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新的过滤器回收压裂现场的用水

时间：2021-07-22 14:16:54 来源：

一种新的基于膜的过滤系统旨在减少水力压裂所需的水和能量。

研究人员说，该系统提高了钻井现场水力压裂用水的处理和安全再利用的效率。与其他过滤系统相比，该过滤器可产生多达50％的水可重复使用，从而大大减少了对淡水的需求。

除了产生更大数量的纯净水之外，新的过滤器系统还可以在比传统系统更低的压力下运行，这意味着可以节省大量能源。

这项技术可以帮助减少对水力压裂的环境影响和财务成本。在过去的十年中，由于水平钻井的发展，水力压裂技术发展迅速。随着产量的持续增长，美国国家石油委员会（National Petroleum Council）估计，未来十年内80％的钻井将需要压裂。

“现场回收回流水提供了一种经济高效的解决方案，可以节约水和能源，节省道路磨损，并降低生产成本，”与化学工程学教授本尼·弗里曼（Benny Freeman）合作的研究人员丹·米勒（Dan Miller）说。奥斯丁大学奥斯汀分校。“使用水和天然气的每个人都可以从这项技术中受益。”

正如《膜科学杂志》（Journal of Membrane Science）所报道的那样，该小组的先期研究测试了一种特殊涂层的膜系统，该膜是由塑料制成的柔韧的片状结构，可作为屏障，以过滤受污染的水，该污染的水在返回后会返回表面。在压裂过程中将一口井抽了下来。

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水力压裂过程在高压下将数百万加仑的水与沙子和化学物质混合，从井中压下，使页岩破裂或破裂，从而提取深陷地下的天然气和石油。在生产的水力压裂阶段，每口井最多可以使用600万加仑的水，该阶段可以持续一周，相当于9个奥林匹克规格的水池。

团队方法的优势是获得专利的涂层，该涂层可使膜对污染物（也称为结垢）造成的损坏具有更强的抵抗力。盐，油和其他颗粒的混合物通常会阻塞膜，并导致严重的不可逆变质，从而缩短其使用寿命。

这种有助于使薄膜使用寿命更长的涂料是一种水基溶液，只需简单地通过循环系统冲洗即可将其轻松应用于薄膜表面。

“我们的学生提出了使用聚多巴胺作为粘合剂涂层的概念，该涂层可以吸引一层紧密结合的水分子，以保护膜免于直接与污染物接触，” Freeman说。“这将使膜更耐用，更易于清洁并且更节能，从而可以将运营成本降低一半。”

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在最终完成生产之前，必须应用其他膜包衣方法，并且需要新的制造方法或可能导致变质的刺激性化学物质。

更高效率的膜使团队能够构建更紧凑的系统，从而更易于在钻探现场之间移动。这些改进使钻探现场的循环利用成为了替代传统做法的竞争选择，这些传统做法是将废水中的返排水处置或将其运到处理设施。

Freeman说：“处置成本为每桶1.50美元至2美元，运往处置场所的运输成本总计为4美元。”“在钻探现场回收回流水可以解决这两个成本，并使回用成为可行的经济选择。”

该团队的水循环系统已获得德克萨斯大学奥斯汀分校的许可，授予Freeman在2009年成立的Advanced Hydro Inc.。

通过。玛丽莎·迈耶（Marisa Meier）


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