油田压裂返排液对区域水文地质环境的影响
为提升油田采收率，维持稳产实现国家经济高速发展需求，油田开发变成当前石油开采的中心工作。压裂作为油田开采的关键增产举措，是低渗油田开发的核心技术，应用范围广泛。压裂返排液内具有丰富的化学成分，难降解有机物，具备高粘度、高浑浊度且形态稳定等特征。
引入地层岩石介质流体密度状态方程与孔隙度状态方程，离散化非稳态渗流解析式，得到压裂返排液流动特征；采用PHREEQC水文地球化学模拟软件呈现出返排液与地下水、土壤及土壤裂缝之间的化学反应。
模拟结果表明，胍胶压裂返排液对土壤的危害性极强，地下水内的离子含量发生变化，给水文地质环境造成不可逆的严重影响，让人们清楚的认识到返排液的危险性，为降低油田开发污染提供有效的参考借鉴。
一、油田压裂返排液运动规律分析
实施油田压裂施工过程中，因为土地天然裂缝的存在，压裂液滤失量较多，会顺着裂缝长度方向缓慢流淌。按照渗透力学地名管理，仅考虑压裂液在渗入区域的流动过程，在假设压裂液滤失驱替模式为活塞式驱替基础上，探究油田压裂返排液的液体运动规律。油田压裂返排液的滤失涵盖两个流程，从内往外分别是侵入层和储层区。因为压裂液品类众多，对其流动形态的定义也各不相等，按照真实施工常见的压裂液特征，将压裂返排液当作是一种冥律流体进行处理。
二、油田压裂返排液对区域水文地质环境的影响
第一阶段为返排液和包气带介质作用的模拟。采用PHREEQC水文地球化学软件来呈现出返排液泄漏后包气带的离子变化。模拟结果如图一所示，可以看出阴离子内，氯离子与硝酸根离子的浓度基本没有发生任何改变，其不参与水岩反应，具备极强的迁移性。阳离子内，钾离子、钠离子浓度变低，表明此类离子参与了高岭土、钠长石矿物的沉淀。蒙脱土发生溶解，让钙离子浓度变多，表明蒙脱土变换成了高岭土。溶液内的钡离子无任何形式的改变。
第二阶段实验为含水层内的水岩作用分析。运用PHREEQC软件内的均衡模拟与MIX 混合模块完成通过包气带后的压裂返排液与含水层、浅层地下水之间的关系，阐明地下水的水质改变机制。在MIN模块内将返排液和地下水的混合比例标记成1:10、1:30和1:50。如图二所示不同混合比例的仿真结果看到，伴随混合比例的增长，返排液内的关键离子成分浓度变低，同步逐步接近原始地下水特征。但返排液是一种高盐度溶液，虽然返排液与地下水的混合比例是一比五十，但仍旧会让地下水的水质产生十分严重的变化，证明压裂返排液具备高危性，对地下水会形成不可逆的污染。
三、油田压裂排液对土壤环境的影响
首先进行压裂返排液对土壤动态适应性评估实验，试验参数中，ϕ为孔隙度，k是地层水测渗透率。实验结果如表一与图三所示，图三内的PV表示的是孔隙体积。以此看出，运用胍胶压裂返排液对土壤岩心实施损害评估实验时，岩心处于返排驱替若干小时，与原始渗透率相比，其岩心渗透修复速率约处于百分之三十六点零二至百分之四十六点二八。
综合来看，使用胍胶压裂返排液对岩心进行实验时，E号井土壤裂缝返排驱替若干小时后，与原始渗透率相比，其岩心渗透修复率约为百分之八十二点四一。F号井土壤裂缝反排驱替若干小时后。岩心渗透修复率约为百分之七十五点三六。由此看出胍胶压裂返排液对土壤裂缝的危害较轻，并伴随着反排时间的增多，岩心渗透修复率无显著改变。
四、总结
深入研究油田开采区域内的水文地质环境，由于微粒移动与油水乳化等情况，岩心渗透修复率变化幅度增长，土壤及其裂缝损害严重，打破区域生态平衡，改变了地下水原始化学类型，针对油田压裂返排液污染问题，通过研究液体流动特质，并利用模拟软件对返排液与水文环境中的地下水、土壤之间的化学反应进行仿真实验，获得真实可靠的污染数值与结论。采用滑溜水对岩心进行仿真实验，裂缝岩心通过若干小时反排后，损害程度是中等偏高，压裂返排液对土壤裂缝的损害显著大于土壤，对地质环境拥有负面影响。
