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頁巖氣氣井產(chǎn)出水處理技術(shù)的比較研究

文檔作者：劉占孟1 李俊杰1，2 張召基2 周澤君3 何勇3 朱黨輝3 文檔來源： 1華東交通大學(xué)土木建筑學(xué)院2中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所3中石化重慶涪陵頁巖氣勘探開發(fā)有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2023年04月13日
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第36 卷第11 期（2017.11） 行業(yè)論壇
油氣田地面工程http://www.yqtdmgc.com
頁巖氣氣井產(chǎn)出水處理技術(shù)的比較研究*
劉占孟1 李俊杰1，2 張召基2 周澤君3 何勇3 朱黨輝3
摘要：頁巖氣作為一種重要的非常規(guī)天然氣資源已成為我國能源開發(fā)的新亮點，全過程污染物防控
是實現(xiàn)頁巖氣可持續(xù)開發(fā)的關(guān)鍵，其中，高含鹽頁巖氣產(chǎn)出水的經(jīng)濟、高效處理已經(jīng)成為行業(yè)的重
點與難點。隨著頁巖氣開發(fā)對產(chǎn)出水污染問題的逐漸重視，各種適用及其改良技術(shù)逐漸涌現(xiàn)，推動
著產(chǎn)出水處理技術(shù)不斷向經(jīng)濟、高效的方向發(fā)展。通過分析比較北美地區(qū)及我國頁巖氣氣井產(chǎn)出水
處理技術(shù)的研究狀況與最新發(fā)展動態(tài)，深入探討了產(chǎn)出水的物化法、生物法、膜分離法等處置工藝
的優(yōu)缺點，介紹了國外頁巖氣產(chǎn)出水的處理方式及相關(guān)法規(guī)，并對我國頁巖氣氣井產(chǎn)出水處理
工藝的選擇提出建議。
關(guān)鍵詞：頁巖氣；產(chǎn)出水；難降解有機物；高含鹽污水；處理工藝
Doi:10.3969/j.issn.1006-6896.2017.11.001
Comparative Study of the Produced Waters Treatment Process for Shale Gas Wells
Liu Zhanmeng，Li Junjie，Zhang Zhaoji，Zhou Zejun，He Yong，Zhu Danghui
Abstract： As an important unconventional gas resource， shale gas has become a new bright spot in
China's energy development. The contaminant control in the whole process is a key link to realize sustainable
exploration of shale gas，among which the efficient and economical treatment of shale gas produced
water of the shale gas with high salinity has become the focus and difficulty of the industry. With
the pollution problem of produced water of shale gas development is getting more attention， different
kinds of suitable and optimized technologies gradually emerge， which promotes the produced water
treatment technology to be economic and efficient. Through analyzing and comparing the research conditions
and latest progresses in the produced water treatment technology for shale gas wells both in
North American and China，the advantages and disadvantages of the physic-chemical method，biological
method and membrane separation method of the produced water are deeply discussed， the treatment
methods and relevant laws and regulations of shale gas produced water overseas are produced，and
then suggestions for the choice about the produce water treatment process of the shale gas wells in China
are provided.
Key words： shale gas； produced water； refractory organism； wastewater with high salinity； treatment
process
涪陵頁巖氣田成功的商業(yè)化開發(fā)為改善我國天然
氣供給結(jié)構(gòu)帶來了新的希望。隨著我國頁巖氣勘探開
發(fā)的逐步深入，隨之而來的綜合性環(huán)境問題逐漸成為
行業(yè)內(nèi)外關(guān)注的焦點。這其中，頁巖氣氣井產(chǎn)出水的
有效處理已經(jīng)成為我國頁巖氣勘探進程、區(qū)域環(huán)境承
載力的重要內(nèi)容。產(chǎn)出水中富含表面活性劑、抗菌
劑、破乳劑、緩蝕劑、減阻劑、無機酸、總?cè)芙夤腆w
（TDS） 等多種化學(xué)物質(zhì)[1]，處理難度和成本巨大。根
據(jù)產(chǎn)出水的不同性質(zhì)，選擇經(jīng)濟、高效、可靠的處理
技術(shù)與工藝已經(jīng)成為行業(yè)關(guān)注的目標(biāo)。
1 頁巖氣產(chǎn)出水
1.1 頁巖氣產(chǎn)出水的成分
頁巖氣氣井采出水是鉆井結(jié)束后，隨頁巖氣生
產(chǎn)過程而排至地面的污水，包括返排液和產(chǎn)出水[2- 3]。
返排液產(chǎn)生于壓裂結(jié)束后的幾天到幾周時間；而產(chǎn)
出水是指返排結(jié)束后正常生產(chǎn)期間氣井工業(yè)氣流分
離后所產(chǎn)生的污水[2]。目前，美國每年頁巖氣產(chǎn)出
水總量約為31.8× 108~39.7× 108 m3[4- 5]。以典型的
*基金論文：“十三五”國家重大科技專項子課題“涪陵頁巖氣綠色開發(fā)技術(shù)示范”(2016ZX05060-022)。
1華東交通大學(xué)土木建筑學(xué)院2中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所3中石化重慶涪陵頁巖氣勘探開發(fā)有限公司
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