页岩油气采出水回注执行标准和处理方案

在页岩气的开采过程中，使用水力压裂技术将压裂液高压注入到井中，用以破裂地下岩层，释放其中的页岩气，被注入到地层的水，会在页岩气产气的不同阶段返排，即压裂返排液和产出水，统称为采出水。目前，滑溜水体系的体积压裂技术和长井段水平井技术是页岩气开采现场应用最为广泛的技术。在压裂返排液返排阶段具有出水量大、含盐量较低、悬浮物量大的特点，但是持续周期较短，一 般为 １～２ 周，返 排水量为 １０％ ～３０％ 返排液量，之后进入产出水返排阶段，出水量逐渐降低，单井日产水量１．６～１６ ｍ３，含盐量逐渐增高至与地层水基本一致，二价金属离子的含量不断升高，悬浮物大幅度降低，产出水的排放将伴随着页岩气后续开采的全程。由此可见，采出水的水质波动较大。因水力压裂作业中使用的压裂液含有大量高分子聚合物，在采出水中，除压裂液组分外还夹带泥沙等污染物，并且以氯化钠为主的盐度逐步升高，部分区域地层中可能含有重金属及放射性元素随着产出水的返排夹带回地面，将对土壤、地表水造成环境污染的风险。因此，针对页岩气采出水的处理及回用，对页岩气的开采成本有直接影响，如何将环境负影响降到最低也需重点关注。

页岩气采出水回注执行标准

目前，尚未有针对页岩气采出水、压裂返排液或产出水的国家标准出台，各页岩气开采单位按照属地环保部门要求，执行不同的回注标准。部分页岩气开采单位参照ＳＹ／Ｔ６５９６—２００４《气田水回注方法》要求进行回注，主要关注以下４ 项指标，见表１。

页岩气开采具有移动作业的特点，不适合原地建污水大规模处理装置。当前，我国少数石油公司针对所开发页岩气区块返排液的水质特性，通过室内实验和现场应用，研发出了可移动、模块化、撬装化返排液处理设备。返排液水量开采全流程有变化，需要设置缓冲沉降池，这些撬装化的设备从池子里抽水处理，可以实现相对小批量连续、间歇作业，处理量稳定。
云汉天河装备设计了一套返排液处理回用或外排系统，系统处理能力９０ ｍ３／ｈ，解决了钻磨桥塞和返排期间返排液中含有大量压裂砂等固体颗粒而分离处理难度大的问题。返排液经过精细化过滤后的出水可达到重复配制压裂液的要求；污水处理模块策划中，计划在多效蒸发、多级闪蒸、机械压缩蒸发或超级反渗透等技术中进行选择，对精细过滤模块出水进行深度处理去除盐分和ＣＯＤ，其出水达到外排的水质要求。