页岩气钻井废水处理

① 废水混凝处理法的运用

硫酸铝含有不同数量的结晶水：Al2(SO4)3·18H2O?其中n=6、10、14、16、8和27，常用的是Al2(SO4)3·18H2O其分子量为666.41，比重1.61，外观为白色，光泽结晶。硫酸铝易溶于水，水溶液呈酸性室温时溶解度大致是50%?pH值在2.5以下。沸水中溶解度提高至90%以上。硫酸铝使用便利，混凝效果较好不会给处理后的水质带来不良影响。当水温低时硫酸铝水解困难形成的絮体较松散。
硫酸铝在我国使用最为普遍大都使用块状或粒状硫酸铝。根据其中不溶于水的物质的含量可分为精制和粗制两种。硫酸铝易溶于水可干式或湿式投加。湿式投加时一般采用10—20%的浓度(按商品固体重量计算)。硫酸铝使用时水的有效pH值范围较窄?约在5.5—8之间，其有效pH值随原水的硬度含量而异，对于软水pH值在5.7—6.6?中等硬度的水为6.6—7.2?硬度较高的水则为7.2—7.8。在控制硫酸铝剂量时应考虑上述特性。有时加入过量硫酸铝会使水的pH值降至铝盐混凝有效pH值以下既浪费了药剂?又使处理后的水发混。 硫酸亚铁FeS04·7H20是半透明绿色结晶体?易于溶水?在水温20℃时溶解度为21%。硫酸亚铁离解出的Fe2+只能生成简单的单核络合物。
?因此，不如三价铁盐那样有良好的混凝效果。残留于水中的Fe2+会使处理后的水带色，当水中色度较高时?Fe2+与水中有色物质反应?将生成颜色更深的不易沉淀的物质(但可用三价铁盐除色)。根据以上所述，使用硫酸亚铁时应将二价铁先氧化为三价铁?然后再起混凝作用。 当水的pH值在8.0以上时，加入的亚铁盐的Fe2+易被水中溶解氧氧化成Fe3+?当水的pH值<8.0时，则可加入石灰去除水中CO2?石灰用量可按下式估算[CaO]=0.37a+1.27CO2 (1.18) 式中 a——FeSO4的投加量(毫克/升)，CO2——水中CO2的含量(毫克/升) 当水中没有足够溶解氧时?则可加氯或漂白粉予以氧化?理论上1毫克/升FeSO4需加氯0.234毫克/升。 高相对分子量聚丙烯酰胺的分子量很高，一般在（800-2000）万之间，其分子链很长，使其能在两个粒子之间架桥，加速粒子沉降，是很好的絮凝剂，可以降低液体之间的磨擦阻力，按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。
产品分类
1、按照形态：分为干粉和胶体两种，干粉为白色或灰色粉末，胶体为浅黄色，必须溶解后才能应用，因此必须具备有良好溶解性的高分子量聚丙烯酰胺。
2、按照离子度：可分为阴离子型高分子量聚丙烯酰胺、阳离子型高分子量聚丙烯酰胺、两性离子型高分子量聚丙烯酰胺和非离子型高分子量聚丙烯酰胺。粉状固含量大于92%，相对分子质量为（500-800）×104，胶体固含量为（8±0.2）%。
产品应用
阳离子型高分子量聚丙烯酰胺的应用：在石油工业中用于多种作业，如钻井和开发所用的防止泥页岩水化膨胀的黏土稳定剂。钻井和采油污水处理用的浮选絮凝剂、酸化液的稠化剂，三次采油用的堵水调剖剂，钻井和完井用的油层保护剂等。在造纸工业中可用作助留剂、施胶机和增强剂，大大改善了纸张的性能，使之具有较大的市场需求量。
阴离子型高分子量聚丙烯酰胺的应用：在工业废水（电镀厂废水，冶金废水，钢铁厂废水，洗煤废水等）中起到絮凝沉淀作用。
非离子型高分子量聚丙烯酰胺的应用：有澄清净化作用、沉降促进作用、增稠作用及其它作用、过滤促进作用。在废液处理、污泥浓缩脱水、选矿、洗煤、造纸等方面，能够充分满足各种领域的要求。同时使用非离子聚丙烯酰胺和无机絮凝剂（聚合硫酸铁，聚合氯化铝，铁盐等），可显示出更大的效果。
聚丙烯酰胺的稳定性
聚丙烯酰胺属于大分子基团，其固体的热稳定性比其他聚合物电解质要强，在充满氮气的环境中加热，温度超过210摄氏度时候，相邻的酰胺基间分解失水，但是温度不可以超过300摄氏度，而且同时会生成酰亚胺基，并且释放出氮气。
温度升至500摄氏度的时候，聚丙烯酰胺会变成黑色的粉末。如果聚丙烯酰胺进过充分的干燥，温度升到280摄氏度的时候仍能够保持很好的稳定性。但是因为分子链上又存在着大量的酰胺基以及离子基团，这就使得聚丙烯酰胺又有了很强的吸湿性；
在干燥的时候，具有强烈的水分保留性，不易干燥充分；干燥的固体粉末在长期中，因为吸收了空气中的水分，继而容易发潮。聚丙烯酰胺的水溶液放久后就容易发生老化，粘度也降低了，性能因此也变差，受到影响。 聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂，由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。聚合氯化铝与传统无机混凝剂的根本区别在于传统无机混凝剂为低分子结晶盐，而聚合氯化铝的结构由形态多变的多元羧基络合物组成，絮凝沉淀速度快，适用PH值范围宽，对管道设备无腐蚀性，净水效果明显，能有效支除水中色质SS、COD、BOD及砷、汞等重金属离子，该产品广泛用于饮用水、工业用水和污水处理领域。
特点
1、拥有更广泛的pH适用范围：聚合氯化铝的pH适用范围比传统铝盐要宽得多。一般传统凝聚剂硫酸铝和氯化铁盐在pH>8.0时，会生成氢氧化铝沉淀，从而降低其处理效果，而聚合氯化铝在pH<10的范围内均会得到较好的处理效果。
2、具有强烈的凝聚除浊效能：PAC比传统硫酸铝、氯化铁具有更强的凝聚除浊效果；在相同处理条件下，PAC使用量要比传统铝盐少2/3到1倍，处理成本可节约30-40%；在相同投量条件下，使用聚合氯化铝能够获得比传统铝盐更低的残余浊度，因而可以较低剂量得到最佳处理效果。
3、对pH值的改变较小：由于硫酸铝或氯化铁、聚合硫酸铁等凝聚剂，水溶液酸度较大，因此处理后水质pH值下降明显，尤其在高浊度水质处理过程中，投量增大而导致处理水质pH降低超出正常饮用水水质pH范围(6.5-8.5)，因此，需再投加碱液提高水的pH值。使用聚合氯化铝，由于酸度较小，处理后水质pH值降低不明显，因而无需投加碱液来提高水质的pH值。
4、具有较强的水质适用范围：由于聚合氯化铝产品具有较宽的碱化度调整范围(碱化度可从40%调整到90%)和较强的复配作用，对于任何给水、废水，通过调整产品的碱化度或复配各种无机或有机化合物，都可达到最佳处理效果，尤其对低碱度及高有机污染水质。
5、具有较好的低温低浊水处理效果：一般对于低温、低浊水(<5℃)以及低碱度水，传统混凝剂如硫酸铝的混凝除浊效能会明显降低并导致出水水质恶化，而使用PAC，无论对低温还是低碱度的水，都能获得较好的混凝除浊效果。
6、有良好的絮凝沉降效果：聚合氯化铝能够明显提高固液分离效率，改善沉降过滤及污泥脱水性能，从而缩短沉淀池的停留时间，增加产水量。
8、聚合氯化铝具有良好的脱色及去除腐植物质效果：不仅具有强的凝聚除浊效果，而且也具有良好的脱色及去除水中有机腐殖质的效果，同时，对有害、有毒有机物及病菌，病毒去除也有较明显提高。
作用
聚（合）氯化铝其絮凝作用表现如下：
a、水中胶体物质的强烈电中和作用。
b、水解产物对水中悬浮物的优良架桥吸附作用。
c、对溶解性物质的选择性吸附作用。
用途
⒈城市给排水净化：河流水、水库水、地下水。
⒉工业给水净化。
⒊城市污水处理。
⒋工业废水和废渣中有用物质的回收、促进洗煤废水中煤粉的沉降、淀粉制造业中淀粉的回收。
⒌各种工业废水处理：印染废水、皮革废水、含氟废水、重金属废水、含油废水、造纸废水、洗煤废水、矿山废水、酿造废水、冶金废水、肉类加工废水、污水处理。
⒍造纸施胶。
⒎糖液精制。
⒏铸造成型。
⒐布匹防皱。
⒑催化剂载体。
⒒医药精制
⒓水泥速凝。
⒔化妆品原料。

② 如何去除油气田钻井废水中的表面活性剂

如何去除油气田钻井废水中的表面活性剂
1. 钻井的泥浆体系

要了解钻井废水的水质组成,必须清楚钻井过程中使用的泥浆体系.钻井的泥浆体系是为了适应各种情况下钻井工艺的要求,向泥浆中加入不同的泥浆处理添加剂形成的.泥浆处理剂有无机泥浆处理剂、有机泥浆处理剂和表面活性剂.整个泥浆体系主要分两大类：即水基泥浆和油基泥浆.

泥浆中对环境造成污染的主要污染物有重金属、各种有机泥浆处理剂和表面活性剂.

2. 钻井废水的水质组成

钻井废水是在钻井过程中,由于起、下钻作业时泥浆的返排流失泥浆循环系统的渗漏冲洗设备油污和清洗平台等环节产生的污水.它由固体、液体和胶体悬浮物组成,属多级分散体系.

③ 涪陵页岩气产能示范区焦石坝区块如何处理压裂返排液

2013年，中原石油工程公司钻井工程技术研究院副总师、环境保护研究所所长何焕版杰带权领科研人员，以废水再利用为目标，围绕严格控制引入外来干扰离子，保留有效成分、去除有害成分等课题进行攻关。经过两年多的努力，他们自主研发的页岩气压裂返排液复合混凝-过滤-吸附净化处理及配液工艺，不仅节约了淡水资源，而且消除了压裂施工对周边生态环境的不利影响，实现了页岩气绿色环保及安全高效开发。最终形成压裂返排液再利用净化工艺、复合混凝处理工艺、压裂返排液吸附深度处理工艺等技术。

④ 石油钻井废水怎么处理

以华北油田某深井的高浓度钻井废水(COD高达14 460.0 mg/L)为研究对象,提出了酸化-混凝-催化氧化-吸附的组合处理工艺。重点研制了钻井废水催化氧化处理催化剂(镍基催化剂),通过实验确定了最佳工艺参数条件。着重考察了催化氧化处理的工艺条件,在pH值为4,次氯酸钙投加量为4.4 g/L,催化剂投加量为1.6 g/L的条件下COD降至403.5 mg/L,进一步吸附处理后COD降至139.9 mg/L、色度为30倍、石油类含量为3.8 mg/L、pH为8.0和SS浓度为52 mg/L,最终出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)二级标准,处理成本为84.8元/m3. 钻井废水是指在石油与天然气钻井过程中产生的一种特殊的工业废水，其主要来源有'废弃和散落泥浆、岩屑和钻井设备的冲洗、钻井过程的酸化和固井作业产生的废水、钻井事故、储油罐与机械设备的油料散落。目前，对钻井废水的处理一般局限于混凝、过滤和吸附等常规处理方法，处理后的水质均较难达到/污水综合排放标的标准要求，尤其COD较难达标。 部分钻井废水处理达到回注标准要求后回注到地层。采用生物法处理钻井废水具有较好的发展前景，但不适宜用于高浓度钻井废水的处理。因此，以华北油田某油井钻井废水为研究对象，通过研究其水质污染特性，提出了酸化-混凝-氧化-吸附的组合处理工艺，并通过实验确定了处理工艺参数条件，对高浓度钻井废水的达标处理具有重要的参考价值。

⑤ 井工厂开发页岩气的污水处理池对附近村民的环境有没有影响

如果是处理了水质达到标准在排放应该是没有水污染，不过会不会存在噪声污染

⑥ 钻井过程中有哪些污染物这些污染物是如何产生的,如何有效防治 化工概括论文

钻井废弃物是钻井污水、钻井液（钻井泥浆）、钻井岩屑和污油的混合物，是一种相当稳定的胶态悬浮体系，含有粘土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑等，危害环境的主要化学成分有烃类、盐类、各类聚合物、重金属离子、重晶石中的杂物和沥青等改性物，这些污染物具有高色度、高石油类、高COD、高悬浮物、高矿化度等特性，是石油勘探开发过程中产生的主要污染源之一。油气田每钻完一口井，都要在原地丢下一个废弃的泥浆池。一个油气田有成千上万口井，就有成千上万个废弃泥浆池，每个泥浆池中的钻井废弃物少则有几百方，多则有几千方。这些废弃物具有的可溶性的无机盐类污染、重金属污染、有机烃（油类物质）污染，若在井场堆放或掩埋，一旦被雨水浸泡、河流冲刷，就会对周围的土壤、水源、农田和空气造成严重的环境风险。
防治措施：
做好区域地质及水文地质调查工作，要对拟钻探区域的地质构造和可能发生的地质灾害有较好的预判。
要合理的进行工程设计，采用先进的钻探工艺及有针对性的钻探方式。如对拟避让的地质灾害高发区或者是敏感保护区采用定向井或者是丛式井钻探，先探后采。
加强井口封闭及井壁维护，确保不发生井喷或者井壁坍塌（防止含油回注水窜入地下水含水层，污染地下水），对井壁破裂及时进行封堵。
使用优质高效的钻井工艺泥浆（环境友好型），防止井下漏油，防止钻井管和设备腐蚀。
重要的可能发生泄露事故的储罐、装置周边要设置围堰，基础层进行防渗处理。
钻井区域设置污染物处理设施，设置沉淀池、调节池、事故应急池，对钻井岩屑、钻井废水、钻井废弃泥浆分开处理，能综合利用的尽可能利用或者回注，不能利用的进行固化后卫生填埋，覆土后恢复生态。

⑦ 石油钻井泥浆怎么处理钻井液废弃物处理用什么设备

石油钻井废弃泥浆处理设备，可全自动运行，该机具有处理能力大、可移动式操作，成本费用低、占地面积小，操作简单、分离性能好、适应性强、劳动强度小、智能操控等优点。

本设备专门适用于石油钻井泥浆，制沙场洗沙废水处理，矿山开采泥浆脱水，尾矿泥浆处理，洗矿台泥浆脱水，洗矿废水处理等各种泥浆和水的分离。

石油钻井废弃泥浆处理设备主机结构及工作原理

离心机主机由转筒、螺旋推进器、大端支承盘、小端支承盘、差速器、主驱动电机、辅驱动电机、液力偶合器、轴承座、转动体护罩、传动护罩、传动皮带、控制箱和底座等组成。转筒和螺旋推进器是离心机的核心部件，钻井液的固相分离在这里进行。

当离心机工作时，钻井液通过进液管进入离心机，在离心力场作用下，钻井液在转筒内壁形成一个液圈。密度大的固相被抛到液圈外层，紧紧贴在转筒内壁形成固相层，密度小的液相和悬浮的胶体粘土在液圈的内层。螺旋推进器刮板将贴于转筒内壁的固相层刮下来推向小端脱水区，在脱水区的固相颗粒受到离心机挤压和脱水的作用，挤出所有的自由水然后被螺旋推进器送到小端底流喷咀处排出。液圈内层的液相从大端的溢流孔排出机外进入循环系统。

石油钻井废弃泥浆处理设备结构特点：

1、转鼓等主要零部件采用耐蚀不锈钢制造；

2、输料螺旋采用特殊防磨措施，可喷焊硬质合金保护层或镶装硬质合金耐片；

3、大长径比、高转速。具有多种角度的转鼓锥部结构；

4、可选用重负载、大传动比的摆线针轮、行星齿轮或液压差速器；

5、差转速及扭矩可随物料浓度、流量变化自动调节的微机控制系统；

6、带BD板的卧式螺旋沉降离心机，可对各种不同比例的初沉、活性污泥进行浓缩、脱水以及难分离的物料的分离。

石油钻井废弃泥浆处理设备，可全自动运行，该机具有处理能力大、可移动式操作，成本费用低、占地面积小，操作简单、分离性能好、适应性强、劳动强度小、智能操控等优点。

石油钻井泥浆分水基泥浆和油基泥浆，其实都和平常我们建筑打桩、桥梁打桩是差不多的性质，处理效果可看视频：

⑧ 石油废水（油田采气废水）如何处理

物质生活逐渐丰富起来，但是人们也逐渐开始关注到周围的环境，环境污染己成为全球关注的焦点之一。含油废水处理也是一大难题，这类废水对整个生态系统都会产生很多不良的影响。因此，含油污水处理问题己成为当今油气田的环境保护必修课。

通的陆地油田污水主要是在石油的开发过程中，通过钻井、采油等生产过程会产生大量污水。一般包括有采油污水、钻井污水、洗井污水等。含油污水中有大量的悬浮物、油类、重金属等物质。如果任意排放或回注但是不加以污水处理，对土壤和水环境还有动植物的危害极大。

目前含油污水处理工艺有：气浮处理法、沉降法和微生物处理法。气浮处理技术是一种高效快速固液分离或液液分离的污水处理技术。气浮工艺较复杂，必须控制好每个影响因素才可以更好的利用。

气浮技术

气浮技术是在待处理的水中通入大量的、高度分散的微气泡,让其作为载体与杂质粘附，然后密度小于水就会上浮。最终完成水中固体与固体、固体与液体、液体与液体分离的方法。

2.1气浮法的分类

溶气气浮工艺：水在不同的压力条件下溶解度不同，向水加压或者负压，使气体在水中产生微气泡的污水处理工艺。根据气泡析出于水时的压力情况不同，又分压力溶气气浮法和溶气真空气浮法两种。

诱导气浮法：也叫布气气浮法，利用机械剪切刀，将混合在水里的空气粉碎，通常采用微孔、扩散板或微孔竹向气浮池通压缩空气或采用水泵吸水管吸气、水力喷射器、心速叶轮等向水中充气等。

电解气浮法：在水中设置正负电极，当加上一定电流后，废水被电解出H2，O2等微小气泡，将吸附在水中微小的悬浮物上浮去除。

生物气浮法：利用微生物来产生气体，与水中的悬浮物充分接触后，随气泡浮到水面，形成浮渣刮去浮渣，达到废水处理净化水质。

化学气浮：利用某些化含物在废水中会产生气体的特点除杂，反应生成的气体在释放过程中形成微小气泡，吸附在固体颗粒表面，使固体顺粒向浪面浮大，从而使固液分离。

其他浮选法的产气原理还有很多，其中非常典型的是涡凹气浮，它使用的是涡凹曝气机，其工作原理是利用空气输送管底部散气叶轮的高速运转动作形成一个真空区，液面上的空气通过曝气机输入水中，填补真空，微气泡随之产生并螺旋型地上升到水面，空气中的氧气也随之溶入水中。

⑨ 为什么页岩气一开采地震就频繁出现

目前的观点是开采方法有关
由美国地质调查局的地球物理学家比尔·巴恩哈特（Bill Barnhart）领导、发表在《地球物理研究期刊》（the Journal of Geophysical Research）上的这份研究报告指出，人们在开采页岩气的过程中会通过处理井将废水回注入地下，而这些废水能够渗入地震断层并造成滑移，引发地震。
巴恩哈特称，横跨科罗拉多-新墨西哥边界的油气盆地曾在2011年发生5.3级地震，邻近的特立尼达岛和科罗拉多州均有震感并有房屋地基受损。该盆地并非地震频发地区，曾经以生产煤炭为主，然而自从十多年前页岩气开采兴起后，情况发生了变化。2001年起该盆地很多位置的地震活跃性大幅上升，甚至发生过5级以上的地震，这恰巧与天然气开采和废水注入激增的时间点相吻合。
巴恩哈特称， 2011年11月发生在俄克拉荷马州布拉格地区的5.7级地震是最大的一次，而几个月前南科罗拉多地区发生的那次地震是第二大的“诱发”地震。
早前已有美国地震学家将页岩气开发中的废水处理与该地区的地震关联起来，例如俄克拉荷马州和德克萨斯州。这一研究结果与之不谋而合。
此类研究引发了人们对水力压裂法的批评，他们认为，水力压裂法不但消耗了大量的水和化学品，产生的废水还是地震频发的幕后推手。
与之前美国地质调查局的发现一样，这项新研究仅关注了废水注入在诱发地震方面的影响，而没有探讨开采方式和废水特性的影响。巴恩哈特称：“废水注入是引发大型地震的主要原因，这已是各方共识。流体成分可能也有小部分影响，但流体本身才是决定性因素。”科学家认为废水的体积和注入的流速也可能影响地震活跃性，但尚未有相关数据支撑。

⑩ 中国石化开采页岩气有没有做好环保措施

一是注重对水资源的利用和保护。保护地下水环境安全，建设前进行地下水文勘探，优选井位；地面修建污水池、放喷池、油基钻屑暂存池等环保设施，进行防渗承压试验后交付使用。钻井中1500米以内直井段一律采用清水钻工艺，不用任何添加剂；钻井设计上，采用四层套管固井，完全隔开井眼工作环境与浅层地下水系；1500米-2500米直井段一律采用无害水基钻井液工艺，下入技术套管，并用水泥固井封至地面，隔开上部地层和目的层段；2500米-4500米水平段时，下入生产套管，油基钻井液都在密闭循环系统工作，所钻井眼完全与环境水体、浅层岩体有效隔离。压裂用水取自乌江，不与民争水。注重施工全过程清洁生产，钻井压裂废水回用率100%；中国石化自主开发的压裂液无毒无害不含重金属并可重复利用。
二是注重温室气体的排放和处理。页岩气的主要成分是甲烷，既是一种清洁能源，也是一种主要的温室气体。积极使用清洁工艺，努力减少温室气体排放。优化试气测试流程实现“边测试、边生产”，最大限度控制测试时间。目前平均单井放空燃烧气量较2013年减少50%以上。“页岩气地面流程测试系统”已获国家专利授权。对返排液进行密闭式油气分离处理，分离后的页岩气进入管网输送。推广使用网电钻机替代柴油驱动钻机，降低能耗，相应减少温室气体等排放量。此外，还集中收集油基岩屑进行专业化治理等。
三是注重保护水土资源和节约用地。通过“丛式井”设计、“井工厂”模式施工、“标准化”场站设计及施工后复耕等措施，单井土地征用面积节约30%以上。通过优化选址，尽量避开生态环境敏感区域，尽量减少树木砍伐、植被破坏。施工后严格按照复垦方案恢复植被、保持水土和复耕土地。
社会（Society）