涪陵页岩气田钻井岩屑资源化利用实践

总结了涪陵页岩气田开发初期钻井岩屑采用固化填埋方式处置存在占地面积大且易产生二次污染隐患等问题,因地制宜地探索钻井岩屑的资源化利用。分析了水基岩屑随钻预处理和油基岩屑热脱附技术,结合钻井岩屑的理化性质,开展了水基岩屑脱水后干渣制路基材料、制砖及水泥窑协同处置,油基岩屑灰渣制混凝土、制砖及水泥窑协同处置的探索和实践,基于环境安全、技术稳定可靠、消纳量大的原则,最终形成了涪陵页岩气田钻井岩屑资源化方案:水基岩屑"随钻预处理、水泥窑协同处置",油基岩屑"热脱附、水泥窑协同处置",实现了钻井岩屑的资源化综合利用。     

苏里格气田水基钻井废物资源化处置

为避免或减小水基钻井废物对环境造成的影响,苏里格气田本着"建一个气田,留一片绿色"的理念,对液相循环利用,固相外委处置,同时进一步探索钻井岩屑减量和资源化利用途径。文章通过对钻井岩屑成分分析,对泥浆池土壤和植被进行环境调研,进一步探讨钻井废物在苏里格气田的处置及资源化利用,介绍了2015年之前固化法的应用情况,2015年之后实施钻井液不落地技术的应用情况。提出优化钻井液体系,强化现场处置及监管力度,进一步实现源头控制及循环利用。同时,结合国内外钻井废物处置、再利用现状,积极探索钻井固废铺垫井场、铺垫油区道路等资源化利用方式。     

水基钻屑固化填埋对周边土壤环境的影响

为了探讨水基钻屑固化填埋对周边土壤环境的影响,以西南某页岩气田为例,选取了3处具有代表性的井场,先对水基钻屑固化处置方式和效果进行了评价,然后再对水基钻屑固化填埋池周边土壤进行监测,分析了固化填埋池对周边土壤环境的影响。结果表明,井场的水基钻屑固化填埋池周边土壤重金属的综合污染指数分别是0.45,0.56,0.29,三个井场的水基钻屑固化填埋池周边土壤重金属的综合污染指数均小于0.7,与相关标准相比,说明水基钻屑固化填埋暂时未对周边土壤造成影响,属于清洁水平。短期内水基钻屑的固化填埋效果较好,对周围土壤的环境影响较小。     

水基钻屑制备烧结砖技术研究及应用

针对某地区钻井过程中水基钻屑产生量大、处理难的问题,通过水基钻屑制烧结砖技术,进行钻井废物资源化利用。介绍了水基钻屑制作路基材料、免烧砖、烧结砖等"资源化"处置技术现状,对水基钻屑制备烧结砖技术进行实验研究,进行了破胶处理和钻屑成分分析,分析了水基钻屑预处理,对烧结砖性能进行评价,结果表明,水基钻屑、配伍材料B、补强剂A之比为1∶4∶5时,抗压强度等指标达到GB 5101—2003《烧结普通砖》要求,烧结砖浸出液达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准。     

页岩气钻屑固化填埋池监测与评价研究

为了探讨钻屑固化填埋池对周围土壤及水体环境的影响,以西南某页岩气田为例,分别选取了具有代表性的水基钻屑固化填埋池和油基灰渣固化填埋池,先对钻屑固化处置方式和效果进行了评价,再对钻屑固化填埋池土壤径流液及土壤进行了监测,分析了固化填埋池对周边土壤环境的影响。结果表明:钻屑固化体浸出液达到GB8978-1996《污水综合排放标准》一级排放标准,钻屑固化填埋池土壤径流液满足GB5084-2005《农田灌溉水质标准》旱作标准;水基钻屑固化填埋池和油基灰渣固化填埋池上覆土壤重金属综合污染指数分别是0.42、0.45,周边土壤重金属综合污染指数分别是0.45、0.54。钻屑固化填埋池各项监测指标均未超标,土壤重金属综合污染指数均小于0.7,钻屑固化填埋暂时未对周边土壤造成影响,属于清洁水平。短期内钻屑固化填埋效果较好,对周围土壤环境影响较小。     

某地区钻井固废中重金属含量分析

通过分析某地区钻井作业所产生的固体废物来源岩屑、废弃钻井液中的重金属含量,以及该地区部分区域的土壤中重金属含量,结果表明:聚磺钻井液重金属含量相对较高,与GB 15618—1995《土壤环境质量标准》比较,镉、锌、总铬超过二级标准;钻井固废中锌超过标准背景值,镉、总铬超过二级标准(旱土);地层中重金属含量分布不均,锌超过了标准背景值,镉和总铬超过二级标准;部分区域土壤中总铬超过了标准背景值,镉远高于二级标准。钻井固废中的重金属污染主要来源为钻井液。     

秸秆如何变废为宝

我国秸秆资源量大、分布面广、种类繁多,有肥料化、饲料化、基料化、燃料化、原料化等5种利用方式。总体上看,现有的秸秆利用方式技术含量不高、附加值低,部分成熟的技术有待推广;未被有效利用的秸秆仍占一定比重,秸秆焚烧现象时有发生,成为大气污染的重要源头。虽然国家和许多地方政府针对秸秆综合利用出台了税收减免、财政补贴、项目支持等一系列扶持政策,秸秆利用初见成效,但是仍然存在对秸秆综合利用的认识误区,利用重点不突出;缺乏系统设计,政策难以形成合力;秸秆收储运体系不畅;核心技术不成熟,已有技术有待推广等问题。因此,需要正确定位秸秆资源,引导秸秆综合利用的发展方向;统筹规划,构建长效机制,加大秸秆工业化利用的政策支持力度;健全秸秆收储运体系;强化科技创新支持,提高秸秆利用规模化、工业化和环保水平。     

海上油基岩屑脱油残渣与偏高岭土混掺对混凝土性能影响研究

为解决海上钻井油基岩屑上岸后热解脱油残渣堆积及潜在环境风险问题,研究了残渣与偏高岭土混掺制备混凝土的可行性。考察了残渣基本性能及不同掺量、养护龄期下混凝土力学性能与耐久性能变化情况,并探究了混凝土强度形成机理及环境特性。结果表明：单掺残渣对混凝土性能具有较大的负效应,在最佳掺量10％时可达到设计强度（30MPa）。偏高岭土可有效改善混凝土性能,提升残渣掺量。混凝土主要矿物相为二氧化硅、钙钒石、氢氧化钙和水化硅酸钙等,这些水化产物在体系内共同作用赋予混凝土基本强度。混凝土浸出液COD、重金属离子等指标可达到GB8978—1996《污水综合排放标准》一级排放限值,环境安全性良好。该研究为海上油气田油基岩屑回收上岸后热解残渣的资源化处置提供参考。     

川渝地区页岩气钻井固废分类资源化处置利用

在简要分析川渝地区主要页岩气区域长宁、威远和涪陵页岩气钻井作业主要特点基础上,重点论述了页岩气钻井不同井段及不同钻井液体系钻井固废性质特点,针对页岩气钻井水基钻井固废和油基钻屑两大类固废的资源化处置利用情况及目前存在的主要问题进行了论述,提出了川渝地区页岩气钻井固废应分井 段或分不同钻井液体系进行收集并分类采用不同技术进行资源化处置利用,以达到更经济安全环保的效果。水基钻井固废就地生物处理资源化土壤利用是最优选择,第二选择是就地作为井场公路及井场场地路基建设利用,其次是制成水泥块或免烧砖,最后是转运制砖利用;脱油后的油基钻屑较好的资源利用方式是协同水泥窑焚烧处置,其次制成水泥块或作井场路基材料利用。同时针对性地提出了页岩气钻井固废分类处理利用等方面的建议措施,对油气勘探钻井环保决策管理具有一定参考价值。     

水基钻井废物泥浆池原位处理环境影响分析

通过对长庆油田水基钻井废物泥浆池原位处理的历史情况进行调研,分析了泥浆池对周围植被和土壤的影响。结果表明：泥浆池内玉米、牧草的平均生物量分别比泥浆池外高出15.3％和44.5％,钻井废物 提高了土壤的碱性。玉米籽粒及泥浆池内、外土壤中的重金属含量均未超标,泥浆池对牧草中的重金属含量无明显影响。分析发现钻井废物中含有大量的微量元素,可以促进植被生长,且钻井液添加物可以提高土壤肥力,使其具有土壤化利用的潜力,为钻井废物资源化利用提供了方向。     

油基岩屑热脱附工程实验能耗分析与优化

热脱附技术被鼓励用于油基岩屑资源化处置,针对其工程应用中能耗相对偏高的问题开展研究, 采用两段螺旋推进式间接热脱附工程实验平台,设定天然气燃烧产生的热量与热脱附装置各环节消耗热量之和相等,据此进行平衡计算和能耗分析,基于响应曲面法对油基岩屑热脱附过程中的4个因素和两个目标进行 优化实验并加以验证。结果表明,水分蒸发吸收的热量和残渣余热之和约占总热量消耗的2/3;当油基岩屑中的含水率和含油率分别每增加1％,天然气消耗量将分别增加2.53Nm3和1.81Nm3;运用优化实验方法,可使 实验装置运行总能耗降低6.01％～13.16％。综上,通过采取降低油基岩屑含水率、含油率及优化运行参数等措施,可以显著降低热脱附装置的能耗,采用热量衡算和热脱附参数优化方法,可以为工业化油基岩屑热脱附节能降耗提供参考。     

涪陵页岩气田油基岩屑安全处置与利用实践

结合涪陵页岩气田油基岩屑理化性质,调研分析了目前各气田油基岩屑处置利用方案,开展了涪陵页岩气田油基岩屑安全处置及利用的研究与实践,分析了涪陵页岩气田热馏炉和回转窑热脱附设备运行工艺。实践表明:热馏炉设备处理能力可达40～50m~3/d,但炉内易结焦,设备检修率为每月5～8d;回转窑设备单炉处理能力为10m~3/d,能耗高,对原料的适应性广;回收的矿物油用于配制油基钻井液,脱油后灰渣的含油率均低于2%,送至水泥窑协同处置。涪陵页岩气田通过热馏炉和回转窑的协同作业,有利于油基岩屑的安全处置与资源化利用。     

吉林省农作物秸秆发电经济效益分析

农作物秸秆发电是规模化利用农作物秸秆资源的一种方式。近年来秸秆发电项目建设快速增加,在能源产出结构中占有一定份额。吉林省是粮食大省,随着近年来粮食生产种植面积增加,秸秆产出量随之增加。自2006年起,吉林省陆续立项建设以秸秆为原料的生物质发电项目,现装机容量约为201MW,年消耗秸秆约137万t,形成了一定的规模,但对秸秆发电经济效益如何这个话题一直争论不断。利用农作物秸秆资源调查与评价技术规范中列示的方法测算了农作物秸秆剩余量,并用成本收益分析法对秸秆发电项目运行的经济效益进行了分析。结果表明:在吉林省每年秸秆产出超过4300万t,其中可能源化利用的秸秆剩余量达到870多万t时,秸秆发电企业可实现自身盈利,并带来较可观的社会效益与经济效益。     

碳达峰碳中和目标下固体废物治理的法律因应

我国在联合国大会上提出了“2030年碳达峰2060年碳中和”的目标。为达成此目标,固体废物治理领域也需要积极作出响应。固体废物治理体系的核心是固体废物的处置。不同的固体废物处置方式有着不同的碳排放结果,填埋或焚烧方式处置所排放的温室气体量都远大于循环利用的方式。应以固体废物领域碳排放统一核算制度为基石,从推进政策实施和立法修改等的多个层面上去因应。立法面向上,《固体废物污染环境防治法》《清洁生产促进法》《循环经济促进法》乃至编纂中的“环境法典”都应当围绕减碳模式的固体废物处置方式改进和制定相关法律规范;制度建设面向上,以固体废物碳排放强制核算法律制度建设为主,通过碳排放强制核算制度规范相关主体及其权利义务关系并深度挖掘固体废物处置的碳减排潜力。     

工农业副产物添加对棕壤的改良研究

由于不当农艺措施等人为因素影响,辽宁省棕壤区土壤发生酸化,需要添加改良剂予以阻控。以农田棕壤为研究对象,选取工业矿渣（煤矸石和膨润土矿渣）、秸秆（玉米秸秆、花生秸秆）、菌糠（平菇菌糠、金针菇菌糠）等6种常见的工农业生产副产物作为改良剂,采用室内恒温培养的方法,考察了工农业生产副产物对酸化棕壤的影响。结果表明：添加秸秆、菌糠和工业废弃物均可一定程度上改良土壤的酸度,使土壤pH提高0.29～0.79个单位;添加改良剂可不同程度改变土壤净硝化作用,但影响不大;改良剂的添加有效增强了土壤磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性。综合而言,农业生产副产物更适合酸化棕壤的改良。     

脱硫富剂处置存在的问题及解决措施

针对含硫天然气净化干法脱硫所产生的脱硫富剂处置必须满足环保的要求,符合绿色矿山创建要求的现状,文章对当前脱硫富剂处置的几种方式进行了对比,分析其环境影响,梳理了几种处置方式的可行性,结合实际情况得出水泥窑炉和烧结砖协同处置是当前一种可行且较为环保的处置方式。进行了两种工艺的处置实验,分析了其工艺路线,脱硫富剂掺烧比例控制在0.5%～1%,水泥质量合格,尾气SO_2排放最高值为125 mg/m~3,满足GB 29620—2013《砖瓦工业大气污染物排放标准》;在页岩中加入5%的脱硫富剂制砖,可以达到GB 29620—2013《砖瓦工业大气污染物排放标准》要求的300 mg/m~3以内,且SO_2的总量也在当地环保部门的控制范围之内。进一步从合法合规、地域处置要求、安全环保风险、处置市场等方面分析了脱硫富剂当前处置存在的主要问题,并针对存在的问题提出了可行的建议及解决措施。     

城市生活垃圾源减量化技术与对策

解决垃圾问题最好的方式是避免其产生,这样就无需收集、运输或处置。此外,源减量化在能源利用、温室气体排放和其他环境影响方面,要远优于其他诸如焚烧和填埋等处理方式。生活垃圾源减量化具有环境和经济的双重效益。本文阐述了生活垃圾源减量化的概念和特征,并通过借鉴美国在生活垃圾源减量化问题上的成功经验和成熟技术,探讨了适合上海的生活垃圾源减量化对策。     

黄顶菊（Flaveriabidentis）入侵对土壤微生物功能多样性的影响

外来植物入侵对土壤生物多样性的影响已成为生态学领域的研究热点之一。运用Biolog技术和氯仿熏蒸浸提法研究了黄顶菊入侵对土壤微生物群落功能多样性及土壤微生物量的影响。结果表明,黄顶菊入侵后土壤微生物代谢活性显著升高;土壤微生物群落平均吸光值（4WCD）的变化趋势为：入侵地根际土（RPs）〉入侵地根围土（Bs）〉未入侵地（CK）,且差异显著;而CK的功能多样性指数（日）高于BS,RPS亦高于Bs,差异均显著（P〈O．05）。主成分分析结果表明,黄顶菊入侵使土壤微生物群落的碳源利用方式和代谢功能发生改变。对不同碳源利用的分析结果表明,糖类、氨基酸类、羧酸类和聚合物为土壤微生物利用的主要碳源。入侵样地Bs和RPS的微生物量碳分别比CK高27．05％、121．52％;BS和RPS的微生物量氮分别比CK高37．40％、79．80％。相关性分析表明,AWCD与微生物量碳和微生物量氮均呈极显著正相关（P〈0．01）。由此可知,黄顶菊入侵增强了入侵地土壤微生物代谢活性,降低了土壤微生物群落的功能多样性,增加了土壤微生物量碳、氮水平。     

塔里木油田钻井废物处理技术研究

为实现钻井废物随钻即时处理,采用钻井废物处理技术。研究对钻井废物实验取样,将废物分离成岩屑、泥饼和水,对泥浆中的固体通过水洗、絮凝分离和化学反应处理,泥浆中的有害物质成分和氯离子被析出后,再用真空吸附脱水制成泥饼,同时将水循环利用。根据实验数据对本底值以及处理前后的数据进行对比分析,验证了该技术在塔里木油田的适用性。     

新疆某油区土壤污染状况研究

对新疆某油区的土壤污染状况进行研究,以期为石油开采区土壤生态环境保护与治理提供基础资料。通过对新疆某油区内的土壤环境状况调查发现,油田开发过程中产生的钻井废水、原油脱出水、井下作业废水、钻井废弃泥浆、钻井岩屑、污水处理厂污泥、罐底油泥是土壤污染的重要来源;该油区土壤受油田开发活动的影响,石油类、铬、总盐的含量升高,土壤有机质含量降低,pH趋于弱酸性。油气田开发项目应加强对污染物的管理,及时完善环保措施,并建立有效的环境管理制度,将油气田开发活动对环境的影响降到最低。