处理采出水和再循环利用返排水用作压裂液补充水，仍是作业者及其服务提供商极为关注的重要课题，面对当前的低油价形势，要降低成本更是如此。石油天然气行业将继续从三个主要方面推进处理采出水的技术：改进压裂液、提高采出水处理效率及监测和增强采出水生产循环。其益处是实现了减少所用淡水量和所需运输车的数量，且大量的采出水注入处理井，有助于油气行业在努力降低成本、践行环保理念和维持淡水资源方面做得更好。

压裂液改进

任何压裂液的改进取决于它的化学成分，包括我们所接触到的一切事物的化学性质，例如压裂管柱、地层岩石和储层流体，这对最初发展使用淡水的钻井液更是如此。淡水可以被不同质量的水所替代。由于采出水在井场的可获得性，采出水是最有可能用于压裂补充水的。采出水也可能被用于返排，返排包含每日增加的地层水，但地层水基本上没有返排。这些水因它们自身的可获得性、化学性质、处理方法被用作补充水，都非常具有挑战性。

返排水具有变化性，但它通常是增加了总溶解性固体物质(TDS)，从第一天的压裂后生产直到重新获得被用的压裂液。地层水也有变化，同样增加了总溶解性固体物质，尤其是作业者正在一个来自多个生产层含水的油田施工时。

更好的方法是解决水质的变化问题，具体来说，水质的特性会对压裂液性能造成有害影响。任何污染纯净水的物质都有可能对压裂液性能有潜在的不利影响。然而，并不是所有污染物都会以同样的方式或同样的浓度对压裂液性能产生消极影响。

一些污染物会影响聚合物水化或聚合物稳定性;而一些污染物可能会在温度稳定情况下影响交联反应速度。例如铁，可能会对低浓度下压裂液交联反应产生负面影响，而氯化钠(NaCl)可能对一定浓度达20%左右的交联反应的压裂液有极小影响或没有影响。

示压裂液交联反应不足，也就是压裂液的浓度少于20%。采出水的质量可能限制了瓜尔胶的水化浓度及其后续交联反应压裂液的性能，一些服务商只是添加更多的聚合物来稀释或脱盐来降低盐度。而其他服务商正在开发更具耐盐性的交联反应压裂液系统。

碳酸盐和碳酸氢盐碱度可能会干扰瓜尔胶和瓜尔胶衍生物，而硬性离子，如钙、镁、重晶石和锶干扰交联反应。在石油工业中，即使已处理过的采出水再循环用作压裂补充水，细菌也是普遍存在的。如果硼含量超过10 mg / l(37.9毫克/加)，服务提供商通常会调查聚合物水化的问题，当硼浓度超过20~ 25 mg / l(75.7毫克/加到94.6毫克/加)，高pH值压裂液中的不成熟交联反应就会出问题。在鹰福特(Eagle Ford)、迦南伍德福德(Cana Woodford)和巴肯(Bakken)中通常能观察到硼浓度大于25 mg /L。

选择采出水处理方式

采出水可分为两类：全部水和化学液体。过滤、电凝聚、电化学氧化、蒸馏、紫外线照射和反渗透等等，这些方法都是全部水的处理方法。整个水柱直接受热、膜分离等等。化学液体主要是向水中添加物质进行处理。

一般来说，全部水处理方法要比化学液体处理方法花费更多，但是当遇到破乳化作用时，这两种方法都是比较好的方法，将油气与水分离，减少总有机碳，去除硬度、悬浮固体总量和总溶解性固体物质。

化学添加剂处理方法通常被所提供的杀菌剂约束。二氧化氯服务努力提供杀菌剂和减少硫化物的氧化好处，亚铁转化为三价铁来改进水的颜色和透明度。增加过滤，犹如艺术科学，是很有帮助的，但在全部水处理过程中很可能不完全。

处理过程中存储也和考虑选择一种处理方法一样重要。是否能够提供更稳定质量的返排液来处理或存储处理过的水，用于压裂重复使用，这会比利用地面储罐实现和保持同种水质更难做好，正是因为地面储罐的大小与标准的压裂罐相比，水质监测使用AST要求更少的采样点和质量控制测定，以确保稳定性和一致性。在地面储罐中处理采出水，有助于在用于压裂之前积蓄水优化细菌监控措施。

增强采出水循环提高产能

处理采出水对所需的标准压裂液非常重要，甚至对防止井眼造成结垢和腐蚀问题，使支撑剂充填的损失降到最小，解决地层破坏问题及最终提高生产率来说更重要。

实际上，一些作业者调查了压裂井处理采出水的改进结果。某作业者在处理的采出水中使用一种锆交联羧甲基羟丙基瓜尔胶得出结论：初步结果显示可抵消生产符合压裂井使用2%氯化钾(KCl)作为基液的那些生产。

另一个例子是在处理巴肯(Bakken)和Three Forks采出水中使用锆交叉与瓜尔胶得出结论：当前生产数据显示了使用采出水井增产措施的优势。

去除成分而不减少水的处理方法带来了与处理过程相关的不必要成本。将处理过的采出水返回到同样的地层，仅仅去除悬浮固体物，解决细菌和可能存在的硼问题，这不仅比降低TDS到饮用水水质标准的成本要少，而且不伤害储层。