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致密气压裂返排液回收利用技术研究
致密气压裂返排液回收利用技术研究
摘要：致密气压裂解是一种获取致密岩石中天然气的重要技术手段，然而该过程产生的排液含有大量的水、溶解物和添加剂，对环境造成了潜在的污染风险。因此，研究致密气压裂返排液的回收利用技术具有重要的意义。本文综述了目前关于致密气压裂返排液处理及回收利用的研究成果，并提出了一种新颖的回收利用方案，以期为进一步研究和应用提供一定的参考。
关键词：致密气；裂解；排液；回收利用
1.引言
近年来，随着能源需求的不断增长，致密气资源逐渐被人们关注。致密气压裂是一种获取致密岩石中天然气的重要技术手段。然而，致密气压裂过程中所产生的返排液中含有大量的水、溶解物和添加剂等，对环境造成了潜在的污染风险。因此，致密气压裂返排液的回收利用技术研究具有重要的意义。
2.返排液的组成及影响因素
致密气压裂返排液主要由水、溶解物和添加剂组成。其中，水的含量约占总量的70%左右，主要是用于裂解岩石和运输黏糊物。溶解物主要是来自原岩石的溶出物，包括溶解的矿物质和重金属离子等。添加剂主要是裂解液中加入的化学品，包括界面活性剂、防腐剂、缓蚀剂等。
返排液组成的复杂性取决于多个影响因素，包括岩石性质、压裂液成分及操作参数等。岩石性质主要指岩石的孔隙度、渗透率和成分。压裂液成分主要指水、添加剂和溶解物的含量及种类。操作参数主要指压裂液用量和压力等。
3.返排液的处理技术
返排液的处理技术主要包括物理处理和化学处理两种方式。物理处理主要包括沉淀、过滤和离心等，用于分离固体颗粒和液体。化学处理主要包括加药、氧化和膜分离等，用于去除有机物和溶解物。
4.返排液的回收利用技术
返排液的回收利用技术主要包括水回用、能量回收和资源回收三个方面。
（1）水回用：返排液中的水可以通过处理后直接回用于压裂工艺中。该技术有助于减少淡水的需求，降低环境风险。
（2）能量回收：返排液中的有机物和焦油可以通过热解或者气化等技术转化为可利用的燃料，以供能源生产或者压裂工艺的加热需要。
（3）资源回收：返排液中的溶解物可以被回收利用，例如，重金属可以被提取和回收；某些有机物可以通过合成和转化成为其他有用的化学品。
5.新颖的回收利用方案
基于目前研究成果，本文提出了一种新颖的返排液回收利用方案，主要包括以下几个步骤：
（1）物理处理：通过沉淀、过滤和离心等物理处理方式，将返排液中的固体颗粒和液体分离。
（2）化学处理：通过加药、氧化和膜分离等化学处理方式，去除返排液中的有机物和溶解物。
（3）水回用：处理后的水可以回用于后续的压裂工艺，以减少对淡水的需求。
（4）能量回收：处理后的有机物和焦油可以通过热解或者气化等技术转化为可利用的燃料，以供能源生产或者压裂工艺的加热需要。
（5）资源回收：处理后的溶解物可以被提取和回收，例如，重金属可以被回收利用；某些有机物可以转化为其他有用的化学品。
6.结论
致密气压裂返排液的回收利用技术是一个复杂而重要的问题。本文综述了当前的研究成果，并提出了一种新颖的回收利用方案。需要指出的是，返排液的处理和回收利用需要考虑到地域的差异性和技术的成熟度，因此具体的研究和应用还需要进一步深入探讨。
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