压裂返排液废水处理技术（一）

压裂返排液是在油气田开发过程中，特别是在水力压裂作业中产生的一种液体。水力压裂是一种增产技术，通过在油气藏中注入高压液体，使岩石产生裂缝，从而提高油气的流动性和产量。在这个过程中，被注入到地层的高压水，会在油气田开发过程的不同阶段返排回地面，即压裂返排液和产出水，统称为采出水。

一、压裂返排液中污染物的组成

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（ＣＨ_４和ＣＯ_２）、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。

二、压裂返排液的种类裂返排液的种类

压裂返排液是在油气田开发过程中，特别是在水力压裂作业中产生的液体。压裂返排液的种类可以从不同的角度进行分类：

1、 按来源分类

页岩气压裂返排液：来源于页岩气开发过程中的水力压裂作业，这类返排液含有大量的水、砂、化学添加剂等。

常规油气田压裂返排液：来源于常规油气田的开发，成分与页岩气压裂返排液类似，但可能在某些化学成分和含量上有所不同。

2、按处理阶段分类

原始压裂返排液：直接从油气田中返回地面，未经任何处理的压裂返排液。

处理后的压裂返排液：通常叫净化水。即经过一定的处理工艺后，达到一定标准的压裂返排液，可以用于回注、排放或其他用途。

3、 按处理目的分类：

可回收压裂返排液：经过处理后，可以再次用于压裂作业的返排液。

可排放压裂返排液：处理达到环保排放标准，可以直接排放到环境中的返排液。

可回注压裂返排液：经过特定处理后，可以回注到地下油气藏或专用的回注井中的返排液。

 

4、 按成分分类：

含高浓度胍胶和高分子聚合物的压裂返排液：这类返排液含有用于压裂作业的高分子物质。

含有机化合物的压裂返排液：含有油类、酸液、杀菌剂等有机化合物。

含有无机盐类的压裂返排液：含有硫酸盐、氯化物、钙、镁、硼、硅、铁、锰、钾、钠等无机盐类。

工程压裂返排液通常是含有无机盐的有机物废水。

5、按处理难度分类：

难处理压裂返排液：由于含有复杂的化学成分和高浓度的污染物，处理难度较大。

易处理压裂返排液：相对而言，成分较为简单，处理技术相对成熟的返排液。

这些分类并不是互斥的，一种压裂返排液可能同时属于多个分类。例如，一种页岩气压裂返排液可能同时是需要经过特定处理才能回注的难处理压裂返排液。了解压裂返排液的种类有助于采取合适的处理技术和方法，以达到资源的合理利用和环境保护的目的。 

三、压裂返排液的处理难点返排液的处理难点

1. 压裂返排液分离废水中的主要污染物有油类、盐(氯化盐和硫酸盐)、硬度(钙离子、镁离子)、重金属离子(比如砷)以及一些高分子聚合物，该类废水中含有的有机污染物稳定性高，氧化分解难度大，且B/C值较低，可生化性较差。

2. 由于油田开采井分布较分散，开采井的地质情况会有差异，导致该类废水的水质水量变化较大，对废水处理的工艺方案的设计带来困难，必须综合考虑设计进水水质和设计余量，才能保证废水处理系统稳定达标运行。

3.占地面积大，处理量大，系统集成度差，安全等级要求高。