页岩气压裂返排液重复利用及无害化处理
一、立项目的、意义
体积压裂是页岩气储层增产作业的主要方式，其施工规模通常较大，如美国Barnett页岩气藏一口水平井约9000m³压裂液；Marcellus页岩气藏约需15000m3；四川长宁-威远国家级页岩示范区直井约需2000m³，水平井约需20000m³；根据我公司在其它区域页岩气大包井作业经验，页岩气气藏单层压裂需压裂液约1500 m3。

大规模的压裂作业不仅需要大量水源，同时也会产生难以处置的返排液。

我国页岩气藏多处于山区，水资源匮乏，并且压裂施工结束后会产生大量的返排液（返排率一般为50%）。

因此开展页岩气压裂返排液重复利用及无害化处理研究是十分必要，开发一种既能重复利用，返排液又能快速处理的压裂液体系，不仅缓解体积压裂水资源短缺问题，同时能够减少压裂返排液处理成本，减少对环境的损害。

二、研究思路
压裂返排液中含有的Ca2+、Mg2+等高价金属易降低降阻剂的降阻性能；Cl-浓度低时一般不会对体积压裂的性能造成影响，但浓度高时会影响降租性能，并且对泵注设备、管线、井下管柱造成一定腐蚀；另外返排液中固体残渣也是重复利用的重要影响因素。

针对这些影响设计主要研究思路如下：
1、高抗盐、低摩阻、无残渣的减阻剂研发；筛选配套使用的气井助排剂、粘土稳定剂、金属离子稳定剂等辅助添加剂形成滑溜水压裂液体系，并对压裂液性能测试；
2、采用物理方式（滤除污泥、油污、残渣等固化物）处理后压裂返排液、未处理压裂返排液配制上述压裂液体系，室内性能评价，对比三种方式配制液体性能，根据实验结果调整压裂液配方；
3、压裂返排液高效处理工艺研究：a、筛选破稳剂、pH调节剂、絮凝剂等；
b、固液分离装置、高效过滤装置筛选，最终形成一套压裂返排液高效处理工艺；
4、压裂液体系中试并进行现场实验；
5、在上述工艺成熟条件下，下一步开展移动式压裂返排液处理装置。

三、技术关键
1、可重复利用压裂液配方体系；
2、现场高效压裂返排液处理工艺。

四、仪器设备、药剂、经费概算
表4-2 主要设备仪器及费用预算。