页岩油气开发环保新技术.docx

页岩油气开发环保新技术 移动式膜分离技术提供高容量水循环利用对于页岩勘探开发来说，目前在水处理工具组合中可以安装一个新的现场应用工具，其 主要是利用振动膜分离技术对废水进行过滤回收据估计显示，每生产一桶非常规油气，就需要多达20桶的水，解决多井页岩资源所需 大量水的问题，是当前陆上页岩开采作业者面临最具挑战性问题之一因此，受监管机构和 公众的持续监督、有限的处理方案和不断增加的成本的激励，水处理技术的应用如原位电凝 聚方法(EC)和紫外线(UV)杀菌方法取得了不同程度的成功，对作业者降低装置能耗和生产成 本非常有利最近，一种独特设计、超移动式的膜分离技术已经作为一种具有成本效益的选择方法出 现，主要是针对页岩气或页岩油开发项目中所使用的水，进行处理或过滤回收，高达80% 双塔AQUA-VES移动式水处理系统采用错流振动分离，能够处理并回收每塔压裂返排水、废 油气、采出水和来自钻井、钻井完井液和钻机清洗中的废水，高达2,500桶与一般的系统不同的是，清除一些而不是所有的废水污染物，新的拖车式水处理技术在 现场应用证明，可把所有杂质区别出来，包括总悬浮物(TSS)细菌、氧化金属、石油、油脂、 其它总石油烃(TPH)，夹带在泥浆内的一定比例的总溶解固体(TDS)。

该现场处理系统，采用振动膜过滤技术，已经在二叠纪盆地、Marcellus页岩、鹰格福 特(Eagle Ford)和其它的页岩中得到有效的应用基于一个完整的水生命周期处理服务，该 系统是唯- -一种能够使用微滤/超滤或纳滤，去除极小至0.0005微米(以)的物质最小固体 的去除，可以为持续的回收扫清障碍，否则将是废水，这在一些页岩开采中进行运输和处理 的成本，高达18美元/桶膜分离的新方向多年来，膜滤作为一种水净化方法使用，主要是由于它通过孔径选择和其优越的分离能 力可以控制分离传统的膜取向水处理系统用于页岩勘探生产，大多采用错流过滤，要求极 高的流速，以保持过滤器清洁这种方法不仅需要更多的能量来运行，它也只是过滤相对较 小比例的总流量在传统的错流过滤中，湍流生成的大多数剪切，远离边界层，从而有效去除保留颗粒 因此，膜易于塞住，明显降低流量另一方面，振动诱导错流，集中剪切波在膜表面，排斥 其它边界层内污染物和固体颗粒这种方法允许更高浓度的同时，保持长期持续的速率高于 所使用标准过滤系统，达10倍这种振动分离方法被设计成最新一代水处理技术新系统使用0.05p涂有Teflon的膜， 能够不断振动，这意味着流体速度是由振动控制的而不是由流动控制。

因此，来自膜表面剪 切波的扩散，使保持悬浮粒子保持在水面上，从而允许更多的液体通过膜运输因此，膜仍 保持清洁，通过量比常规过滤技术高达15倍，新系统允许无限制地过滤相对较大比例的流 过物质由于高通量，甚至没有膜污垢，系统极其节能，每千加仑的滤液只需要0.27千瓦 时此外，振动膜分离系统采用表面过滤而不是深度过滤当膜清洗有必要时，它可以在表 面上完成，而这完全没有拆卸和清洗深度过滤装置的非生产时间因为耐用的Teflon膜涂 层可以忍受几乎所有的清洗化合物，包括强酸和溶剂，它对过去常常用来去除的污染也没有 限制如何运行系统运行到一个16米（53英尺）拖车位置，其可容纳橇装泵机组和两个膜塔包含在每 个模块极小的1.3mX1.3m（4英尺X4英尺）的焊盘是不锈钢塔板，其可容纳大约400个持续 不断的振动微/超滤膜，传送了 112平方米（1,200平方英尺）的交叉流在处理操作开始之 前，特定场地废水样品被分析以确定所需过滤和处理的级数根据作业环境，这个系统能够 适应各种不同的膜孔径，从微滤膜到逆向渗透在作业过程中，泥浆进入振动组件的顶部，向下流程中的交替堵塞迫使污水进入交错流 由于泥浆穿过振动膜和组件可以不断流动，因而振动产生了离心力，它使较重的物质进入敞 口槽，沿膜塔板延伸到组件的顶部。

分离出来的物质下降到槽的底部同时，清洁滤液被迫 向上，它被泵送到压裂水槽并进行完全回收因为只有0.05p的物质或更小的物质能够流过膜塔板，振动膜分离系统有效地提取所 有氧化金属、细菌、悬浮固体、一些TDS和所有碳氢化合物现场应用比较与其它工艺进行直接现场比较，该技术包括EC、UV和蒸发，实践证明，它具有独特的 优势，振动膜分离系统可容纳的清除污染物的数量多，也具有多样性，并且它可以一致地交 付清洁的物质，因此，所处理的整个80%的泥浆可以重新获得并回到活跃的水流，以在后续 的钻井中进行再利用除此之外，与水处理系统相比，此新技术是适于唯一清除所用类型污染物的系统例如， 一些工艺只可去除悬浮物质，而另一些只适于提取生物污染物和TDS况且，振动膜技术能 够清除TSS、细菌、TPH、氧化金属和一些TDS，依据处理的量，成本低达1.50美元/桶。