涪陵页岩气钻井污水重复利用研究

涪陵页岩气钻井污水重复利用研究①常启新中国石化江汉油田分公司石油工程技术研究院摘要涪陵页岩气田属于开发初期，开发井数多，皆为长水平井，其产生的大量钻井污水急需处理，而重复利用于压裂现场是最经济最环保的手段。室内通过分析涪陵页岩气田钻井污水性质、研究目前钻井污水重复利用存在的难题，针对性地研究了处理药剂、处理工艺、处理装备和重复利用方案。从钻井污水处理效果和现场重复利用情况看出，优选的水处理药剂满足现场污水处理要求，处理工艺及处理装备简便易行。处理后水质达到重复利用技术指标，与压裂液配伍性良好，能满足涪陵山区复杂地形重复利用工艺要求。关键词涪陵页岩气田钻井污水重复利用工艺及装备中图分类号：Ｘ７０３．１文献标志码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－３４２６．２０１６．０５．０２１ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｒｅｕｓｉｎｇｔｈｅＦｕｌｉｎｇｓｈａｌｅｇａｓｄｒｉｌｌｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒＣｈａｎｇＱｉｘｉｎ（ＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｉｎｏｐｅｃＪｉａｎｇｈａｎＯｉｌｆｉｅｌｄ，Ｗｕｈａｎ４３００００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ，Ｆｕｌｉｎｇｓｈａｌｅｇａｓｆｉｅｌｄｉｓｉｎｔｈｅｅａｒｌｙｓｔａｇｅｓｏｆｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｗｉｔｈａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｗｅｌｌ，ａｎｄｍｏｓｔｏｆｗｈｉｃｈａｒｅｌｏｎｇｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｗｅｌｌｓ．Ｄｒｉｌｌｉｎｇｔｈｅｓｅｗｅｌｌｓｗｏｕｌｄｇｅｎｅｒａｔｅｅｎｏｒｍｏｕｓｗａｓｔｅｗａｔｅｒ，ａｎｄｒｅｕｓｉｎｇｔｈｅｍｆｏｒｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄａｓｔｈｅｍｏｓｔｅｃｏｎｏｍｉｃａｌａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｗａｙｏｆｄｉｓｐｏｓｉｎｇ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＦｕｌｉｎｇｄｒｉｌｌｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｂａｒｒｉｅｒｓｏｆｒｅｕｓｉｎｇｔｈｅｄｒｉｌｌｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒ．Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｌｙ，ｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｃｈｅｍｉｃａｌｓ，ｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ａｎｄｒｅｕｓｉｎｇｐｒｏｇｒａｍｗｅｒｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄｆｕｒｔｈｅｒｒｅｕｓｅ，ｓｅｌｅｃｔｅｄｃｈｅｍｉｃａｌｓｃｏｕｌｄｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｄｒｉｌｌｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄ．Ｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔｗｅｒｅｓｉｍｐｌｅａｎｄｅａｓｉｌｙｏｐｅｒａｔｅｄ．Ｔｒｅａｔｅｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒｃｏｕｌｄｍｅｅｔｔｈｅｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｒｅｕｓｉｎｇ，ｓｈｏｗｇｏｏｄｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙｗｉｔｈｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｆｌｕｉｄ，ｉｓａｌｓｏａｄａｐｔａｂｌｅｔｏｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｔｅｒｒａｉｎｉｎＦｕｌｉｎｇｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓａｒｅａ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｆｕｌｉｎｇｓｈａｌｅｇａｓｆｉｅｌｄ，ｄｒｉｌｌｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒ，ｒｅｕｓｅ，ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔ为实现环境与资源协调发展，钻井污水重复利用逐渐成为各油田发展方向［１］。钻井污水主要由钻井液废水、冲洗废水（振动筛冲洗水、钻井泵冲洗水、钻台钻具机械设备清洗水等）和其他机械废水组成［２］，性质较为复杂。涪陵页岩气钻井污水量大，单井产生钻井污水１０００ｍ３，且性质复杂、色度高、矿化度高、悬浮物浓度高、细菌浓度高。目前，处理钻井污水时一般选择ｐＨ值调节、絮凝、离心等处理方法［３－５］，处理成本较高，且国家和涪陵地方污水排放政策严格，处理后排放困难，环保压力大。重复利用是一个环保且成本低的５９石油与天然气化工第４５卷第５期ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＯＦＯＩＬ＆ＧＡＳ①基金项目：中国石化江汉油田科研项目“涪陵页岩气钻井污水重复利用技术研究”（ＣＫＯ０６）。作者简介：常启新（１９８２－），男，湖北荆州人，现就职于中国石化江汉油田石油工程技术研究院，主要从事油气田储层改造及环境保护方面工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈａｎｇｑｉｘｉｎ＠１２６．ｃｏｍ方法，但钻井污水是不能直接利用的，其配制的压裂液性能差，并存在储层伤害。由此，需根据涪陵页岩气钻井污水特性，研究一套适合于涪陵页岩气钻井污水的重复利用技术。１涪陵页岩气钻井污水性质目前，涪陵页岩气田钻井在导管阶段主要采用膨润土钻井液体系，一开与二开阶段采