壓裂廢水如何產生的

1. 水力壓裂法的反對意見

水力壓裂法招致了部分人的批評，稱水力壓裂法引起了美國境內的地震 。水力壓裂版技術在其它地權方的應用卻並不是那麼的廣泛，一方面是由於環境方面的反對，另一方面也由於對專業設備的要求 。
英國的人口密度比美國大，鑽探公司希望通過水力壓裂技術開采頁岩油氣儲量，公眾卻持謹慎態度，認為水力壓裂技術在向地層重新回注廢水時會引發微小的地震，帶來風險。同時，向鑽探現場來回運輸物料也會帶來噪音和擾亂 。

2. 返排液是什麼 返排液是怎麼出來的

隨著人類對環境保護意識的增強,相應的各類環保法律、法規及環境管理制度逐步得到健全,污染的預防和治理條件越來越高。 酸化是油田油水井井下作業解決堵塞問題的主要工藝，酸化處理液中的鹽酸和氫氟酸等,這些葯劑存在不同的毒性、腐蝕性高。酸化、酸壓或酸洗管線後排出的廢酸液性質與酸液的種類、原油性質、地層流體性質有關,通常表現為COD高、礦化度高。廢酸液有強烈的腐蝕性,排放到土壤中會使土壤酸化;酸液與硫化物的結垢作用可產生有毒氣體硫化氫。配製醋酸可產生刺激性很強的蒸氣,與動植物直接接觸會造成嚴重燒傷。對環境和生物有一定的危害,產生一定的影響，必須按照有關規定進行適當處理。比如海上油田油井的酸化作業增產施工產生了局限性，國內外油田井下作業希望擁有清潔的、一種無返排的酸化增產技術。 另外常規酸化還存在如下問題： 1、 酸化後油井容易出砂； 2、 腐蝕高； 3、 酸化後，殘液必須反排回收，工藝繁瑣，有時排不幹凈會對集輸造成事故； 4、 回收處理成本高，不易操作，處理不徹底容易引起環保問題。 科頓生物酸是盛世石油科技擁有的國際專利首創技術，它成功的解決了以上海洋油田所具有的難題，酸化施工後，施工液體可以進入海管流程，不影響集輸系統，腐蝕低，處理後的油藏不傷害岩石骨架，油藏保護特徵明顯。施工後，不需要回收進行處理，滿足海上油田節約資金，避免運輸、堆放、貯存化學品的危險，達到清潔生產的要求，是國內油田增產工藝的一項空白。比如應用在海上油田，進行油井增產工藝，僅回收運輸處理費用就可以節約6萬元，是環境保護增產科技的一項重大突破。 作為不返排地層增產解堵技術,既能使油井產量大幅度增加,又減少酸液的返排,是一項值得提倡的清潔生產技術。徹底解決污染物排放問題。 盛世石油科技堅持石油服務科技專業化的發展戰略，不斷創新，以領先的技術、設計和創新理念，服務，為油田的提供這項復合環境要求的酸化增產新科技。 油田常規酸化增產流程 1.酸化施工步驟 施工准備:井場准備、井口裝置准備、壓井、下施工管柱、配液、配酸、試泵。 2)施工過程:低壓替酸、坐封封隔器、高壓泵注。 3)施工後期:放噴排液、油氣井產量測試、試生產。 2.酸化施工污染環節 1)壓井過程:因操作不當或因壓井液密度選擇不當而造成井噴或溢流而產生污染。 2)管柱:起下管柱過程中帶到地面上的液體。 3)放噴排液過程:廢酸液易排到周圍環境造成污染。 3.主要污染物 酸化過程中主要污染源是排液和試生產過程中排放出的殘液。殘酸的性質同樣與酸種類、原油及地層性質相關。目前,常用的強酸是鹽酸及氫氟酸,並加有各種酸化用添加劑,如緩速劑、緩蝕劑、鐵穩定劑、防乳化劑、粘土穩定劑、助排劑、防淤渣劑、潤濕反轉劑等。主要污染物質有:酸、各種有機化物、重金屬、各類表面活性劑及落地原油等。有些添加劑是劇毒化學葯品,如季膠鹽類產品。 4.酸液酸化、酸壓或酸洗管線後排出的廢酸液性質與酸液的種類、原油性質、地層流體性質有關,通常表現為COD高、礦化度高,其性質見表1-4。廢酸液有強烈的腐蝕性,排放到土壤中會使土壤酸化;酸液與硫化物的結垢作用可產生有毒氣體硫化氫。用於配製醋酸的醋酸西可產生刺激性很強的蒸氣,與動植物直接接觸會造成嚴重燒傷。 5、酸化作業時防止污染措施 1)酸液要在配酸站完成,實現機械操作,密閉作業,防止酸氣揮化對環境產生的污染。 2)水井酸化施工時,可採用注水井酸處理不排液工藝,避免殘酸的產生。 3)酸化時酸液應有專人看護,防止因人為因素或其他因素發生泄漏,污染環境。 4)盛酸容器應符合有關規定,防止酸液腐蝕容器發生泄漏,污染環境。 5)及時回收處理廢酸液。油田酸化廢水的處理工作,要通過中和、混凝、氧化和過濾處理工藝,處理後的水質才能達到國家綜合污水外排標准。

3. 井下作業施工中的主要危害和影響

井下作業施工中的主要危害和影響有以下方面：
一、從井口返排出來的壓裂廢液成分較復雜，含有原油、地層水等有害物質，如果直接排入環境，將會對水體、土壤造成污染，對人、動物、植物有一定危害。
二、酸化排出的殘液及添加劑中的有毒物質會對環境造成污染。酸化所用的酸液是強酸液（鹽酸、氫氟酸），有強烈的腐蝕性，排入土壤後會使土壤酸化；酸液與硫化物的積垢作用可產生有毒氣體硫化氫；用於配製醋酸的醋酸酐可產生刺激性很強的蒸汽，直接接觸會造成嚴重燒傷。
三、放射性同位素污染：
井下作業的放射性同位素污染是指壓裂車密度計上的銫（137Cs）產生的放射性同位素污染。

四、雜訊污染：
1、車輛雜訊。如通井機、修井機、壓裂車、酸化車等施工車輛產生的雜訊；
2、施工雜訊。主要是起、下鑽具等施工時鑽具碰撞產生的雜訊。
五、氣體污染物：
1、揮發烴。主要是作業施工過程中揮發的烴類氣體；
2、車輛尾氣。主要是通井機、修井機、壓裂車、酸化車等車輛產生的尾氣；
3、粉塵。主要是製造壓裂砂過程中粉砂礦石時所產生的粉塵；
4、硫化氫。主要是指油、氣井作業時逸出的或水井酸化、管線酸洗時產生的劇毒氣體。
六、液體污染物：
1、落地原油。主要是井噴或壓井、洗井、沖砂等施工時帶出的原油；
2、廢水。主要是指洗井、壓井、沖砂、套銑等施工時產生的廢水。
3、廢酸液。主要是酸化、酸壓後排出的廢酸液；
4、廢壓裂液。主要是壓裂施工後剩餘的液體和壓裂設備、設施的清洗廢水。
七、固體污染物：
1、泥漿。主要是新井替漿時替出泥漿和泥漿壓井、側鑽進產生的廢泥漿；

2、砂。主要是沖砂施工時由沖砂液攜帶出井口的砂、壓裂施工時散落的砂；
3、蠟。主要是起油管、抽油桿時帶出的蠟，作業施工時由洗井液帶出井口的蠟；
4、鹽。主要是作業沖鹽時自井內沖出的鹽；
5、生活垃圾。
八、井下作業污染源：
井下作業污染源主要是大修、側鑽、試油、壓裂、酸化、測試、小修等施工作業時的井場、機械設計以及酸站、酸液站。

4. 石油壓裂廢水處理的方法及其特徵

壓裂作業是低滲透油田普遍採用的增產措施，在壓裂過程中會產生一定量的油井壓裂廢水。油井壓裂廢水成分復雜，具有高COD、高濁度，高總溶解性固體含量（TDS）的特點。該類廢水對環境和人類健康的影響已經越來越引起人們的普遍關注，因此如何有效的處理此類廢水已經成為油氣田企業亟待解決的重要問題。目前常用的絮凝劑如聚合氯化鋁鐵（PAFC）、聚合氯化鋁（PAC）等對油井壓裂廢水的處理效果欠佳。聚硅酸金屬鹽類絮凝劑是20世紀90年代中後期在聚硅酸和傳統鋁鹽、鐵鹽絮凝劑的基礎上發展起來的一種新型無機高分子絮凝劑。該絮凝劑綜合了聚硅酸粘結聚集、吸附架橋效能強，鋁鐵鹽電中和能力強，以及鋁鹽絮凝劑絮體大且脫色性能好和鐵鹽絮凝劑絮體密實且沉降速率快等優點，在除濁、脫色、去除有機物和高價金屬離子等方面較同類其他品種有更好的效果，是目前國內外水處理劑領域研究開發的熱點。
本工作研究了聚合硅酸鋁鐵絮凝劑對油井壓裂廢水的處理效果，對於現場應用有一定的指導意義。
1 實驗部分
1.1 材料、試劑和儀器
實驗水樣取自於我國西部某油田油井壓裂廢水，其水質特徵為濁度186.2 NTU，COD 5 236.8mg/L，TDS為7 350.6 mg/L，pH 7.9。
Na2SiO3·5H2O、硫酸（質量分數98%）、Al2（SO4）3、Fe2（SO4）3、Na2CO3：均為化學純。PAC：工業品。
DC-506型六聯攪拌機：東莞市興萬電子廠；752型紫外-可見分光光度計：上海光譜儀器有限公司；Model ESJ205-4型電子天平：沈陽龍騰電子稱量儀器廠；pHS-3C型精密pH計：上海雷磁儀器廠；AF-Z1型電熱培養乾燥箱：江蘇省東台市電器廠；XZ-1A-Z型智能濁度儀：上海海恆機電儀表有限公司。
1.2 實驗方法
1.2.1聚合硅酸鋁鐵絮凝劑的制備
（1）取一定量的Na2SiO3·5H2O加入去離子水溶解，用硫酸調節pH，在不同活化溫度下攪拌一定時間使其活化，得到聚硅酸溶液。
（2）在聚硅酸溶液中分別加入一定濃度的Al2（SO4）3溶液和Fe2（SO4）3溶液，攪拌均勻，形成聚合硅酸鋁鐵溶液（n（Al）∶n（Fe）∶n（Si）=5∶2∶1），然後加入一定量的Na2CO3調節其鹼化度為2.0。
1.2.2油井壓裂廢水絮凝處理實驗
取250 mL的油井壓裂廢水，以Na2CO3調節pH後，加入聚合硅酸鋁鐵溶液，在200 r/min的轉速下快速攪拌2 min，接著在50 r/min的轉速下慢速攪拌5 min，靜置沉降30 min，取清液測定其水質指標。
1.3 分析方法
採用快速消解法測定COD109-110；採用重量法測定TDS 210-213。
2 結果與討論
2.1 聚合硅酸鋁鐵絮凝劑制備工藝參數的優化
2.1.1聚硅酸活化pH對廢水濁度去除率的影響
當活化溫度為25 ℃、活化時間為1.5 h時，聚硅酸活化pH對廢水濁度去除率的影響見圖1。由圖1可見：隨著聚硅酸活化pH的增加，濁度去除率減小；低pH條件下制備的活性硅酸具有較好的絮凝效果，當聚硅酸活化pH為1~2時，濁度去除率達到85％左右。因此聚硅酸活化pH應為1~2。
2.1.2活化溫度對廢水濁度去除率的影響

5. 地震可能會因為人類什麼行為發生

地震是破壞力最強的自然災害之一，長久以來人們普遍認為它是不可預測的，完全是自然的力量，但是有數據顯示人類活動確實會引起地震。

2017年10月發表在《地震研究快報》(Seismological Research Letters)雜志上的一項研究確定了過去150年來 730處由人類活動引發地震的地點。

雖然很早就有人斷定人類活動會引發地震，但是沒有人能想到人類活動可能已經引起超過7級的大地震，而且人類活動使世界上的一些地區地震的次數明顯在增加。

就像自然引起的地震一樣，人類引起的地震也是危險的，甚至是致命的，但是關於人類活動引發地震的相關報道不是很多，地質學家了解的也不多。

最後

人類引發地震的記錄可以追溯到一個半世紀以前，隨著影響地球的人類活動項目數量和規模的增加，我們可能會開始在世界各地看到更多的人為誘發地震活動案例。

地球本身是個相對穩定的生態，人類活動是釋放地球累積壓力的最後一根稻草，所有人為工程都會影響地殼的作用力。

所以我們不必對地球的這些「不良反應」感到驚訝，因為人類活動一直在打破原有的平衡。

在短期內，人們也不太可能停止挖掘土壤，或停止排放廢水，我們能做的只有是更好的面對地震，減少損失。