页岩气开发废液处理方法研究进展

页岩气开发废液处理方法研究进展页岩气开发废液处理方法研究进展朱荣达（大庆油田有限责任公司黑龙江大庆163453）许剑(中石化石油机械装备重点实验室中石化石油工程机械有限公司研究院湖北武汉430233)陈大彬（大庆油田有限责任公司黑龙江大庆163453）摘要：本文综述了页岩气开发废液的组成形式，针对废液的特点，着重分析了当前应用的几种处理方法，包括物理化学法、高级氧化法及生物化学法，对各种处理方法的主要原理和存在问题进行了介绍，并展望了该领域未来的发展方向。关键词：页岩气开发废液物理化学法高级氧化法生物化学法1前言近年来，随着页岩气勘探开发力度的加大，年均有多口探井和开发井投产。同时，开发和生产过程中将产生大量的开发废液，主要包括：作业废液、钻井废液、采气废液。其中，废液的石油类物质、悬浮物、化学需氧量、硫化物、氨氮、PH等主要污染物指标均超过国家相关标准的要求，给开发区块的生态环境造成了严重的影响。作业废液主要来源于压裂作业，压裂作为油气井增产的主要措施之一，是油气田勘探开发中必不可少的一项重要技术手段，被各油气田所广泛采用。由于压裂液体系所用化学添加剂种类繁多，特别是一些不易净化的亲水性有机添加剂，难以从废液中除去。众多化学添加剂的加入使压裂液具有高化学需氧量、高稳定性、高粘度等特点，给页岩气的正常生产造成了严重损失[1]。钻井废液来源于钻井液的液相部分，此外钻井台、钻具和相关设备的冲洗水等都是钻井废液的组成部分。为了满足钻井工程的需要，钻井液中需添加各种化学处理剂，如纯碱、烧碱、重铬酸钠、氯化钠等无机处理剂和褐煤、钠羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺等有机处理剂。目前钻井废液的主要污染物包括悬浮物及石油类物质。采气废液来源于采气生产过程中产生的废液，是在页岩气井采气过程中伴随着天然气带出的地层水，其主要污染物包括悬浮物和金属盐类，表现出高矿化度和高化学需氧量等特点。2处理方法研究国内外针对页岩气开发废液处理方法已进行了多年的持续研究，具有一定的理论水平和实际运用能力。主要处理方法包括物理化学法、高级氧化法以及生物化学法。2.1物理化学法物理化学法是综合运用物理和化学原理使废液得到净化的处理方法，主要可去除废液中的胶体和其他溶解性物质，特别是含油废液中的乳化油。常用的物理化学法包括混凝沉淀法和吸附法[2]。混凝沉淀法是向开发废液中添加絮凝剂和助凝剂等水处理剂来破坏胶体物质的