页岩气开发压裂返排液回用处理技术研究

发布时间：2024-03-28 03:40

　　页岩气的规模开发已导致世界能源结构发生了重大变化,但它也将产生大量的高COD、高重金属含量、高TDS的压裂返排液。从生态环境保护角度看,返排液的合理有效与及时处理,是页岩气开发可持续发展的关键。本文以四川长宁地区典型的压裂返排液为研究对象,以压裂返排液的回用处理为研究目的,开展了返排液样品的水质分析、国内外返排液的水质特性比较;重力沉降、化学混凝、人造沸石软化3种处理技术的影响因素和最优处理工艺条件研究;重力沉降-化学混凝处理(GSCP)工艺和重力沉降-化学混凝-人造沸石软化(GSCZ)组合工艺处理返排液及其配制滑溜水压裂液的性能研究。研究结果表明:(1)国内外页岩气开发产生的压裂返排液的水质存在明显差异,主要表现为SS含量高、含盐量高、水质波动范围较大。国外返排液中TDS及SS含量分别在2.3×10⁵mg/L和1.4×10⁵mg/L之内,而国内TDS及SS含量分别在8×10⁴mg/L和8×10²mg/L以下,其含量明显高于国内;国内返排液水质报道尚不丰富、全面,有待补充和完善。(2)经重力沉降的水...

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
引言
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 页岩气开发压裂液及压裂返排液
        1.2.1 页岩气开发压裂液及其组成
        1.2.2 页岩气开发压裂返排液及其水质特征
    1.3 国内外压裂返排液处理技术及其研究进展
        1.3.1 物理处理法
        1.3.2 化学处理法
        1.3.3 生物处理法
        1.3.4 组合处理工艺
    1.4 研究内容和技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第2章 页岩气压裂返排液GSCP处理技术研究
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 返排液水样来源
        2.2.2 实验试剂与仪器
        2.2.3 实验方法
        2.2.4 分析检测方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 水质分析
        2.3.2 重力沉降对返排液浊度去除的影响
        2.3.3 混凝剂对返排液混凝处理效果的影响
        2.3.4 混凝条件优化实验及其处理效果
    2.4 本章小结
第3章 基于GSCP处理返排液配制滑溜水压裂液实验研究
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 实验试剂与仪器
        3.2.2 页岩气开发滑溜水压裂液性能的评价指标及方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 页岩气开发滑溜水压裂液的配方研究
        3.3.2 返排液GSCP处理后基液配制滑溜水压裂液的性能研究
        3.3.3 滑溜水压裂液性能影响因子分析
    3.4 本章小结
第4章 压裂返排液GSCZ处理工艺及基液配制压裂液性能研究
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 实验试剂与仪器
        4.2.2 实验方法
        4.2.3 水质监测指标及分析方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 活化剂种类对人造沸石去除钙镁离子的影响
        4.3.2 沸石投加量对钙镁离子去除率的影响
        4.3.3 搅拌时间对钙镁离子去除率的影响
        4.3.4 搅拌速度对钙镁离子去除率的影响
        4.3.5 活化沸石重复利用效果分析
        4.3.6 GSCZ出水配制滑溜水压裂液
    4.4 本章小结
第5章 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
参考文献
附录 A 页岩气压裂返排液GSCP处理实验数据
附录 B 影响回配滑溜水压裂液的主要因素
附录 C 页岩气压裂返排液GSCZ处理实验数据
致谢



本文编号：3940947