变,水平井逐渐成为区内生产井的主要类型。该气田的成功开发对国内页岩气开发具有借鉴意义。