美国页岩气开采的水环境监管经验研究

页岩气开采所使用的核心技术——水力压裂技术不仅消耗大量水资源,而且向地下注入裂解液可能污染地下水。为应对页岩气开发所带来的环境问题,美国已开展并积累了相对丰富的环境监管经验和技术。文章就美国页岩气开采场地的水环境监管体系、法规、制度及技术等进行探讨和研究,并提出我国在页岩气大规模开采初期的水环境监管思路及技术方向。     

我国页岩气开发环境保护面临的形势及对策

页岩气作为一种重要的非常规新能源,已成为我国油气“十三五”规划的重点目标之一。文章借鉴美国、加拿大和欧洲多国的页岩气开发经验和教训,指出页岩气开发过程存在的生态破坏、水污染、甲烷泄漏、噪声污染、固体污染等潜在环境风险。压裂取水对区域生态环境和水资源的影响、压裂返排液对地下水环境的潜在影响、危险废物废弃油基泥浆和油基钻屑的环境风险等对我国页岩气可持续发展提出严峻考验。为此,我国相关部门正在加快相关环保技术研究、环保法律法规和标准规范的制定、实施战略环境影响评价等工作,逐步加强对页岩气开发过程的环境监管,完善     

页岩气开发水力压裂水循环对水环境的潜在影响

在对美国环保署公布的主要研究成果进行梳理的基础上,从页岩气开发过程中的水力压裂水循环角度,对取水、配制压裂液、压裂液注入、生产水处理、压裂废水的处置和循环利用等各环节可能对地表水和/或地下水环境造成的影响进行分析。同时,结合我国页岩气开发的水力压裂水循环现状,主要从强化对水力压裂水循环的环境监管、健全水环境监管法规体系方面提出关于水环境保护的对策与建议。     

法国核准禁止水力压裂技术勘探开采页岩气

<正>10月11日,法国宪法委员会核准了有关禁止使用水力压裂技术勘探和开采页岩气的法律。法国宪法委员会在11日发布的公报中指出,为了保护生态环境,决定核准有关禁止使用水力压裂技术勘探和开采页岩气的法律。根据这个决定,法国多个页岩气开采的许可将被废止。页岩气主要存在于页岩层中,成分以甲烷为主,属非常规天然气。目前,页岩气开采主要使用水力压裂法,即将化学物质和大量水、泥沙的混合物,用高压注入地下井,压裂附近的岩石构造,进而收集天然气。这种开采技术是否会影响环境,一直是热门话题。     

非常规天然气的开发利用

探讨了煤层气的开采方式,煤层气田地面集输流程,我国煤层气开发利用现状及前景;页岩气的钻井技术、水力压裂技术,我国页岩气的开发利用情况;天然气水合物的形成条件、开采方法、开采风险,国内外天然气水合物的勘探开发和利用情况。     

页岩气在中国发展应循序渐进

页岩气储集层通常为低孔、低渗透率,开采寿命长,生产周期长,采收率变化较大,且低于常规天然气采收率,先进的开采技术使页岩气成为未来能源的希望。从理论研究、资源量评估、技术标准、钻完井压裂技术、国家政策、环境保护、天然气价格等方面分析当前中国开发页岩气的现状,得出目前中国还不适合大规模开采页岩气,其理论价值远大于工业价值。     

页岩气开采中压裂废液处理技术的发展及应用

作为新型的天然气资源,近年来页岩气的开采力度不断增加。文章广泛调研页岩气开采过程中的场地修复、压裂废液处理等方面的环境污染风险,国内外现行压裂废液的处理工艺,系统分析了中和法、絮凝法和氧化法等处理工艺,并结合实际应用效果和企业需求对技术发展方向进行了预测,可为非常规油气资源开发领域提供理论参考。     

页岩气开发环境及安全风险管控

页岩气是重要的天然气资源,由于页岩气藏的特殊性,其开采方式也同样具有特点,其中水平井和水力压裂技术是页岩气开发关键技术。在页岩气开发过程中,会对环境产生潜在的影响,包括用水量大、对地下水污染、对地层应力的影响、天然气泄漏、粉尘污染、化学剂污染以及对当地社区的影响等多方面。针对此介绍了相关的风险管控做法,以及相应的成功经验。主要包括了建立健全相关的法律,加强相关的风险评估力度,发展相关技术降低对环境的影响。     

页岩气开采致水污染的途径及污染物特点

针对水平钻井和水力压裂技术开采页岩气所产生的水污染问题,基于水文地质学原理,对美国页岩气开采导致水污染的实例及压裂液成分等方面的文献予以分析,对页岩气开采导致水污染的途径及污染物的特点进行研究。结果表明:页岩气开采导致地下水及地表水污染的途径主要包括越流、井筒泄漏及地表人类活动等。页岩气开采长期持续产生水污染物,水污染物种类多、总量大、危害大,某些水污染物难以监测。该研究可以为我国页岩气开采水污染防治标准等规则的制订提供参考。     

川南页岩气开发的环保形势及对策建议

当前川南页岩气开发面临各类环境敏感区、岩溶发育区等影响选址选线;基本农田保护、土地管理政策等致使征地形势越发严峻;区域固体废物处置能力与不断增长的钻井岩屑需处理量间的矛盾日益突出,钻井岩屑处置压力愈来愈大;压裂返排液处理难度大,达标外排依然存在经济技术可行、排放标准等瓶颈,深层回注措施存在非技术风险。针对川南页岩气开发面临的环保形势,分别从开发布局、用地保障、钻井岩屑和压裂返排液处置4个方面提出相应的对策建议。     

油气田开发新面临的环境风险及对策措施

《中华人民共和国环境保护法》（简称新《环保法》）实施以来,在国家环保监管力度加强、相关法律法规深入实施的背景下,探讨我国油气田企业所面临的新的环境风险。指出近两年生态红线保护的法律要求及环境风险监管要求;分析了油气田开发过程中的地下水环境风险,所面临的新的监管形势及其管理的缺失;阐述了建设项目环境保护监管更加严格;从页岩气开发主要环境风险及其面临的环境保护形势指出页岩气开发环境风险引起关注。从以上四个方面提出相应的对策措施。     

页岩气压裂返排液对环境的影响及思考

页岩气开发对水资源的大量消耗和压裂返排液处置困难引起了广泛关注。文章分析了滑溜水压裂液、混合压裂液、纤维压裂液、高速通道压裂液、二氧化碳压裂液、液化石油气压裂液6种页岩气压裂液的特点及对环境的影响。介绍了压裂液返排技术,主要有深井灌注、现场或中心建厂处理后重新利用、返排液处理后外排,进而结合我国页岩气开发的形势提出压裂返排液处理技术研究思路、研究方向和建议。     

页岩气水平井重复压裂关键技术进展及启示

由于页岩气水平井初始增产措施的种种不利因素,产量达不到预期,加之目前低迷的油价背景,页岩气水平井重复压裂技术越来越受到页岩气资源开发的关注。随着压裂技术的不断发展,许多页岩气区块已经成功实施了这一技术,以提高生产率,并增加页岩气井的最终采收率。综述了页岩气水平井重复压裂优化选井的程序,并讨论了关键工艺技术和监测分析技术,最后,结合目前不同技术的研究现状,对今后页岩气水平井重复压裂技术的研究方向进行了展望,提出了结合"大数据"技术选井、套损变形井柔性修复、基于损伤力学的裂缝监测以及新型材料的压裂液和支撑剂等技术攻关的建议。中国页岩气资源潜力巨大,加速形成适合中国页岩气水平井重复压裂配套技术,会对未来中国页岩气商业开发起到促进作用。     

川南地区五峰组-龙马溪组3500米以浅探明万亿方页岩气田

正以中石油西南油气田分公司谢军为首席专家的团队在川南地区五峰组-龙马溪组埋深3500米以浅发现了国内首个万亿方页岩气大气田。项目组提出了适于川南特殊地质条件的页岩气"三控"富集高产理论,指导了建产区的优选;创建了本土化的页岩气勘探开发六大技术系列,包括地质评价技术、开发优化技术、优快钻井技术、体积压裂技术、工厂化作业技术和高效清洁开采技术,实现了3500米以浅页岩气规模效益开发和3500～4000米页岩气勘探开发突破。项目组在川南地区五峰组-龙马溪组累计探明储量10610.50×108立方米,形成了万亿方页岩气大气区。2019年底,年产气量80亿立方米,成为中国最大的页岩气生产基地。     

环境风险在页岩气勘探开发的探究

对环境风险在页岩气勘探以及开发过程中的问题进行研究,以改善页岩气勘探和开发过中的技术问题,以及在开采过程中的环境风险问题,并提出合理建议,对国内页岩气的勘探和开发过程中造成的环境和资源污染给予一定参考。     

电催化氧化复合磁分离处理页岩气压裂返排液室内研究

通过对页岩气开采用滑溜水压裂返排液组成、特性及处理现状分析,结合页岩气开采现场及国家对水资源的资源化利用、环保要求,提出了采用电催化氧化技术及磁分离处理滑溜水压裂返排液研究思路。实验研究了影响电催化氧化技术及磁分离处理的主要影响因素,讨论了电催化氧化作用机理,研究得到处理优化工艺条件。电极板选择铝板电极,极板间距为4cm;催化剂选择二氧化钛,加量为3.0(w)%;处理时间为40min;电催化氧化处理电流为0.06A,电流频率为1 800Hz;磁铁粉加量为0.3%(w),絮凝剂HPAM加量为20mg/L。研究表明,采用上述技术及优化工艺条件处理滑溜水压裂返排液,处理后水质COD值、SS、油含量、色度、pH值等指标均达到GB 8978-1996的一级排放要求。     

探究页岩气勘探开发的发展与新技术

本文主要对页岩气勘探开发的发展与新技术进行研究,首先阐述了页岩气勘探开发的发展情况,然后详细阐述了页岩气勘测开发的新技术,其主要内容有：地质储量评估技术、压裂增产技术、射孔优化技术、水平井增产技术、欠平衡钻井技术辅助开发页岩气、超临界CO2开发页岩气技术。     

页岩气开发不忘环境保护

<正>重庆焦石坝地区的页岩气发现是国内页岩气勘探开发的新开端、转折点,目前该地区页岩气田已进入商业化开发阶段,中国石化参战的施工单位牢固树立生态环保、安全生产和责任担当意识,加强生态环境风险评估,建立环境风险防控技术规范体系,强化风险监管机制,严防安全生产事故发生,确保实现页岩气开发利用安全、可控、有序、健康、可持续绿色发展。     

压裂返排液处理规模效应经济分析

压裂技术的副产物压裂返排液的处理处置逐渐成为页岩气开发过程中关键的环保瓶颈,面对压 裂返排液高昂的处理费用和川渝页岩气开采区复杂的地形,目前国内并未建立完整压裂返排液集中处理厂。 选择压裂返排液处理主要应用的工艺单元,通过文献查阅和数据调研,初步建立了压裂返排液处理的规模经济 模型,从经济效率的角度,对返排液集中处理规模提出了合理建议：应在现场试验中进一步验证返排液处理装 置的经济效率。     

川南页岩气区块生命周期用水核算

选取川南页岩气区块为研究对象，运用过程生命周期评估和投入产出生命周期方法核算页岩气 开采生命周期的直接和间接用水量，并与美国Marcellus页岩气区块用水量进行比较。川南区块总直接用水量 为22928m3/井，高于Marcellus区块的总直接用水量15320m3/井。从生命周期阶段来看，川南页岩气开采 钻井和压裂阶段的直接用水均远大于Marcellus区块。结合水环境管理指标，自然资源禀赋条件主要决定了直 接用水量的差异。川南区块总间接用水量为25098m3/井，超过总直接用水量，约为Marcellus区块总间接用 水量的３倍。除井场准备阶段外，其余阶段的间接用水量均大于Marcellus区块，间接用水量的差异与钻井和压裂 过程的添加剂、能源使用量和全行业用水效率有关。减少川南区块页岩气开发用水量的主要途径包括提高钻井液 和压裂液回用率、改善钻井和压裂添加剂使用效率、提高柴油和电力等能源利用效率和全行业用水效率。