随着油田开采的不断深入,压裂已成为各大油田保产、增产最重要的途径,然而随之带来的环境问题也越来越引起人们的广泛关注。随着非常规油田的开发,体积压裂开发模式的规模化应用,压裂返排液呈现出快速增长的态势,对其的有效处理和水资源的循环利用已成为制约油田发展的关键。一方面大型压裂需要消耗大量水资源,另一方面因压裂产生的大量压裂返排液需要外排,直接外排对环境的危害甚大且持久。因此,无论从生态环境的保护,还是从节约施工成本,如何有效合理利用油田污水资源、有效处理压裂返排液,已成为制约油田可持续、快速发展面对的首要问题。本文以新疆油田胍胶体系的压裂返排液为研究对象,通过跟踪分析和研究油田的压裂返排液返排随着时间变化的水质特征参数,围绕高分子聚合物、乳化油、高浓度无机盐的物理化学去除技术,利用飞行时间质谱解析了压裂返排液中胍胶的分子结构及返排液处理前后压裂返排液结构变化,建立了压裂返排液中胍胶含量和分子量检测方法,展开压裂液高效处理及循环利用的技术研究;并开展了压裂返排液催化氧化技术研究,研发出两种性能优异的催化剂,研究并开发了一种耐盐型压裂返排液用高效絮凝剂,处理性能好,未使用贵金属元素,同时其制备方法较为简单,成本低廉,不易发生钝化和中毒现象。通过对压裂返排液的水质特征的研究,获得了压裂返排液水质特征和返排规律,并通过对压裂返排液处理循环利用技术主要的影响因素研究,确定了压裂液处理关键技术,以及循环利用技术关键指标体系,几种重要元素的技术指标可确定为:硼元素含量≤10 mg/L,调节体系p H后可增加至≤20 mg/L;一价金属离子,如Na+含量≤5000 mg/L;Fe2+含量≤5 mg/L;二价金属总含量,如Ca2+含量≤1000 mg/L;三价金属总含量,如Al3+含量≤100 mg/L。并在上述研究的基础上,开展了压裂返排液处理技术研究与示范工程,形成一套适合压裂返排液处理及循环利用的工艺技术体系,实现压裂返排液达标处理和回用的目的。既有效利用油田外排污水资源,又解决了压裂返排液处理的污染排放问题,在环保环境的同时实现了油田可持续发展。