项目简介：延长、长庆油田油气总产量接近7000万吨，占国内石油产量的三分之一以上。地处陕北的延长、长庆油田都存在着多层系开发问题，不同层位采出水组成性质差异较大，混合后会发生钙、硫酸根、碳酸根等离子间反应而结垢。同时采油（气）产出水含硫量较高（40mg/L以上），腐蚀严重、处理后的水水质稳定性差，水质处理达标率低。页岩气是重要的清洁能源，完井后需采用水力压裂（约需 20000 m3/井压裂液）技术在页岩中形成高渗通道，压裂作业完成后有 15%～30%的返排液会排至地面。这些返排液中往往含有大量的金属离子及有机污染物，对生态环境具有极大危害。 该成果系统研究了上述多层产出水混合后水中钙、硫酸根和碳酸根离子之间的反应、垢晶体生成与沉积过程，运用发明的多层水混注除垢方法，使混合水在发明的结垢预反应器中混合、反应，生成的微细垢晶体吸附在垢结晶反应器中的吸附材料表面，使垢得到第一次去除；再在絮凝过程中，利用絮体对微小垢晶体的吸附、包裹作用，在沉降过程中进一步去除，最终实现处理后污水的水质稳定。针对作业废液组成复杂、粘度大（铁离子含量高）的特征，成果利用化学氧化，将压裂废液中的高聚物通过化学氧化降解、降粘，再结合化学絮凝过程，实现了压裂废液中悬浮物、油等杂质的去除。同时通过污水 pH 值调控、沉淀反应去除成垢离子、氧化反应除铁除硫和杀菌，实现了处理后水腐蚀、结垢性质的有效控制，确保处理后水质达标。在上述基础上，形成了系列水处理药剂，使处理后作业废液中悬浮物含量由原来的 200mg/L 以上降低到 5mg/L 以下，腐蚀速率控制在 0.076mm/a 以下；建立了化学氧化降黏、调节废液 pH 值， 并在阳离子聚合物作用下强化絮凝的页岩气返排液处理方法。                                                                            创新性：多层采出水的处理 对污水进行混合—吸附—絮凝处理，不采用阻垢剂。 混合—混凝—过滤后再加阻垢剂的形式进行。 含硫采出（采气）水的处理 调整污水pH+气提、氧化-吸附-絮凝处理高含硫污水，处理后水结垢量为3.5mg/L、处理成本1.5元/方以下。 结垢量高达56 mg/L以上，处理成本为3.5元/方以上。 作业废液处理 作业废液处理后就地回用。 集中处理，利用光催化氧化处理，水中放电+生物处理方法，微生物处理。