隨著國內(nèi)頁巖氣勘探開發(fā)向深層領(lǐng)域進軍，體積壓裂技術(shù)被廣泛應(yīng)用，但是，這一技術(shù)要消耗很多水。井場經(jīng)常地處深山老林、荒漠戈壁，找水不易，而且勘探開發(fā)中產(chǎn)生的返排廢水也是環(huán)保難題。

近日，在四川長寧H22A平臺，勘探開發(fā)排出的上萬噸廢水竟一夜之間消失不見了。原來，江漢石油工程公司壓裂液科研人員開發(fā)出了一套環(huán)保壓裂液——FLICK-2壓裂液體系，一舉解決了井場用水難題。

歷時一年多研發(fā)

“不挑食”的壓裂液誕生

體積壓裂技術(shù)是目前頁巖氣開發(fā)最為有效的技術(shù)之一，這種技術(shù)將水和減阻劑、助排劑等各種壓裂液助劑混配后壓入地層，通過壓力使已有巖縫不斷蔓延擴大，增加產(chǎn)氣量。但如果沒有大量的水，就玩不轉(zhuǎn)了。

“一口井進行一次體積壓裂需要耗水5萬噸，相當(dāng)于18個10賽道標準泳池的水。”參與FLICK-2壓裂液研發(fā)的科研人員閆秀說。

而且，一個開發(fā)平臺往往不止一口井。以長寧H22A平臺為例，該平臺有4口開發(fā)井，清潔淡水需求量約20萬噸，這是2萬戶城市居民一個月的用量。

量大且穩(wěn)定的水源很難找。在水資源稀缺的地方，勘探開發(fā)用水靠罐車拉運，運輸成本極高。使用后的返排污水包含泥砂、油氣和地層水等，成分復(fù)雜，現(xiàn)場存儲和運輸存在巨大的環(huán)保風(fēng)險，后續(xù)處理工序繁瑣，耗時耗力。

返排廢水若能循環(huán)利用就好了。公司科研人員設(shè)想，壓裂液要用清潔淡水配制，如果壓裂液沒那么“挑食”，能直接采用廢水配制，問題不就解決了?2019年初，科研人員著手環(huán)保型清潔壓裂液研發(fā)。

每口井產(chǎn)生的廢水成分都不一樣，最難的便是如何讓新壓裂液適應(yīng)各種水質(zhì)?？蒲腥藛T搭建了可移動式實驗室，現(xiàn)場監(jiān)測水質(zhì)，還與數(shù)家水質(zhì)檢測機構(gòu)合作進行數(shù)據(jù)共享。不斷調(diào)整減阻劑分子結(jié)構(gòu)，優(yōu)化性能。

經(jīng)過一年多的研究，經(jīng)歷無數(shù)次失敗，2020年3月，終于成功研制出了可100%采用返排廢水配置的壓裂液體系，從此，井場上可以不產(chǎn)廢水了。

推向市場

經(jīng)濟、環(huán)保效益雙豐收

FLICK-2環(huán)保壓裂液解決了井場的痛點、難點。壓裂液要有一定黏稠度，才能有效傳遞能量，攜砂造縫。但壓裂液又不能太黏稠，否則阻力太大。FLICK-2環(huán)保壓裂液做到了恰到好處。

在長寧H22A平臺進行的對比測試表明，F(xiàn)LICK-2環(huán)保壓裂液最高減阻率達79%，20天施工結(jié)束后，返排廢水量比同平臺兄弟井多25%。廢水循環(huán)利用，壓裂現(xiàn)場一排排罐車被蓄水池替代，以前的繁瑣工序統(tǒng)統(tǒng)拋開，單井次可降低成本20%-25%。

有些井壓力不足，井中殘渣很難排出，如同“毒素”，會危害后續(xù)作業(yè)。新型環(huán)保壓裂液配套了可適用于低溫低壓儲層的低傷害聚合物降解劑以及環(huán)保型納米助排劑。“聚合物降解劑就像儲層‘益生菌’，再搭配環(huán)保型納米助排劑，即便再頑固的儲層殘渣，都可以排除‘毒素’，一身輕松。”該公司現(xiàn)場技術(shù)員張嘯宇打比方說。

環(huán)保壓裂液自推向市場以來，目前合計用量20余萬立方米。在我省宜昌四川、貴州、重慶、湖南等地使用時，表現(xiàn)優(yōu)秀。長寧H22A平臺就是全平臺用返排污水配置壓裂液。

“像這樣敢于將整個平臺返排污水處理任務(wù)交給我們，說明業(yè)主方認可了我們的技術(shù)與產(chǎn)品。”該公司科技信息中心主任趙勇說道。目前，江漢石油工程公司依托科創(chuàng)平臺，在研發(fā)特色液體方面保持國內(nèi)領(lǐng)先優(yōu)勢。下一步將秉承可持續(xù)發(fā)展的壓裂工藝理念，繼續(xù)研發(fā)新一代綠色環(huán)保壓裂液。