页岩气开发压裂返排液水质特征及其处理技术研究.pdf

中图分类号： 单位代码：11414
学号：2014213172









题目 页岩气开发压裂返排液水质特征
及其处理技术研究
学科专业 环境工程
研究方向 水污染的防治及其资源化
硕士生 孟宣宇
指导老师 陈进富



二○一七年五月
- I –
摘要
摘 要
页岩气是我井多段水力压裂技术是大规
模页岩气开发的主要技术。由于压裂过程中需要大量清水压裂液，规模开发后将
产生大量高 COD、高悬浮物、高浊度、高盐度的压裂返排液，其处理已是亟待解
决的热点和难点问题。
本文以重庆涪陵地区典型压裂返排液为水样，对返排液组成进行了分析，并
与国内外其它地区返排液组成进行了对比，分析了国内外压裂返排液的差异与特
点；开展了化学絮凝、电絮凝、阴极原位电芬顿氧化技术处理压裂返排液的实验
研究，进行了影响因素实验并优选了操作工艺条件，取得的研究结果为开发页岩
气压裂返排液处理工艺提供了基础。
研究结果表明：化学絮凝可用于处理不同返排期的压裂液，其 COD、浊度去
除率均可达 88%以上，但产泥量高于 37%；电絮凝对压裂液 COD、浊度的去除效
果分别高于 92%和 96%，产泥量低于 30%，其效果优于化学絮凝，但其成本较化
学絮凝高；电化学原位生成 H2O2 氧化处理压裂返排液的关键在于原位 H2O2 的产
生量，在本文研究的优化条件下，其产量已能达到 mg/L，对 COD 的去除率
已可达 40%，是一项有发展前景的返排液处理技术。

关键词：页岩气压裂返排液；化学絮凝；电絮凝；阴极原位电芬顿






- II –
ABSTRACT
Study on water quality characteristics and treatment technology
of fracturing fluid flowback in shale gas development

ABSTRACT
Shale gas is a kind of unconventional oil and gas resources in our country and is
developed by multi stage hydraulic fracturing technology in horizontal wells. A lot of
fracturing fluid is required in the fracturing process, so the fracturing fluid flowback
with a large number of high COD