我国页岩气开发环境影响评价模型研究

基于我国页岩气开发现状,借鉴美国页岩气开发的成功经验,对页岩气开发环境影响因素进行分析,建立了页岩气开发环境影响评价指标体系及具体的评价准则;同时引入层次分析法对相关因素进行目标、准则、方案等多层次多目标的划分,建立了页岩气开发综合环境影响评价模型。最后将评价体系与评价模型应用到实际案例中,得到的评价结果与实际情况基本符合。研究成果为页岩气开发项目的综合环境评价提供了很好的理论依据。     

页岩气开发项目社会风险耦合成因分析

为分析页岩气开发项目中的社会风险成因,保障项目建设和运营,提出了一种全生命周期视角下考虑耦合效应的动态风险研究方法。首先,从经济、政治、环境、社会等维度对页岩气开发项目进行分阶段的风险识别,并结合系统动力学的思想建立风险流图;然后以G1法与熵值法结合的方式确定权重,进而分析变量间的函数关系;最后以某页岩气开发项目为例,对模型进行动态仿真分析,计算各系统间的耦合度。结果表明,环境风险和政治风险是社会风险的外部关键致因,土地征用和社区关系是社会风险的内部关键致因。并据此提出风险应对策略,旨在为页岩气开发项目建立社会风险防控措施提供理论参考。     

陆相页岩气评价标准探讨——以川西须家河组五段为例

陆相页岩气勘探开发工作刚起步,常规油气储层的评价方法体系难以适用于特殊的页岩气储层。目前,国内针对陆相页岩气储层评价的工作开展得相对较少,需要建立相应的评价标准。基于国内外页岩气勘探开发,对陆相页岩气储层特征进行了分析,筛选出岩性组合、单层厚度、有机质丰度、热成熟度、脆性指数等5项评价参数。参考国内外页岩气评价方法和相关标准,针对性的提出陆相页岩气的评价标准。     

中国页岩气勘探评价若干问题评述

页岩开采被认为是石油开发以来最重要的能源发现,近半个世纪以来,石油和天然气工业中的油气地质和工程一直是最令人兴奋的技术成果。基于国内页岩气勘探现状分析,揭示目前页岩气勘探评价中存在的问题,指出陆相页岩气在中国南方海相页岩气勘探的复杂结构,在发展的认识、发展规划及页岩气资源的评价等方面,需要更细致的研究和更科学的思维,不仅关注页岩气的发展机遇,也要警惕页岩气开发的风险。     

页岩气的开采风险探究

在全球能源危机和新能源不继的二十一世纪,页岩气的使用极大地缓解了各国的能源压力。页岩气具有低成本、清洁、开发成功率高等优势,对其进行开采和应用研究成为了当前的热点问题。本文旨在阐述页岩气的开采现状,借此进一步分析页岩气在开采过程中存在的风险,主要包括地质灾害风险、甲烷泄漏风险以及环境破坏风险;在此基础上提出相应的对策,为促进我国页岩气的安全开采提供参考。     

我国页岩气重点建产区开发进展、环保现状及对策建议

页岩气开发的环境问题和社会影响一直存在着争议。在分析我国页岩气重点建产区开发现状的基础上,从生态环境、水资源、地表水环境、地下水环境、大气环境和固体废物等方面对页岩气开发环境保护现状进行了分析,梳理出了存在的主要环境问题,进而有针对性地提出了2个方面的环境保护对策建议:(1)加强环境监管体系顶层设计,推进规划环评,规范环评管理,建设大数据平台;(2)以页岩气重点建产区为示范,深入开展页岩气开发环境保护基础研究,攻克污染防治关键技术装备。以期能为我国页岩气开发与环境保护、环境管理提供参考依据。     

页岩气储层研究

在中国的页岩气资源,有着广阔的发展前景。目前,在中国尚未实现页岩气产业的发展,页岩气的开采、综合评价机制,挖掘技术不成熟。基于前人的研究与文献研究,对国内外页岩气和页岩气的发展经验进行总结的研究进展,主要从以下几个方面进行论述:页岩气资源综合评价是第一步,对页岩气开发潜力的各种参数分析;页岩气回收机制开展和指导压裂设计数值模拟的重要研究,总结了页岩气和流量模型的复杂开采机理;在开发页岩气时,关键技术主要是水平油井和水力压裂技术,揭示储层特征之间的内在关系的关键,为优化开采提供参考;回顾中国页岩气的发展过程、资源特点、未来发展前景。     

页岩气开采中的环境问题及对策

由于页岩气资源是一种清洁能源,所以很快成为国内外发展中的一个研究热点话题。根据近几年对页岩气的开发和试用,造成了页岩气开采过程中区域生态环境的问题日益增多的现象,直接影响了当地的水、土壤和生态地质环境等资源发展。就现阶段而言,我国正处于开发页岩气的试用阶段,在开发页岩气中还出现了不完善的法规标准体系、缺乏强有力的监管机制、没有制定明确的环境准入制度等一系列问题。本文主要针对开发页岩气给当地生态环境带来风险进行探究分析,找出开采过程中的解决措施,最终实现页岩气的绿色可持续性发展。     

页岩气开采返排废水有机污染物研究进展与展望

伴随着页岩气的开发,与之相关的环境问题受到广泛关注,其中返排废水由于水量大、高盐、成分复杂及潜在的环境风险成为关注的焦点。本文对国外报道的页岩气开采返排废水中有机污染物的来源、组成、生物降解性及有机污染水平和生态环境风险进行了总结,表明其环境风险值得关注。指出由于返排废水水质易受压裂液配方和页岩层性质等因素影响而差异明显,我国需要加快对页岩气开采返排废水有机污染物的全面调查和评估,科学认识其潜在生态环境风险。基于对返排废水中有机污染物的可生物降解组分及其生物转化、对微生物的潜在抑制作用等的调查和实验结果的分析,提出研究开发针对返排废水有机污染物去除的强化生物处理技术具有现实需求和技术可行性。     

基于模糊规则的输气管道风险评估方法研究

输气管道一旦发生泄漏,极易引发火灾爆炸等重大事故,给社会、经济和环境造成重大损失。为指导事故的预防和控制,提出了基于模糊规则的管道风险评估方法。首先,基于管道泄漏为初事件的事件树,构建输气管道失效后果框架图;接下来,采用层次分析法和专家评判来确定各因素的权重值;然后,引入三角模糊数对后果事件等级进行判断,并与模糊综合评价相结合来分析各个后果事件的严重程度;最后,结合失效后果模糊概率,利用模糊规则库对管线的风险进行分析。结果表明,利用该方法可以实现管线风险的量化,为管线的风险评价和完整性管理提供一种新的思路。     

含气页岩中水分赋存与分布的研究进展

页岩气（主要组分为甲烷,CH₄）作为一种新兴的非常规天然气,对于优化我国现行能源消费结构、缓解能源消耗过程中的环境污染问题具有重要意义。研究表明,含气页岩储层中页岩气主要以吸附态形式存在。影响含气页岩吸附性能的因素包括页岩自身理化性质和外部储层条件。其中,页岩中的水分是影响页岩气吸附/解吸的重要因素。因此,本文结合国内外相关研究工作,分析了含气页岩中水分的赋存与分布特征,归纳了页岩储层中水分的分析方法,指出了水分赋存与分布的后续研究方向。分析表明：①页岩中水分主要赋存于孔隙结构中,且无机孔隙中的水分赋存量比有机孔隙多;②水分子主要通过氢键吸附于有机孔隙的亲水性位点,以及经由氢键和表面作用力结合于黏土颗粒或孔隙表面;③水分含量与页岩黏土矿物含量及总有机碳（TOC）含量有关;④探明页岩中水分赋存与分布的实验表征手段包括水蒸气等温吸附、低温差示扫描量热、低场核磁共振、红外热成像和等离子体低温灰化等。虽然页岩中水分的研究已经引起国内外学者的关注,但是相比煤中水分的研究仍显不足。因此,本文指出后续需开展以下工作：探明水分在页岩中的无机矿物质空间和有机质空间的含量分布和空间分布特征;明确水分对页岩吸附/解吸CH₄流体的作用规律;联用实验科学和理论模拟方法,探明水分对页岩吸附/解吸CH₄流体的作用机理。     

Economic Evaluation and Environmental Assessment of the Shale Gas Sweetening Process

An appraisal on economic and environmental performance of shale gas processing is significant for energy utilization. A framework on economic evaluation and environmental assessment of the shale gas sweetening process is proposed. The sweetening process is simulated by Aspen Plus, coupled with Claus sulfur recovery by energy integration. The economic evaluation is conducted by purchased cost curves. In environmental assessment, a hybrid life cycle inventory model is established to investigate the emissions from upstream manufacture and process operation. The results demonstrate that exhaust gas is the dominant source in carbon emission while utility consumption produces more SO₂ and NO_x. The study provides guidance in energy management and pollution control for shale gas plants.     

辩证看待中国页岩气开发

页岩气是一种清洁、高效的非常规能源,但页岩层较低的渗透率特性,使得对页岩储层的改造成了主要目标,进而开发了水力压裂技术,而水力压裂页岩层是否会严重污染环境引起业界专家学者争议。针对页岩气水力压裂开采工艺,结合现状分析页岩气开采可能造成的水资源的浪费和对环境的污染。文章针对中国页岩气开发初期不完善的相关环境保护制度和尚未完善的技术而言,应重视页岩气开采的环境污染评估,如何高效的开发和对环境的保护,还有中国是否真的适合大力开发页岩气做出分析讨论。     

Economic and environmental strategic water management in the shale gas industry: Application of cooperative game theory

In this work, a mixed-integer linear programming (MILP) model is developed to address optimal shale gas-water management strategies among shale gas companies that operate relatively close. The objective is to compute a distribution of water-related costs and profit among shale companies to achieve a stable agreement on cooperation among them that allows increasing total benefits and reducing total costs and environmental impacts. We apply different solution methods based on cooperative game theory: The Core, the Dual Core, the Shapley value, and the minmax Core. We solved different case studies including a large problem involving four companies and 207 wells. In this example, individual cost distribution (storage cost, freshwater withdrawal cost, transportation cost, and treatment cost) assigned to each player is included. The results show that companies that adopt cooperation strategies improve their profits and enhance the sustainability of their operations through the increase in recycled water.     

测井方法测量化学参数在页岩气开发中的应用

利用水平井技术和大规模水里压裂所引起的页岩气革命已经改变了世界能源供应的格局,我国作为一个能源消耗大国发展页岩气具有重要的作用。由于页岩气开发的特殊性,需要采用一些与常规天然气不同的评价方法。特别是ECS测井的发展,为页岩气开发提供了新的思路。通过测井方法测量地球化学参数,从进行页岩气储层的判别和评估。总结了页岩气开发中国内外常用的测井识别页岩气储层和利用测井资料进行总有机含碳量的估算的方法以及页岩气储层岩性的判定方法。预期了测井资料实现地球化学分析在页岩气开发中的作用。     

探析页岩气开发带来的环境影响

随着油气勘探开发的不断进行,非常规油气的开发扮演者愈发重要的角色,其中页岩气的开发已成为当今能源行业一道亮丽的风景线。基于环境保护和经济发展加快了天然气的需求,随着技术的发展提升了页岩气生产的经济性,加上政府的鼓励政策和措施,我国页岩气开发的势头方兴未艾,未来页岩气市场十分广阔。水平井分段压裂技术是改善页岩气藏的重要措施更是高效开发的关键。但是在压裂的同时也带来了若干方面的问题如:水资源消耗、引发地震、温室气体逃逸、水污染等。为了环保与经济的开发页岩气,需要加强环保意识、创新绿色科技、加强环境监管的制度。绿色高效地开发页岩气具有解决我国能源短缺与环境保护相统一的现实意义。阐述了页岩气开发带来的环境影响以及提出了几点措施,期望为我国页岩气的绿色高效开发提供参考。     

涪陵页岩气田开发建设水污染防控探索与实践

页岩气作为新兴、绿色、清洁能源,近年来在全球范围内得到越来越多的关注。从目前国内外页岩气开发情况来看,除开发工艺技术难度大以外,其开发过程中的水污染防控和工业废水的处理也是影响页岩气产业发展的当务之急。如何实现经济高效处理页岩气污水和实现水循环利用,对页岩气的长远发展和当地环境保护有着举足轻重的意义。结合中国石化涪陵页岩气田环境保护,特别是水污染防控工作实践,从页岩气开采工艺过程出发,对水污染防控措施、污水处理工艺和污水的减量循环利用进行了探讨和研究。     

基于故障树方法的机动车燃油大气环境风险评价：以杭州市为例

由于城市化、工业化和机动车数量的快速增长,灰霾天气已成为中国许多大城市亟待解决的严重环境污染问题。大量石油燃料消耗产生的机动车尾气排放可能是引起城市灰霾污染的一个关键因素。以长江三角洲的代表性城市杭州市为具体案例,探索将安全工程领域的故障树方法应用在机动车燃油尾气排放大气环境风险评价和与灰霾天气的致因机理分析上。通过辨识导致城市机动车尾气过量排放的关键风险因子,构建了杭州市“灰霾天气–机动车尾气过量排放”的故障树。另外采用结构、概率以及临界重要度分析,对关键风险因子对顶上事件“灰霾天气–机动车尾气过量排放”的贡献和影响程度进行了定性和定量分析。分析结果表明,过量机动车使用,严重的交通堵塞、高污染机动车的不当使用以及监管不严是对杭州市机动车尾气过量排放影响较大的关键风险因子。可为城市机动车燃油环境风险因子评价以及管理提供一种简洁有效的方法和思路。     

基于FTA油气长输管道失效的一种非线性模糊综合评价方法研究

本文主要介绍了由故障树分析和非线性模糊综合评价相结合的油气长输管道失效的研究方法。故障树分析方法能找出影响油气长输管道失效的共性因素,但是较难分析实际运行管道中所存在的个性因素和模糊因素。本文在故障树方法所提供的评价因素集和权重集的基础上,利用非线性模糊综合评价方法对油气长输管道失效进行了更为客观的评价。以某输油管道为例列举了该方法的主要步骤,计算结果表明FTA和非线性模糊综合评价的集成方法更加合理、易于工程应用,评估结果更符合客观实际。