一方認(rèn)為，得益于水力
壓裂法，天然氣開發(fā)熱潮引發(fā)了美國(guó)的能源變革，減少了對(duì)外國(guó)能源的依賴，并創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)就業(yè)機(jī)會(huì);另一方認(rèn)為，
水力壓裂法是將砂、水和化學(xué)劑注入到頁巖層來提取天然氣的過程，該過程耗水量大，并且具有毒害性，將有毒化學(xué)物質(zhì)泵入土地，污染了空氣和水，也給人類、野生動(dòng)物和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了危害。兩種截然相反的觀點(diǎn)讓水力壓裂法成為爭(zhēng)議焦點(diǎn)。
水力壓裂法，即借助高壓將大量水、沙子、以及化學(xué)物質(zhì)的混合物通過鉆孔打入地下，對(duì)頁巖層進(jìn)行液壓破碎，從而將其中的石油或天然氣儲(chǔ)備釋放出來的開采方法。該方法帶來了大量的油氣產(chǎn)量，但同時(shí)每年采出水?dāng)?shù)量也很驚人。這些水中混有烴類和其他化學(xué)物質(zhì)、天然水以及壓裂井中隨著氣體一同回到地表的剩余液壓液等。該技術(shù)在消耗大量淡水資源的同時(shí)，還產(chǎn)生了大量需要處理的廢水。這引發(fā)了公眾和業(yè)界的擔(dān)憂。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)近百萬口石油天然氣井每年產(chǎn)生的采出水就達(dá)210多億桶。
不少專家表示，開發(fā)一系列水處理技術(shù)，最大程度地尋求水處理過程的經(jīng)濟(jì)合理性，并根據(jù)礦井在生命周期不同階段的不同需求對(duì)水進(jìn)行循環(huán)利用是水力壓裂法可持續(xù)前進(jìn)的一個(gè)重要因素。
根據(jù)全球領(lǐng)先的水務(wù)公司威立雅公司向記者提供的相關(guān)材料顯示，水力壓裂法所使用的水包括地下水、地表水和飲用水，目前地下水使用率一般占比為45%到90%。開采一口
頁巖氣井，需要耗費(fèi)120萬到350萬加侖的水，而且壓裂用水要求較高，要符合特定的水質(zhì)要求，要避免有腐蝕性，要與操作過程相匹配等。另外，水力壓裂法回流水，即廢水重復(fù)利用的比例一般介于15%-60%之間。
經(jīng)過多年研發(fā)試驗(yàn)，威立雅公司已擁有專利技術(shù)、精密技藝來處理頁巖氣生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水或再回收利用，繼續(xù)萃取天然氣或?qū)U水再處理，用于其它用途，從而減少了廢水量以及污染水的儲(chǔ)存。
在美國(guó)加州的圣阿爾多項(xiàng)目頁巖氣項(xiàng)目中，
雪佛龍與威立雅就廢水再利用展開合作，威立雅為該項(xiàng)目提供集工藝流程設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)工程、設(shè)備采購以及建設(shè)管理等于一體的交鑰匙工程，有效地提高采出水的回收利用水平。
圣阿爾多項(xiàng)目最初的采出水水溫是99.3攝氏度，每單位采用出水中含有25ppm的散油，80ppm的碳類物，240ppm的二氧化硅，26ppm的硼，240ppm的堅(jiān)硬物以及6500ppm的總?cè)芙夤腆w顆粒。
為達(dá)到給水要求：總?cè)芙夤腆w顆粒少于510ppm,硼少于0.64ppm，水中堅(jiān)硬物如碳酸鈣少于2ppm，可回收利用75%的采出水，威立雅支招如下解決方案。一是前期處理步驟，主要依靠其專利的OPUS技術(shù)進(jìn)行散油分離，提高采出水質(zhì)量，并通過系列軟化程序，用直流蒸汽發(fā)生器(OTSG)來補(bǔ)給水。二是散油分離系統(tǒng)，包括感應(yīng)天然氣浮選系統(tǒng)以及過濾系統(tǒng)，將散油含量減少至0.5ppm以內(nèi)。三是通過OPUS技術(shù)，其中包括多種處理步驟如熱傳導(dǎo)、除氣、化學(xué)軟化、媒介過濾、離子交換軟化、雙向反滲透系統(tǒng)等，這樣一來，經(jīng)處理的污水質(zhì)量顯著提高。并且，該過程中產(chǎn)生的固體物質(zhì)也進(jìn)行了脫水，并安置在垃圾掩埋場(chǎng)。四是系列軟化系統(tǒng)，包括兩級(jí)強(qiáng)酸性陽離子軟化器，減少給水的硬度，以滿足水質(zhì)要求。
為了節(jié)約淡水和降低作業(yè)成本，
哈里伯頓公司也推出了CleanWave水處理技術(shù)創(chuàng)新解決方案。該技術(shù)解決了困擾作業(yè)公司多年的難題，處理或重復(fù)利用了油氣生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)量巨大的廢水，而且在經(jīng)濟(jì)上證明可行。這項(xiàng)技術(shù)還在2011年美國(guó)國(guó)際石油、天然氣展會(huì)上被認(rèn)為是行業(yè)領(lǐng)先的創(chuàng)新解決方案。
美國(guó)亞利桑那州水化技術(shù)創(chuàng)新公司(HTI)是一家在該領(lǐng)域非常活躍的企業(yè)。這家公司的滲透過濾技術(shù)應(yīng)用在油氣開發(fā)的鉆井廢水處理中，通過滲透膜將含鹽的提取溶液與污水分離，這樣既可以回收利用勘探和作業(yè)過程中所消耗的淡水，又降低油氣開采整體的碳足跡。
鑒于水力壓裂法的重要意義，美國(guó)能源部下屬的國(guó)家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(NETL)也在極力尋找解決壓裂過程中產(chǎn)生的廢水處理之道。去年8月，國(guó)家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室宣布，將在3年內(nèi)向科羅拉多州、紐約、以及德克薩斯州的頁巖氣項(xiàng)目出資1030萬美元的研發(fā)資助。接受資金的企業(yè)也必須在總成本中拿出670萬美元作為投入。在國(guó)家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的監(jiān)督下，這些項(xiàng)目將對(duì)新的凈水膜進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)目前的
固井措施進(jìn)行評(píng)測(cè)。
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