典型页岩气油基钻屑的组成分析及危害评价

分别从重庆某两个页岩气井场选取水平井油基钻屑(A)和直井油基钻屑(B)样品,详细分析其基本性质及组成。结果表明:油基钻屑由72.78%~81.34%的灰分、14.14%~26.21%的有机物和1.01%~4.52%的水分组成。灰分来源于钻井液中的无机添加剂和钻头破碎的岩石碎屑,主要成分为CaCO_3、BaSO_4、SiO_2和Fe_2O_3。有机物来源于调制钻井液的基础油和各类有机添加剂,主要成分为烷烃、多环芳烃、苯系物和烯烃。碱性盐、重金属和有机物是油基钻屑中的三类有害物质,且其危害依次增加,若不加以有效处置,将对当地生态环境和人类健康造成持久性破坏。     

国内海上油田油基钻屑处理现状及技术展望

油基废弃物处理费用较高,环境污染风险较大,因此作业者在用油基泥浆钻井的区域使用离心机分离后的油基细相废弃物的海上达标处理来减少运回陆地的废弃物总量,以降低处理成本。本文首先对目前国内海域对油基钻屑处理的现状进行了阐述,对油基钻屑处理的难点进行了深入的剖析,列举了几种国内外常用的针对油基钻屑的处理方法并分析其优缺点,对国内常见的几种处理方式进行了对比分析,对未来海洋勘探行业在处理油基钻屑提出了相关建议。     

生物质的热解及生物油提质的研究进展

热解是目前生物质能源化的主要方法,生物质热解技术已得到广泛研究.基于文献资料,总结了不同种类的简单生物质(蛋白质、糖类、木质素)和复杂生物质(藻类、秸秆、木屑和脂类)热解的主要产物,指出了部分产物在不同条件下的产率变化趋势.同时分析了聚合度对纤维素热解产物的影响,对比了纤维素和半纤维素的热解特点,介绍了木质素中的部分基...     

生活垃圾与木薯茎共热解制油试验研究

选取木薯茎作为与生活垃圾共热解的试验物料,采用热重分析(TG-DTG)、动力学分析、红外分析(FTIR)等方法,研究不同比例木薯茎对生活垃圾热解产物的影响、最佳添加量及协同作用。结果表明:热解主要分为脱水、热解和炭化3个阶段,生活垃圾与木薯茎混合共热解的温度区间主要在200~550℃;生活垃圾、木薯茎及20%木薯茎与生活垃圾混合的热解活化能分别为50.72、37.72及43.36 k J/mol,添加一定量的木薯茎可以降低生活垃圾热解的表观活化能,并对生活垃圾的热解具有一定的促进作用;木薯茎最佳添加量为20%,热解液的产率提高了6.24%;与生活垃圾单独热解相比,添加20%木薯茎的共热解油中羧酸、醇、酚的含量有所减少,有利于脱氧、脱酸,提高热解油的热值,增加热解液的有机物种类与数量。     

农林生物质热解制富酚生物油研究进展

随着化石资源的日益枯竭及其消耗带来的环境污染问题,开发与利用可再生资源得到广泛关注。农林生物质是一种低成本、易得并且分布广泛的可再生资源,其主要由纤维素、半纤维素和木质素组成,是一种可再生的潜在能源,而农林生物质热解制富酚生物油是一种有前景的高值化转化方式。本综述首先介绍了木质纤维素的热解方式,然后系统介绍了木质纤维素的组成以及生物质种类对木质生物质组成的影响,并深入讨论木质纤维素各主要组分的热解机制并着重介绍制富酚生物油形成路径,以及探讨热解方式和催化剂种类(活性炭、沸石、金属氧化物等)对富酚生物油产率的影响。最后,对木质纤维素热解制富酚生物油的发展方向进行展望。木质纤维素生物质热解制酚类生物油将为化石能源的替代提供一条新的路径,为国家“碳达峰、碳中和”战略提供理论支持。     

典型塑料与生物质废弃物的共热解技术及高值化利用

塑料和生物质废弃物量大面广.在碳中和背景下,共热解技术被认为是将塑料和生物质高质转化和高值化利用的一个有前途的途径,是经济模式由“线性”转化为“闭环”从而实现环境可持续发展的重要转变之一.本文以“用后即弃”的聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料为代表,梳理了生物质与塑料共热解过程中的协同效应、影响协同效应的因素、共热解产物的高值化利用和共热解技术的环境意义,并对共热解技术在塑料和生物质废弃物资源化处置中的科学难题、技术瓶颈、政策缺失等进行展望.结果表明：相较于塑料或生物质单独热解,共热解可以显著降低热解过程中的能耗,提高热解产物的产量和品质.塑料和生物质废弃物在共热解过程中的协同效应是由于富氢塑料作为“氢库”向富氧生物质供氢,提高生物质热解产生的自由基的稳定性,促进共热解反应的彻底进行.原料类型及掺混比、热解温度、热解速率和催化剂的加入均对共热解的协同效应和产物分布产生显著影响,调整共热解技术中原料配比和热解条件可选择性制备目标产物.共热解产物包括生物质炭、生物油和热解气等,共热解显著提高生物质炭孔隙结构和稳定性,增强其固碳和减排性能;此外,共热解能够增强热解气和生物油的热值和稳定性,综合提高热解...     

金属盐催化生物质热解动力学特性研究

在论述国内外生物质热解技术研究进展的基础上,就金属盐对生物质的催化热解展开动力学研究。以秸秆、稻壳和稻草为原料,利用热重分析仪等实验设备进行热解实验,即在对典型的生物质及生物质和金属盐的混合物进行热解特性实验研究的基础上,分析反应速率与各项物理因素（如金属盐种类、浓度、升温速率等）之间的关系。实验结果表明,金属盐对生物质热解反应具有促进作用,在一定范围内其浓度增加,热解转化率增加,反应速度提高。     

旋转锥式闪速热解生物质试验研究

利用旋转锥式闪速热解装置,对生物质进行了闪速热解试验研究。生物质是一种可再生的能源,在无氧或有限氧气供给的条件下热解为液体、固体、气体3种燃料产品。介绍了以旋转锥式反应器为核心的闪速热解液化设备、工艺参数及产物特性,并根据此结果对比了常规热解、快速热解、闪速热解的生物油典型数据,为生物质废弃物的有效清洁利用及可再生能源的生产探索了新的途径。     

稻壳与聚氯乙烯共热解的特性及动力学

在热重分析仪中进行了稻壳和聚氯乙烯(PVC)的共热解实验,结果显示:在共热解时稻壳开始剧烈热解的温度相比单独热解时大幅度降低,由350℃降至300℃,表明掺入PVC降低了稻壳的热解温度。在升温速率为20℃/min,稻壳和PVC比例为2∶1(质量比)时,混合热解协同效应最明显。3种动力学分析方法均证明共热解现象的存在。利用Coats-Redfern法进行动力学分析,发现共热解活化能普遍较单独热解时低,表明PVC与稻壳共热解有明显的相互作用。利用Ozawa法进行分析,发现转化率为20%～60%阶段下共热解平均活化能值为37. 60 k J/mol,低于稻壳单独热解的平均活化能41. 45 k J/mol。Friedman法分析结果显示对应转化率下共热解活化能均低于稻壳单独热解活化能。稻壳和PVC共热解倾向于反应动力学控制。     

城市生活垃圾与松木屑共热解实验研究

以松木屑与城市生活垃圾为实验原料,在固定床反应器中进行共热解实验研究,考察松木屑添加量对城市生活垃圾热解产物产率的影响。利用GC-MS、FT-IR、气相色谱仪等仪器对热解油组成和气体产物进行了分析。结果表明:与单独生活垃圾热解相比,随着松木屑添加量的增加,热解焦产率逐渐降低,热解气和水分产率逐渐升高,而热解油先升高后降低;当松木屑添加量为40%时,热解焦的产率降低9.3%,热解油产率增加至27%,热解气组分中CO_2产量增加幅度较大,增加了16.27 mL/g,而H_2的产量为2.58 mL/g,CO的产量为4.37 mL/g,CH_4的产量为33.74 mL/g;松木屑与城市生活垃圾共热解能够降低城市生活垃圾热解油中醇类、羧酸类、醛类等有机化合物的含量,而酯类、酮类、多环芳烃和苯系物的含量则有明显增加。     

不同处理工艺页岩气钻井岩屑的污染特性

为探究不同处理工艺对页岩气钻井岩屑的处理效果,对重庆市某区域典型页岩气钻井岩屑处理后产生的水基残渣和油基残渣进行采样,系统分析钻井岩屑经不同处理工艺处理前后其特征污染物（重金属、PAHs及石油烃）的残留水平及变化规律.结果表明:热解析与回转窑焚烧结合工艺对油基钻井岩屑中重金属的去除效果较优,热解析与回转窑焚烧结合工艺、单一热解析工艺、热解析与电解结合工艺均可有效去除油基钻井岩屑中的2~4环PAHs以及石油烃中的轻质组分,3种工艺对钻井岩屑中PAHs的去除率分别为72.5%、95.3%、93.0%,对石油烃的去除率分别为90.0%、93.9%、93.2%.采用固液分离+压滤脱水的方式处理水基钻井岩屑,会导致重金属（Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、As）和2~4环PAHs在水基残渣中的累积.处理后水基残渣和油基残渣中重金属、PAHs和石油烃含量均未超过GB 5085.6-2007《危险废物鉴别标准毒性物质含量鉴别》标准限值,重金属和PAHs含量均满足GB 36600-2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》要求.研究显示,经热解析为主体的工艺处理后,钻井岩屑中的特征污染物可得到有效去除,具有较好的资源化利用潜力.      

页岩气开采的环境影响分析

页岩气开发热潮席卷全球,页岩气开采过程是否会导致严重环境污染引起众多政府部门、专家学者和环保人士的争议,尤其是水力压裂法在页岩气开采中的应用。本文针对页岩气开采工艺技术,结合美国页岩气开采现状分析页岩气开采可能造成的环境污染,主要有：（1）大量消耗水资源;（2）污染地下水层：（3）甲烷泄漏;（4）引发地震。此外,就我国而言,还面临因地理环境限制和环境立法不足更易造成环境污染的可能。在页岩气勘探开发进程中,我们应重视页岩气开采的环境污染评估,争取以技术进步和相关环境立法来克服环境隐患。     

中国页岩气资源开发利用的可行性评价

论文以可行性评价为切入点,从资源与赋存条件、综合开发利用条件、环境安全性及市场前景四方面因素选取了19 项指标,构建中国页岩气开发可行性评价指标体系,采用中、美对比研究方式,评价中国近期进行页岩气大规模开发利用的适宜性问题。研究表明:①市场需求、成本与价格、核心技术条件、含气量、水资源污染、水资源供应及政策支持等指标是影响页岩气开发的关键因素;②对比得分结果显示,中、美页岩气开发可行性等级分属中度偏下与中度偏上区间,得分差距较大;③中、美页岩气开发可行性值的差距,主要归因于两国在页岩气资源与赋存及综合开发利用条件方面的巨大差异。鉴于目前两国页岩气开发的实际情况,得分结果与现实具有较高符合度。     

页岩气田腐蚀特征、细菌来源及腐蚀对策

分析了国内外的页岩气田腐蚀案例及腐蚀特征,采用平行绝迹稀释法对某页岩气田生产整个流程的一系列水样开展了细菌测量,对细菌来源进行了溯源研究。结果表明:页岩气田的油管及集输系统普遍存在细菌腐蚀问题;从压裂到生产全流程,配置压裂液的水源、压裂液及返排水的水样中均含大量细菌,细菌的来源包括地面和井下。最后根据页岩气田腐蚀特征和细菌的来源,提出了相应的腐蚀控制对策。     

涪陵页岩气开发主要环境风险分析及对策研究

涪陵国家级页岩气示范区取得重大突破对中国页岩气行业产生了重大影响,但开发过程中的环境风险也不容忽视,主要包括:钻井液漏失、废水污染物、固体废物等.对此,涪陵示范区创新环境管理模式,通过构建完善的环境管理体系、优化井场选址、强化井场标准化建设、细化污染防治措施、开展环境监理工作、强化日常环境监测、加强新技术研究与应用等手段,有效的控制了页岩气开发过程中的环境风险,较好的保护了当地的环境,具有很好的示范和推广作用.     

涪陵页岩气田油管腐蚀行为研究

采用细菌分析、实验模拟和现场腐蚀挂片等方法,研究了涪陵页岩气田在清水压裂和掺污水压裂后N80油管的腐蚀行为。研究结果表明:压裂方式对产出水的性质影响不大,清水压裂和掺污水压裂的生产井产出水均存在细菌。压裂方式对N80油管的腐蚀没有明显影响,不同深度的腐蚀模拟实验均发生了小孔腐蚀;对清水压裂井和掺污水压裂井开展了88天和129天的现场腐蚀挂片实验,均匀腐蚀速率分别为0.01,0.02 mm/a,但均出现了明显的小孔腐蚀。腐蚀模拟实验和现场挂片实验的金属表面均存在明显结垢和细菌腐蚀,腐蚀主要呈现为小孔腐蚀。     

页岩气开采对水环境的影响及其治理技术研究

页岩气是一种清洁、低碳、高储量的非常规天然气能源,已成为全国油气资源勘探开发的新亮点,其快速发展影响着世界能源格局.然而,页岩气开采带来了巨大的环境风险,如水污染、大气污染、固体废弃物污染和土壤污染等.文章主要分析了页岩气钻井过程、压裂过程及采气过程可能出现的水环境问题,如水资源消耗、地表水污染及地下水污染等;总结了针对不同类型废水的处置措施及处理技术,以期为处理页岩气开采过程中产生的不同类型的废水提供理论依据.     

中国页岩气开发过程环境管理现状与对策分析研究

中国页岩气资源储量丰富,随着页岩气商业勘探开发的不断推进,引发的生态环境问题日益突出.从页岩气开采工艺来看,开发对水、大气、土壤及生态地质环境等都有一定的影响.此外,中国页岩气开发过程中还存在法规标准体系不健全、监管机制缺乏、环境准入机制不明等问题.因此,针对页岩气开发所带来的环境风险,亟需完善法律法规与标准体系、严格监督管理、制定开发环境规划.同时,建设环保示范工程,加大环保科研投入,降低页岩气开发的环境影响,实现页岩气开发的绿色可持续发展.     

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。