“要让压裂返排液实现零污染零排放”

□ 本刊记者 刘明辉 马献珍

“压裂施工效率和效益的提升最能体现节能环保。”华北石油局井下作业专家张会师说。水平井分段压裂技术带来的产量提升有目共睹。如何减少其对环境的影响以及成本消耗，实现清洁生产，成为备受关注的问题。

为实现压裂清洁化，2012年，华北石油局、分公司在大牛地气田、红河油田分别建成了压裂液配液站，改变了以往单口井临时配制压裂液的做法。红河油田还建成了作业废液处理站。通过提高废水的处理指标，使压裂液形成循环利用，这一愿望有望在今年实现。

3250立方米

去年5月23日，华北分公司首次在大牛地气田对DP43H丛式水平井井组实施了压裂。

“丛式井组，就是在一个相对大的井场上施工2口、4口或6口水平井。钻井、压裂、试油气等各生产环节效率都得到成倍提高，相比单口井又可减少至少一半的占地面积。”华北石油局工程技术处副处长杨同玉说。

5月23日，华北井下压裂队先对2号井压裂作业。25日对1号井开始压裂作业时，由于井口距离较近，压裂罐不用搬迁就能进行配液。在28日对4、6井同步压裂作业时，只用了几个小时就将压裂罐摆放到位。6月1日对3、5井同步压裂时，可以利用同一井场，压裂罐原地不动就能实施作业，大大节省了搬迁运输时间。

据介绍，在单口井实施压裂过程中，从备罐、配液到施工结束至少需要6天时间。而运用丛式井井组压裂，平均单口井压裂时间可大幅度压缩。

□ 红河油田黄土塬上的井场。付绪凯 摄

丛式井井组压裂不但提高了效率，还减少了压裂液浪费。“2号井压裂剩余压裂液90立方米，1号井剩余80立方米，4号井剩余228立方米，6号井剩余268立方米。我们依次将富余的压裂液转移到下口井继续使用。”华北井下103试油队队长郑德兵介绍说，“仅此一项，我们共回收再用了1850立方米的压裂液，价值180多万元，既降本又环保。”

在DP43H井组现场，记者看到，压裂车辆和压裂罐的摆放更为紧凑。为了使压裂返排液快速运出，施工方通过管线将6口井的压裂返排液集中到一个仅为650立方米的钻井液废液池中，再进行集中外输转移。

过去按单支水平井施工，需要6个钻井液池。该丛式井组少用了5个共计3250立方米的钻井液废液池，进一步减少了用地，减轻了环保压力。

1.3万立方米

“压裂液配液站投入使用，避免了压裂液的浪费和污染环境。我们站4个月时间回收压裂液1.3万立方米，相当于节省了1300万元的压裂材料。”华北井下作业公司红河压裂液配液站副站长范波介绍说。

以往在对油气井进行压裂施工时，都是在现场配制压裂液，这需要使用大量的压裂液罐。压裂一口3000立方米规模的油井，需要使用100个30立方米的压裂液罐，现场摆放占地较多。

这一矛盾在红河油田更加凸显。红河油田地处甘肃省粮仓地区，到处是良田、果园和水资源保护区，自然环境十分脆弱。特别是部署在黄土塬半山坡上的井场，根本无法摆放大量的压裂罐。华北分公司将建设压裂液配液站当成首要任务。2012年7月，压裂液配液站建成投入使用后，每次可集中配制压裂液4000多立方米。

HH37P113井压裂是一次19段的大规模压裂施工，用液量近4000立方米。如果用50立方米的罐盛放压裂液，需要80套，现场根本无法摆放。有了配液站的支持，这口井实际只用不到40个罐，70辆拉液罐车可以随时将压裂液送到现场。“边压裂边送液，井场上摆放的压裂罐可以减少一半。”范波说。

过去，在配制单井的压裂液时，会有10%～15%的富余量。这样一口井压裂结束后，将会多出200多立方米的压裂液。这些压裂液三四天时间就会变质，必须运到废液处理厂处理，不但浪费压裂材料，也给环保带来了压力。有了配液站，可以做到有计划配送，每口井的压裂液富余量均可控制在8%以内。这些压裂液的质量高，存放20多天不会变质，可以及时回收起来转移到下口井压裂使用。

“以前在单井配制压裂液时，药品是靠人力搬到压裂罐上面，再向罐内倒入的，很容易将液体溅出，污染土壤。而配液站可以直接将压裂液运送到现场，非常安全。”范波说。

60万立方米

随着油气田开发规模的扩大，水平井压裂增多，需要大量的压裂用水。单井压裂平均用水2000～3000立方米。加之钻井施工需要的钻井液用水，仅红河油田，全年用水量达到60万立方米。不但给污水处理、达标水回注地层带来巨大的压力，对于水资源紧张的黄土塬的油区来说，也是一个极大的挑战。为此，华北局想到了压裂返排液的重复利用。去年3月，该公司工程技术研究院承担起“红河油田压裂返排液综合处理与回收利用技术研究”项目，与外协单位合作研究，使压裂返排液循环利用技术取得了较大进展。

华北分公司工程技术院中心实验室主任程秋菊告诉记者：“经过我们处理后的压裂液返排液，从检测指标看，完全可以满足二次配制压裂液的需要。现在我们正在进一步优化工艺流程、完善循环利用压裂液配方，尽可能保留其有用成分。这样既减少了水处理的药剂用量，又能节省压裂液添加剂。按照目前的实验成果，压裂液返排液二次利用大约可节约10%的胍胶用量和50%的交联剂用量。这样算下来，压裂一口水平井可节约20多万元呢。”

2012年7月，华北分公司在红河油田配液站旁新建一座日处理3000立方米的废水处理厂，压裂返排液循环利用技术一旦成熟，可以使处理后的水直接输送到配液站配液，实现压裂液用水循环利用，有效解决工区水资源短缺的矛盾。

“我们要让返排液实现零污染、零排放，工区的老乡也不用担心地层水源污染了，这是有非常重要意义的事。今年有望实现这一目标。”程秋菊欣慰地说。