摘要：在我国可持续发展背景之下，页岩气的开发利用在能源安全保障、能源结构改善、构建“双碳”新格局等方面，具有重大战略意义。在天然气的利用方面，页岩气凭借开采寿命长、生产周期长的优势，以及“自产自储”的特点，在能源开发利用方面，占据重要地位。随着全球能源供应形势日益严峻，页岩气对于保障能源安全，构建未来新发展格局，将发挥更加重要的作用。但在页岩气的实际开发过程中，针对压裂返排液与油基岩屑处理，仍存在较多隐患问题，对环境安全造成威胁的同时，阻碍了页岩气开发的发展进程。为此，本文就四川页岩气开发压裂返排和油基岩屑处理处置展开探析，以供参考。

关键词：页岩气开发、压裂返排液、油基岩屑处理、环境保护

四川页岩气资源量占全国的五分之一，其可采资源量在全国居于首位。四川省作为页岩气资源大省，做好页岩气的开发工作，在促进当地社会经济发展的同时，也为国家能源安全保障构筑防线。根据近年来《页岩气发展规划》，在页岩气的开发过程中，一方面，要以科学有效的方式策略，发挥页岩气开发所带来的社会效益、经济效益;另一方面，要坚持可持续发展原则，切实保障资源安全，维护和谐生态环境;寻求页岩气开发与生态环境保护的利益共同点，最大程度在维持生态环境保护的前提下，促进社会经济发展，顺应时代发展的需要。

1、页岩气的开发

1、1页岩气概述

页岩气以其高效绿色的能源资源优势，在供热发电、化工生产等方面得到广泛运用，与社会生活和经济发展的联系日益紧密。以甲烷为主要成分的页岩气，属于非常规天然气，又与其他天然气相区别，以吸附或游离状态为主要存在方式。虽然页岩气采收率较低，且需要在人工进行改造下，才能实现增产，但其具有持续产气供气、资源数量大、产能稳定等优势条件。在成藏机理方面，页岩气所具有的复杂性特征，具体体现在多机理递变。不仅具有煤层吸附性特征，同时兼具常规圈闭气藏特征。页岩气的成藏过程中，储存方式、成藏类型的改变，含气丰度、富集程度逐渐增加，在一定程度上，间接影响页岩气藏中天然气的分布。

1、2页岩气开发的必要性与可行性

页岩气开发的必要性;社会经济的发展离不开能源，尤其是在我国现今社会经济高速发展背景下，保障能源安全，显得尤为重要。页岩气具备非常规天然气的独特优势，其科学有效的开发，能为我国能源安全保障贡献力量;同时，页岩气所具有的清洁高效优势，对于“双碳”格局形成，能够发挥积极作用。另外，随着能源供需矛盾日益加剧，全球气候变暖问题的发展，页岩气等非常规天然气的开发利用，一定程度上，有利于推动多元化能源供应格局的形成。页岩气开发的可能性;我国对于页岩气的开发起步较晚，但发展迅速。在页岩气储量方面，我国页岩气资源储量高达100万亿m3，页岩气资源较其他国家，储量丰富。此外，尽管页岩气开发技术高于传统油气资源，但针对页岩气开发，我国已经具备一定技术能力，并且在水力压裂等核心技术方面，无论是成熟利用方面，还是经验积累方面，均已取得较大突破。

1、3页岩气开发技术

页岩气开发涉及钻井技术、储层压裂改造技术、清水压裂、scCO2-ESGR等技术。页岩气发展运用的前提与基础，在于开发工艺与开发技术的进步。提高页岩气开发技术，促进页岩气开发利用效能，在一定程度上，降低了对生态环境所造成的负面影响，从而保证在最大程度上，满足日益增长的能源需要，缓解能源矛盾冲突。

1、3、1水平井钻井技术

通常情况，水平井钻井技术又细分为布井、钻井、完井三个阶段，并由多种技术综合组成 ，其在页岩气的开发技术中，技术要求较高。此外，水平井钻井技术，属于页岩气开采的核心技术之一。在作业过程中，其对斜角度以及井段长度都具有一定要求。另外，作为一种定向钻井技术，在一定程度上，影响后续页岩气开采的施工难易程度。

1、3、2多级压裂技术

通常情况下，多级压裂技术分为滑套封隔器分段压裂、可钻式桥塞分段压裂两种方式，又根据进入储层压裂，支撑剂压裂液的差异，分为不同阶段。通过封堵或限流技术对储层的不同层进行分离，是分段裂压短时间实现多储层裂压的关键。作为一种分段裂压技术，多级裂压提高单井产量，将地质储量最大限度利用的同时，在资源的利用方面，一定程度上，实现了资源的可持续利用。

1、3、2 scCO2-ESGR技术

scCO2是当前页岩气开发的重要研究领域，对于页岩气增产与资源保护具有重要的现实意义。在页岩气开发进程中，scCO2-ESGR技术虽起步较晚，但其具有兼容性优势，且不仅是在减少温室气体排放方面，在CO2地质封存方面同样适用。这对页岩气产量提升发挥重要作用。使其节能减排的同时，实现对页岩气高效开发。与此同时，在达成增加页岩气产量目标的同时，页岩储层物化性质得到改善。从而在开采过程中，实现效率最大化。

2、压裂返排液和油基岩屑处理技术及现状

2、1压裂返排液处理技术与现状

2、1、1压裂返排液处理技术

传统的压裂返排处理技术主要由现场收集、密闭转运、废水处理场站集中处置等流程组成，它们在压裂返排液的处理过程中，由于受其自身或其他条件的影响，仍具有一定程度上的局限性;因此，为适应页岩气开发需要，如Clean Wave、MI SWACO等新型压裂返排液处理技术不断发展，以此弥补传统处理技术的不足。页岩气作为非常规的天然气资源，在其开发过程中，尤其是在页岩气压裂作业过程中，可能对环境造成破坏，因此，必需要加强过程监管。

2、1、2压裂返排液处理的现状

在四川省页岩气开发项目过程中，针对压裂返排液已经形成较为完善的处理体系。如中石化在川西地区进行规模化压裂后，压裂返排液大部分回收重复利用后，剩余部分全部转运至内部废水预处理场站进行预处理。

2、2油基岩屑处理方式及现状

2、2、1油基岩屑处理方式

在钻井过程中，产生的油基岩屑对于生态环境具有危害性，属于危险废物，必须进行合理有效的环保处理。其危险特性主要在于基础油含量较高，导致毒性的增强，因而在油基岩屑的处理过程中，将灰渣含油率作为其处置的判断标准，以保证处理过程的安全性。根据具体条件的不同，对含油率的要求也会有所差异。此外，在页岩气田油基岩屑处理实践中，其处理方式具有环境适应性，如长宁区块离心分离+容器萃取法以及威远区块热解析法等实践过程中，其油基岩屑的处理能力各不相同，各种方法优劣共存。油基岩屑的处理，为页岩气稳定开发奠定基础。在此过程中，对其进行科学有效处理，能促进其资源化利用的同时，保障页岩气的稳定开发，形成相互促进的发展格局。

2、2、2油基岩屑处理的现状

在油基岩屑处理过程中，仅依靠一种方法或方式，不足以将油基岩屑处理彻底，因此，为满足实际需要，油基岩屑的处理方式应灵活多样。同时，油基岩屑的处理技术具有多样性，常见的有焚烧、固化、高温裂解等技术，在具体的实际应用过程中，如果处理不当，可能给环境带来再次污染，造成更加严重的后果;因而在处理方案的选择上，要慎重考虑，有所依据，最大程度上减少环境污染发生的概率。

3、压裂返排液与油基岩屑处理处置存在的问题

3、1压裂返排液处理存在的问题

3、1、1处理难度大

天然气井压裂过程中，会产生大量返排液，并且这些返排液的成分十分复杂，密度大，黏稠度高。造成压裂返排液处理难度大的原因，除了返排液本身的复杂性外，还在于缺少与之相对应的压裂返排液达标外排处理技术，目前，尚未有成熟的、经济性的压裂返排液达标外排处理技术能够大规模推广应用。

3、1、2缺乏技术规范与处理标准。目前压裂返排液处理，相关技术规范与处理标准其涵盖范围有限，只对COD、PH值、悬浮物、色度等加以规范。如不加以改进完善，在回注及运输过程等环节，也将存在环境风险隐患。另外，一些技术规范及处理标准是否科学有效，能否应对各种具体情况，还有待进一步研究论证。

3、1、3生态环境污染。在现阶段的页岩气开发过程中，主要采用水压裂技术。随其开发规模的扩大，所消耗的水资源数量随之增加，这一方面将造成水资源紧张，另一方面，若压裂污水得不到科学有效处理，还会给当地生态环境造成严重影响。

3、2油基岩屑处理存在的问题

3、2、1缺乏相关法律保障。在油基岩屑的资源化利用过程中，缺乏以此相对应的法律法规进行约束规范。如在基础油回收、脱油残渣的资源化利用的实践中，过度的法律法规干涉，将一定程度削弱其资源利用化的积极性;如若缺少相关法律法规的规范，又会影响市场平稳运行;因此，建立合理有效，具体可操的法律法规，对于油基岩屑处理必不可少。

3、2、2存在环境安全隐患。随着市场对页岩气需求的日益增加，四川省作为页岩气资源大省，开发力度不断加大。随页岩气井范围数量的扩张，随之产生的油基岩屑使得维系经济开发与环境保护的平衡状态越发困难。此外，在油基岩屑的处理过程中，暂存、运输、处置等环节，仍具有一定环境安全隐患。

3、3、3管理体系有待优化。油基岩屑作为一种危险废物，相关企业在对其管理的过程中，要投入较多资源，以此保证相关基础设施及人员配备，因此部分企业未能按照相关环保安全要求，对油基岩屑进行处理。

4、页岩气开发压裂返排液和油基岩屑处理处置建议

根据《四川省“十四五”能源发展规划》，未来几年，四川能源发展，既要契合绿色低碳优势产业的发展要求，也要满足绿色发展新动能的现实需要。因此，在能源应急安全保障、推动清洁低碳转型等方面，对省内页岩气开发压裂返排液和基岩屑处理提出更高要求。本文在借鉴国内外经验基础上，根据四川省页岩气开发实际情况，对四川页岩气开发压裂返排液和油基岩屑处理处置，提对出以下建议，以供参考。

4、1压裂返排液处理建议

4、1、1加大压裂返排液处理技术研发力度

现阶段的裂返排液处理技术仍具有较大发展空间;一方面，为弥补现阶段裂返排液处理技术存在的不足;另一方面，随页岩气开发的不断发展，对于裂返排液处理技术，将会不断提出新要求。特别是在绿色发展理念背景之下，页岩气开发对环保要求不断提高。因此，对于压裂返排液处理技术的研发，要满足环境保护需要，同时兼顾页岩气开发效率。针对压裂返排液处理难点，展开达标外排处置技术攻关。如针对返排液黏稠度高，进行降黏物质的研发。此外，压裂返排液处理技术研发，离不开人才资源的建设。在加大对技术研发资金支持的同时，也要注重相关科研人员才的培养;从而实现对压裂返排液处理技术的持续跟进，增加技术突破的概率。

4、1、2加强处理技术、标准规范

对压裂返排液处理技术、标准进行规范，旨在将压裂返排液处理环节具体化、规范化，提高处理过程安全性。另外，相关技术、标准的规范，对于相关环节的监管，落实主体责任具有积极意义。从而在监管过程中，构建其起页岩气开发的安全防线，让压裂返排液技术在科学、合理的发展环境中，获得新突破，达到新的历史高度。

4：1、3加强作业过程监管

作业过程监管，是压裂返排液处理的中心环节，也是预防生态环境污染的主要手段。对于加强作业过程的监管工作，首先要建立健全作业监管体系，明确过程中的主体责任，为监管部门开展工作提供依据。另外，要注重监管工作职能划分，精简监管结构，提高监管效率。同时，对于监管工作，要对公众做到及时公开，建立监督反馈途径，把压裂返排液处理监管工作真正落实到位。

4、2油基岩屑处置建议

4、2、1完善相关法律法规

油基岩屑处置过程中，法律法规支撑不足问题，相关立法工作必须予以重视，加快立法进程。一方面，未来页岩气的开发利用，离不开法律、制度的保障;另一方面，油基岩屑处置，从法律层面进行约束规范，能为页岩气的发展，营造良好的法治氛围;使其有法可依，有章可循。同时，法律层面的约束规范，在页岩气的开发过程中，能够明确相关责任主体，让压裂返排液处理、油基岩屑处置的监管工作落实到位，最大限度减少生态环境安全事故发生的概率。

4、2、2建立健全环境安全保障体系

在油基岩屑处置方面，油基岩屑的处置对社会经济发展带来损失的同时，还会给生态环境带来负面影响。而造成环境风险的因素中，环境监管、责任划分、法律保障等各方面，共同来持页岩气资源开采与环境的平衡状态。因而在环境安全保障体系建设过程中，要注重体系建设，将环境安全保障贯彻到具体的工作过程中。同时，要更加注重体系反馈，结合区域环境、实际情况，推动科学有效的环境安全保障体系建立。最大程度降低油基岩屑处理对生态环境的影响，在保证生态环境安全的同时，为页岩气的可持续发展，奠定坚实基础，构建生态安全与经济发展利益共同体。

4、4、3管理体系优化

在油基岩屑处理的过程中，应在遵循无害化处理原则之下，对于处理的过程、方式、监管的途径、评判的指标等各方面，必须切实落实，从而保障对页岩气开发管理的质量与效率。另外，油基岩屑资源化利用的过程中，应根据其环境特性，对油基岩屑的资源化利用进行合理规范，提供依据。建立油基岩屑资源化利用的全过程管理体系。另外，管理体系的优化，要建立在体系结构合理的基础之上。针对油基岩屑处理管理体系的优化，要确立环境安全的中心地位，牢牢把握绿色安全防线，提高油基岩屑管理效率。

4、结语：现代社会的生产生活离不开能源，能源安全不仅是社会正常运行的基础，还直接影响国家安全。并且在现阶段，在全球能源供应形势日益严峻背景之下，非常规能源将成为我国常规能源的战略接替。页岩气作为非常规的天然气资源，对保障我国能源安全，促进经济发展具有重大战略意义。而压裂返排液处理、油基岩屑处理处置是页岩气发展道路过程中，无法避免的问题 为满足国家发展需要，构建新发展格局，针对四川页岩气开发压裂返排液和油基岩屑处理处置，应始终遵循可持续发展原则，长远考虑，将页岩气资源优势转化为经济发展优势，构建生态环境保护与经济发展双赢局面。

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