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压裂作业是油气井增产的一项主要措施,在各油气田广泛采用。压裂废水对周围环境的危害很大,因其内在污染物成份复杂且较稳定,在自然力的作用下很难被分解,带来极大的生态环境问题。并且压裂废水处理后外排难度大、处理成本高,已成为制约油气田可持续发展的重要因素。因此,将压裂废水处理后复配压裂液对油气田减少成本、环境保护及节约淡水资源都具有重要的意义。本研究以苏里格气田压裂废水为研究对象,选取气田具有典型代表性的井场压裂废水,分析了压裂废水的污染特性,研究了压裂废水中的总铁、Ca2+、Mg2+、含盐量、有机物、硼离子对复配压裂液的影响,并提出了相应的消除方法。结果表明,苏里格气田压裂废水具有高粘度、高COD、高SS、高含盐量、高硬度等特性。因此,压裂废水经过降粘、除铁、除有机物、除SS、削减钙镁离子处理后可实现再生利用复配压裂液。针对气田压裂废水高粘度、高COD、高稳定性的特点,采用H2O2预氧化降粘与铁炭微电解完成有机物的分解与转化,通过后续水力旋流固液分离技术完成了削减压裂废水COD、SS、Fe3+等污染物的目的。研究结果表明该工艺可将废水的COD、SS、色度、Fe3+有效去除。以处理后水配制压裂液的资源化利用为目标,研究了COD、Ca2+、Mg2+、Fe3+、B3+、TDS等影响废水资源化利用的影响因子。针对各因素间相互作用机制,提出了柠檬酸作为Ca2+、Mg2+掩蔽剂,以及合理调配Fe3+、B3+比例、钠型离子交换树脂控制TDS的方法达到处理后出水配制压裂液的资源化利用目标。综合以上研究,确定了预氧化-铁炭微电解-混凝-沉淀-投加掩蔽剂的压裂废水处理工艺,设计研发了气田压裂废水一体化处理设备,该设备集预氧化、铁炭微电解、絮凝、沉淀等处理工序于一体,并在苏里格气田现场进行了现场试验研究,证明了该工艺的实用性和可行性,为苏里格气田井场压裂废水再生利用提供了技术支撑。