崔博宇
中国石油大学(华东) 山东 青岛 266580
摘要:近年来,在石油开采生产工艺中,采取压裂作业工艺措施能够有效提高原油的产量,因而压裂生产工艺得以广泛的应用,但是,生产过程中的返排液往往对油田的水资源造成很大的污染,与经济可持续发展相悖;因此,探索和研究油田生产过程中,压裂作业时的返排液处理技术很有必要。本文主要根据多年的工作实践对返排液的处理进行了分析研究。
关键词:采油生产 压裂工艺 返排液处理 研究探讨
无论是老油井生产中的挖潜增效,新油井试产开采还是单井生产的增收工艺,具体的生产环节都会用到压裂作业,一方面可以改善单井产能,另一方面可以增加总体的产量,对油田的开采生产从经济角度来讲有积极地影响。随着环境不断恶化,环境保护压力不断加大,采油生产压裂作业的返排液对油田水体污染日益严重,需要对油田开采中的压裂工艺进行深入研究,做好返排液的回收处理,加强环境保护,才能实现经济可持续发展。1 压裂作业废液污染环境的状况
废液逐年增多。从目前的实际生产情况来看,一般的油气藏开发都采用水力压裂技术手段,主要是天然裂缝的井能够直接进行开采的较少,需要压裂储层才能达到理想产量的油井占90%以上。随着油气矿藏的埋深加剧,层岩复杂压裂液随之增加,返排废液也逐年增多,环境污染破坏程度与日俱增。 地下水资源污染和地表生态破坏不断拓展。在采油生产中,采用水力压裂技术的作业过程,一般会在压裂液中添加不同的添加剂,以提高压裂液的工作效能,这些添加剂中往往主要成分是重金属盐类,在生产作业中,压裂液返排废液多数会在地层中有众多的残留,这样一来,废液中的油气滴漏中的污染物和添加剂重金属污染物就会对油井周边地下水域造成污染,而且日积月累,污染不断扩散;返排地表的废液回收不及时,也会因多种原因到处蔓延,或雨水冲流,或填土外溢,或地质灾害,等等,都可能造成废液对周边生态环境的破坏,使植被荒芜,水土流失严重,土壤污染不断地加剧和扩展。 2 油田开采压裂作业的废液返排和处理的问题
返排量较少,返排率很低。从大部分油井实际生产过程来看,压裂作业中,废液返排受油气矿藏的埋藏深浅和地质特征的影响,加上工艺技术等方面的原因,废液返排量很少,只有10%左右能够返排,返排率很低。 废液污染环境的成因。油气矿藏的开采生产中,压裂作业采用的压裂液一般稳定性强粘度较高,很多的添加剂含有亲氧成分,COD值通常偏高,很难降低。返排的压裂液不采取相应的排污技术处理就直接排放,对地表生态和水资源都会产生严重的污染。目前,多数油田开采企业采取了一些技术处理,效果还不是十分的显著。废液净化处理与环境保护需求的矛盾。针对返排压裂液的生产量急剧增加,采用的电中和、吸附架桥、沉淀物网捕等技术措施,进行混凝净化处理,有效降低COD,基本实现目标控制的73%。还有采用化学氧化法的。但是,这些工艺技术普遍具有成本高,难以满足大规模生产应用的需要,有油气矿藏埋深增加,压裂液规模增大的矛盾逐渐突出。 3 有效减少环境污染的技术措施
实现压裂废液最大限度的返排量,减少污染地下水的几率。为了减少污染,压裂作业过程中,一方面选择绿色环保添加剂,提高压裂液的破胶能力,降低粘稠程度,使返排液尽量稀释促进回收的速度,增加回收量。同时,积极引进新技术加大返排废液的无毒净化处理。 采用液氮助排新技术工艺。在生产中,有的油气井地层的压力系数很低,实施压裂过程中地层能量严重不足,废液的返排率很低。这样的情况,目前可以采用液氮伴注。这种新技术能够为压裂后废液返排增加高压能量,补偿地层不足的返排能量,使废液的返排速度明显增快。 采用加防水锁剂技术工艺。针对油气矿藏岩层低渗透的特点,采用压裂作业技术工艺,时常发生水锁伤害现象,存在束缚水的情况下,在油气产出量累积增加时,气相较小的效渗透率慢慢恢复。而产出油气量不足时,有效渗透率迅速减小,采用加防水锁剂能破除堵塞增强地层渗透率。 压裂液的回收排放和净化处理。为了减少压裂液废液的污染,主要是采取措施控制废液的渗漏和随意排放。在输出管道和储存罐底部一般要求铺设防渗纱布,确保没有废液的积存残留。在预定的排放地点采用相应的净化处理工艺,减少污染能力,控制污染源扩散。4 结束语
在油气开采的生产工艺技术中,压裂作业是必须的生产环节,针对返排废液对地下水源和地表生态造成环境污染的实际,采取相应的措施,能够增加油气产量,又能实现经济可持续发展。因此,一定要进行不断的研究、创新和探讨。参考文献
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