压裂返排液处理基础知识介绍

      我国大部分油气田已经到达开采的中后期阶段，利用水力压裂可以提高油气田的开采效率。但是，在生产过程中会产生大量的压裂返排液。这种混合废液是由压裂液、地层中的污染物等组成，具有高ＣＯＤ、高悬浮物、高盐度的三高特征。

      目前，对于压裂返排液的处置方式一般有三种：深井回注、回用和外排。其中，大部分压裂返排液不能直接利用，需要经过处理达标后再回用或者外排。对于压裂返排液的处理，可以分为预处理、深度处理和除盐三个阶段。其中，预处理是初步去除返排液中的悬浮物，降低液体的黏度、硬度等，以方便后续的深度处理。深度处理是返排液处理过程的关键，可去除返排液中的有机物和氨氮。除盐阶段则主要是去除水中的无机盐离子。

       我国正处于实现碳达峰、碳中和的关键阶段，而压裂返排液的合理处理可以缓解石油领域面临的巨大的碳减排压力。

      压裂返排液的组成

      压裂返排液中污染物的组成一般可分为两种：地层中原有的污染物和压裂液中的化学组分。地层中原有的污染物包括天然放射性物质（铀、钍、镭、氡、锶和钾）、无机物质和金属元素（铝、砷、钡、溴、镉、氯化物、铬、铁、锰、汞、镍、钠、钒和锌）、气体（ＣＨ４和ＣＯ２）、碳氢化合物（多环芳烃（ＰＡＨｓ）、酚类、长链脂肪酸、烷基苯和脂肪烃）等。这类物质由于油气田所处的位置不同、地质条件不同而差异较大。压裂液中 的化学组分主要是指在水力压裂过程中为提高压裂效率所需的各种化学药剂，主要包括支撑剂、减阻剂、破胶剂、杀菌剂等。这些物质在自然界中较难降解，是处理的主要目标。

      未经处理的压裂返排液含有大量难降解的有机物，且一般偏酸或偏碱性，在回用过程中可能会腐蚀或堵塞管道，外排则可能造成水体污染。其中的放射性元素和金属等元素容易对土壤造成污染，降低土壤肥力。

       压裂返排液的处理技术

      常用于处理压裂返排液的物理技术主要有：过滤、吸 附、软化、气浮、絮凝等。这些技术往往应用于预处理阶段，后续还需要结合深度处理工艺。

化学法是压裂返排液处理中最常用的方法，通过投加各种化学药剂来去除返排液中的污染物。

      压裂返排液的资源化利用与再循环技术是对物理、化学以及生物处理方法的集成创新，能够实现对有害物质的有效去除，优化水资源的循环利用，该技术的应用与完善不但能够提升水力压裂作业的环境友好性，也能为油气行业的生态安全和长期发展奠定坚实基础。

      随着油气田的不断开采，压裂技术作为提高油气产率的关键技术会得到更加广泛地应用，高效节能地处理压裂返排液将有助于我国双碳目标的顺利实现。