页岩气开发压裂返排液环境监管及对策建议

水力压裂技术是目前页岩气开发广泛采用的储层改造技术,但该技术的应用产生大量的返排液,返排液如何处置和监管引起了人们的广泛关注。本文收集了国内外压裂液的成分、返排液的水量和水质等资料,从深井灌注、市政污水处理厂处理后外排、现场处理后回用、现场处理后外排四种处理方式上,分析我国返排液环境监管存在的问题,针对实际问题提出对策建议,包括对化学品进行申报登记、制订污水排放的行业标准、对页岩气开发项目进行分段验收、鼓励研发污水处理新技术等。     

页岩气压裂返排废水处理方法探讨

页岩气作为重要的非常规天然气资源,已成为全球油气资源勘探与开发的新亮点,但其特殊的钻采开发技术可能带来新的环境污染问题,尤其是在页岩气压裂作业过程中将产生大量压裂返排废水,这类废水中含有随着返排废水带出的地层地下水、废压裂液和钻屑等,具有高盐、高矿化度、高色度、含有毒有害物质、可生化性差和难处理的特点。为此,在查阅相关文献的基础上,对页岩气开发现状、页岩气压裂液体系、页岩气压裂返排废水处理现状以及高盐度难降解有机废水处理现状进行了总结和分析,并结合西南地区页岩气压裂返排废水的水质污染特征,提出了组合工艺是处理页岩气压裂返排废水的有效方法,同时应加强对页岩气压裂返排废水中有机污染物的降解历程、机理和反应动力学规律的研究。     

页岩气压裂返排液处理技术

本文主要概述了页岩气压裂返排液的水质特点以及国内外最新的页岩气压裂返排液处理技术进展。针对处理后的压裂返排液的不同去向,介绍了几种循环回用或达标外排的页岩气压裂返排液的处理工艺,并阐述了博天环境创新的页岩气压裂返排液无害化处理技术。指出"强化混凝+高级氧化+生物氧化+消毒"组合工艺将成为页岩气压裂返排液处理技术的发展方向。     

页岩气开发废水污染控制技术与环境监管研究

水力压裂是页岩气开采的核心技术,但在开发过程中会产生大量的废水,其废水复杂,处理难度高、环境危害大。为此,利用重庆涪陵页岩区块的返排水调研结果,并借鉴美国页岩气开发废水的成功管理经验,分析整理了压裂返排液的水质特点、处理方式及技术,对回用技术、外排技术选择进行了推荐。结合中国现有环境监管体系,对页岩气返排废水的处置方法提出了监管对策,为中国页岩气大规模开发产生的返排废水管理提供参考。     

页岩气开发地下水污染风险评价指标体系构建

为分析页岩气开发对地下水环境风险的影响,采用文献计量学和频数统计法,进行页岩气开发地下水污染风险共性指标筛选,并通过分析页岩气开采环境的特征,进行页岩气开发地下水污染风险个性指标识别,构建了页岩气开发地下水污染风险评价指标体系.结果表明,页岩气开发的钻井、水力压裂和压裂返排以及返排后处理等阶段为发生污染地下水风险的主要环节,其中钻井阶段钻井液、水力压裂阶段压裂液、压裂返排阶段返排液和甲烷气体的泄漏是影响地下水环境的重要污染源;筛选出页岩气开发地下水污染风险共性指标14个,其中地下水埋深、含水层岩性、溶解性总固体和氨氮涉及行业项目多且频数占比较高,为核心评价指标;识别出页岩气开发地下水污染风险个性指标12个,分别为地质状况指标（断裂性质、褶皱发育状况）、开采过程污染物指标（返排液返排率、返排液回用率、钻井废水产生量、压裂废水产生量、钻井泥浆循环率、设备泄漏概率和废弃井分布）,以及地下水特征污染物（苯系物、放射性物质和甲烷含量及其碳同位素形态等）.研究显示,通过频数统计和理论分析识别页岩气开发地下水污染源,可以快速有效地确定页岩气开发对地下水环境影响因素,并构建地下水污染风险评价指标体系,对页岩气开发地下水环境管理具有重要参考价值.      

欧美页岩气水力压裂技术环境风险及管理措施剖析

水力压裂技术是页岩气开发中最为关键的技术之一。随着美国页岩气开发的成功,全球越来越多地关注水力压裂带来的环境影响。该文主要通过文献计量法、文献调研法和循证法等,较为系统地分析水力压裂技术及其作用、特点及引发环境风险的原因,并举例说明水力压裂可能带来地下水和地表水污染、增加甲烷排放、破坏生物多样性、诱发地震、增加水资源压力等环境风险,并通过案例分析相关的影响因素,还剖析了美、英、德、法、欧盟等采取的应对策略并对比,最后提出页岩气开发应开展水力压裂环境风险影响研究与评价、制定系统的监管政策、遴选替代技术、加强水资源评价与管理等对策建议。     

国外页岩气压裂返排液处理新技术综述

本文概述了页岩气压裂返排液国内外处理现状,重点介绍了三种国外返排液处理新技术,分别为电絮凝技术、MVR蒸馏技术和臭氧催化氧化技术。这些技术均能有效地处理页岩气压裂返排液,不仅节约成本,还可避免对生态环境和人类健康造成损害。     

页岩气压裂返排液的组成及处理技术

压裂液和地层组成共同影响着页岩气压裂返排液的污染组成,导致返排液成分复杂,处理难度大。为了能选择合理的水处理方法,对国内、外返排液的主要参数进行了对比,对国外返排液中的金属元素和有机污染物组成等进行了分析,发现国内对金属元素和有机污染物组成可供参考的资料很缺乏。目前国外对于压裂返排液主要有2种资源化处理方法:循环利用和处理再利用。金属离子、盐份、细菌和有机物是返排液处理的重难点。针对不同的处理方法和不同的特征污染物,对现行的处理技术进行了分析。指出现行的主要处理工艺虽能使水质达到相关标准,但存在结垢、膜污染、成本高等问题。提出要从源头优化压裂技术,在末端加强水处理工艺,最大程度地实现压裂返排液的资源化。     

页岩气采出水处理工艺技术研究进展

相对于常规天然气,页岩气储藏具有特殊性,在其开发过程中会产生大量成分复杂、高含盐量的采出水,处理难度较大。采出水的处置方式主要有3种,即深井灌注、处理后回用及处理后排放。根据处置方式的不同,分别总结了采出水回注处理工艺技术、采出水回用及外排处理工艺技术。回注处理需去除水中的悬浮固体、细菌等;回用及外排则需对废水进行深度处理,去除水中的难降解有机物、金属离子及盐分等。     

油气田压裂返排液处理技术探讨

水力压裂是中低渗油田、非常规页岩气田增产开采的重要措施,开采会产生大量的压裂返排液,处理难度大,可能导致比较严重的水污染问题.首先基于国内外油气田压裂返排液的典型水质指标,分析了油气田压裂返排液的水质特点,包括组成复杂、多数水质指标超过国内污水回用标准、油气田压裂返排液组成差异大且处理难点不同;从处理原理、优缺点、油气田应用条件及效果出发,探讨了可用于油气田压裂返排液处理的相关技术,并提出了中国油气田压裂返排液处理存在的问题与相应的建议.     

我国页岩气开发利用的环境政策分析

我国页岩气开发目前按照常规油气资源来进行环境监管,但与常规油气资源相比,页岩气开发在压裂液、返排液处理等方面具有特殊性,现有法律法规难以完全规制页岩气开发造成的环境问题,建议尽快出台针对页岩气开发利用的专项环境法规、标准和政策,充分考虑水资源和环境承载力,合理布局页岩气产业,积极鼓励支持页岩气绿色开发,并建立对开发区域周边居民的补偿机制,促进我国页岩气产业绿色发展。     

某油田压裂返排液混凝—氧化处理研究

以某油田压裂返排液为研究对象,针对其特点,采用"PAC(聚合氯化铝)混凝—次氯酸钠氧化"处理方法,通过考查出水的COD降解情况,确定"混凝—氧化"试验的最佳条件,最终使得压裂返排液COD由343.2 mg/L降低至90.7 mg/L,COD去除率达到74.6%,低于当地排放标准(100mg/L)。     

页岩气行业发展的环境风险及对策

水力压裂、水平井技术等先进技术的发展推动了世界各地页岩气产业的进步,但同时也带来了许许多多的水资源、地质资源等方面的环境问题。本文分析了页岩气开发环境问题的成因,并提出了页岩气开发的建议。     

基于博弈论视角的美国页岩气开发环境政策分析及启示研究

受水平井技术及水力压裂技术的推动,美国实现了页岩气的规模开发和能源独立.而环境监管漏洞却成为制约美国页岩气产业发展的主要障碍.在此背景下,运用博弈论原理,构建了政府、页岩气开发商、居民三方博弈模型,给出了该模型均衡条件下的解,讨论了影响三方主体决策的主要因素.基于美国的经验,结合中国页岩气开发的实际,提出谨慎推进页岩气开发、注重页岩开发的环境评估、鼓励页岩气开发技术的创新、加强环境监管等建议.     

贵州寒武系牛蹄塘组页岩气开采过程环境影响浅析

贵州省寒武系牛蹄塘组特有的黑色页岩,具有高有机碳、高成熟度、高脆性矿物含量、微孔隙较为发育等特点,是贵州页岩气勘探开发的主要层位。牛蹄塘组页岩沉积环境有利,沉积厚度大,有望获得较好的含气量,为贵州开采页岩气提供了有利条件。然而页岩气开采过程中水力压裂法的应用导致的泄漏、压裂液回流污染、集输管道破裂或腐蚀等,会导致地下水储层破坏及地下水重金属污染等环境问题。着重阐述页岩气勘探开发中水力压裂法可能产生的相关环境影响问题并开展预期研究,为贵州页岩气勘探和开发提出考虑环境破坏的可能,提出防治措施。     

我国页岩气开发环境问题及对策

天然气产业发展"十二五"规划提出加快页岩气产业发展,提高天然气在一次能源消费中的比重。我国页岩气的勘探开发还处在起步阶段,部分关键技术有待突破,资源管理机制有待完善,对页岩气开发环境问题的识别与解决与世界先进水平相比还存在很大差距。介绍了我国页岩气的资源状况,对比分析了中、美的页岩气成藏特性,总结了页岩气开发各环节可能存在的水资源浪费与污染、温室气体超量散逸等环境问题,进而从政府、地方、企业3个层面提出对策与建议,为我国页岩气安全开发提供借鉴。     

非常规天然气采出水处理现状及建议

介绍了非常规天然气采出水水质特点与回用要求,分析了预处理、二级处理、脱盐处理等单元的技术研究进展与潜在问题。分析认为:非常规天然气采出水水质复杂,呈现高COD、高TDS、高硬度、高氯化物等水质特征;针对有机物脱除难题,需进一步开发耐盐催化氧化技术、耐盐生化技术和高效抗污染膜浓缩新工艺;脱盐处理等单元应通过高级氧化工艺进一步降低有机物含量,促进浓缩结晶系统的稳定运行和结晶盐的资源化。     

避免开发热潮孳生“盲采”乱象——谈页岩气开发环境挑战的应对

我国政府于2012年3月16日发布了《页岩气发展规划(2011—2015年)》,提出2015年我国页岩气产量达到65亿立方米的目标,在页岩气大开发的热潮下,不切实际的"盲开盲采"不仅不利于产业发展,也会对生态环境造成严重损害,因此,需要根据规划要求,做好环境评估,在页岩气开发中采取针对性的环境保护措施。我国页岩气发展政策概述自中美2009年签署《中美关于在页岩气领域开展合作的谅解备忘录》以来,我国政府先后施行了一系列鼓励页岩气行业发展的政策措施。国土资源部于2009年启动"中国重点地区页岩气资源潜力及有利区优选项目",     

大庆油田采出水中矿化度的处理方法研究

石油采出水中的成分复杂,主要污染物包括原油、COD、悬浮物、硫化物、氨氮、以及大量的盐类等.如果把这些污水直接排放,将会对生物和生态环境造成很大危害,因此处理油田采出水问题,引起人们越来越多的关注,对之进行治理也成为最迫切的事情.本文对大庆采油四厂的油田采出水进行了水质分析,研究了胶束强化超滤降低油田采出水矿化度技术,并根据实验数据,对实验现象和结果进行分析讨论.实验结果表明用膜技术降低采油污水矿化度,使其能达到排放与回注、回用标准的可能性.     

城镇污水处理厂“准Ⅳ类”标准提标改造技术简析

通过对现有污水处理技术综合分析,梳理适用于"准Ⅳ类"污水排放标准的技术工艺,为污水处理工程技术选择提供支持。首先梳理了我国城镇污水排放标准的发展沿革,搜集整理了几个重点区域及流域新近颁布的"准Ⅳ类"标准,结合部分代表性污水处理厂的实际运行效果,提出本次提标改造的核心问题为COD和TN的深度去除。由此,分别从一级处理、二级处理和深度处理3个方面全面梳理了适用于"准Ⅳ类"标准的提标改造技术,并提出应该充分考虑污水处理各工艺的特点和对污染物的处理能力,将各工艺段进行有机结合,最终出水达标排放。