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頁(yè)巖氣是一種重要的非常規(guī)天然氣資源,已成為油氣資源領(lǐng)域重要的組成部分,川南是中國(guó)石油頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的主戰(zhàn)場(chǎng),目前,川南已成為我國(guó)蕞大的頁(yè)巖氣生產(chǎn)基地。頁(yè)巖氣在開(kāi)采的過(guò)程中所造成的環(huán)境問(wèn)題日益突出,主要表現(xiàn)在鉆井過(guò)程中噪聲對(duì)附近居民的影響、水基鉆井固廢和油基鉆井固廢處置壓力大、壓裂返排液處理困難。針對(duì)川南頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)的矛盾,分別從噪聲、固廢和廢水三方面提出頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中的污染防治建議。
2018年,中國(guó)石油在全國(guó)范圍內(nèi)調(diào)動(dòng)資源,從新疆、東北甚至國(guó)外將鉆機(jī)調(diào)往川南。截至目前,中國(guó)石油共在川南地區(qū)啟用142臺(tái)鉆機(jī),較2017年增長(zhǎng)3倍;建成長(zhǎng)寧、威遠(yuǎn)等國(guó)家及頁(yè)巖氣示范區(qū)。中國(guó)石油在川南頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中,把提高單井產(chǎn)量作為首要目標(biāo),實(shí)現(xiàn)3500米以淺資源的規(guī)模有效開(kāi)發(fā),開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)多項(xiàng)先河。中國(guó)石油大力推進(jìn)川南頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā),取得了重要成果 [1]。川南頁(yè)巖氣產(chǎn)量不斷創(chuàng)造新高的同時(shí),鉆井過(guò)程中鉆井巖屑和壓裂返排液處置等環(huán)保制約性因素也越發(fā)突出,本文結(jié)合實(shí)際的頁(yè)巖氣環(huán)境生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了頁(yè)巖氣開(kāi)采過(guò)程中所面臨的主要環(huán)境污染問(wèn)題,并提出了相應(yīng)的污染防治建議。
我國(guó)的頁(yè)巖氣目前主要產(chǎn)自四川盆地,全國(guó)已探明頁(yè)巖氣資源儲(chǔ)量的省份中,四川高居榜首,重慶、貴州也位列前四位,國(guó)家批準(zhǔn)建設(shè)的4個(gè)國(guó)家及頁(yè)巖氣示范區(qū),有3個(gè)在西南地區(qū),分別是重慶涪陵示范區(qū)、四川長(zhǎng)寧–威遠(yuǎn)示范區(qū)、云南昭通示范區(qū)。根據(jù)四川省“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要實(shí)施中國(guó)“氣大慶”建設(shè)行動(dòng),加強(qiáng)天然氣產(chǎn)供儲(chǔ)銷體系建設(shè),建成全國(guó)蕞大天然氣(頁(yè)巖氣)生產(chǎn)基地,天然氣年產(chǎn)量力爭(zhēng)達(dá)到630億立方米,其中頁(yè)巖氣為主力軍,2025年全國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量300億立方米,預(yù)計(jì)將主要來(lái)自四川盆地,占其天然氣總產(chǎn)量的43%。川南頁(yè)巖氣開(kāi)采主要集中在滬州、宜賓、自貢、內(nèi)江等地區(qū),涉及面積約4 × 10?km2。
我國(guó)的頁(yè)巖氣目前主要產(chǎn)自四川盆地,全國(guó)已探明頁(yè)巖氣資源儲(chǔ)量的省份中,四川高居榜首,重慶、貴州也位列前四位,國(guó)家批準(zhǔn)建設(shè)的4個(gè)國(guó)家及頁(yè)巖氣示范區(qū),有3個(gè)在西南地區(qū),分別是重慶涪陵示范區(qū)、四川長(zhǎng)寧–威遠(yuǎn)示范區(qū)、云南昭通示范區(qū)。根據(jù)四川省“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要實(shí)施中國(guó)“氣大慶”建設(shè)行動(dòng),加強(qiáng)天然氣產(chǎn)供儲(chǔ)銷體系建設(shè),建成全國(guó)蕞大天然氣(頁(yè)巖氣)生產(chǎn)基地,天然氣年產(chǎn)量力爭(zhēng)達(dá)到630億立方米,其中頁(yè)巖氣為主力軍,2025年全國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量300億立方米,預(yù)計(jì)將主要來(lái)自四川盆地,占其天然氣總產(chǎn)量的43%。川南頁(yè)巖氣開(kāi)采主要集中在滬州、宜賓、自貢、內(nèi)江等地區(qū),涉及面積約4 × 104 km2。
01、川南地區(qū)敏感點(diǎn)多、居民點(diǎn)分布較多,鉆井噪聲對(duì)居民影響較大
川南地區(qū)森林覆蓋率高、江河縱橫、人口眾多,自然保護(hù)地 [2] 水源保護(hù)區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)分布較多 [2]。頁(yè)巖氣平臺(tái)周邊一般都會(huì)分布有分散居民點(diǎn),井口周邊200 m評(píng)價(jià)范圍內(nèi)少則10戶,多則30~50戶不等,易造成鉆井施工階段的噪聲擾民投訴,鉆井作業(yè)施工環(huán)保壓力大。尤其是川南瀘州和宜賓地區(qū)電網(wǎng)集輸設(shè)施建設(shè)能力有限,井場(chǎng)接入電網(wǎng)難道大,鉆井過(guò)程采用柴油機(jī)發(fā)電,柴油發(fā)電機(jī)噪聲源強(qiáng)高達(dá)85~90 dB (A),加上鉆井設(shè)備噪聲,平臺(tái)井場(chǎng)邊界噪聲無(wú)法達(dá)標(biāo),同時(shí)鉆井施工為一天24 h鉆井,對(duì)平臺(tái)周圍300 m內(nèi)的居民造成了嚴(yán)重的聲環(huán)境擾民。近年來(lái),出現(xiàn)了多起鉆井期間噪聲擾民投訴案例,鉆井噪聲問(wèn)題為川南頁(yè)巖開(kāi)發(fā)過(guò)程中突出的一項(xiàng)環(huán)境影響問(wèn)題。
02、鉆井固廢處置壓力大
川南頁(yè)巖氣水基鉆井固廢主要為水基泥漿鉆井過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄水基泥漿和鉆井巖屑,據(jù)統(tǒng)計(jì),單井(井深約3000 m)水基固廢平均產(chǎn)生量約700 m3,目前普遍采用資源化綜合利用的方式處理,主要為預(yù)處理后作為摻燒水泥或燒結(jié)磚的原材料進(jìn)制磚或制水泥,將水基鉆井固化;此外,頁(yè)巖氣鉆井過(guò)程中儲(chǔ)層長(zhǎng)水平段常采用油基鉆井液鉆進(jìn),該鉆井過(guò)程中產(chǎn)生的鉆屑屬于危險(xiǎn)廢物,單井(水平段長(zhǎng)約2000 m)油基巖屑平均產(chǎn)生量約300 m3,委托有危險(xiǎn)廢物處理資質(zhì)的單位處置。據(jù)預(yù)計(jì) [3],2020年川南水基鉆屑產(chǎn)生量約13.0萬(wàn)m3,油基鉆屑約6.0萬(wàn)m3。產(chǎn)生量大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了當(dāng)?shù)厮唷⒋u瓦企業(yè)接納能力,同時(shí),油基鉆屑處理量需求量也與區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有危險(xiǎn)廢物處理資質(zhì)的單位的處置能力不匹配,導(dǎo)致頁(yè)巖氣平臺(tái)上滯留鉆井固廢無(wú)法及時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)處置,給當(dāng)?shù)丨h(huán)境帶來(lái)了不可控的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。
03、水資源消耗大、壓裂返排液處理難度大
頁(yè)巖氣在成藏與賦存方面有別于常規(guī)天然氣,其儲(chǔ)層具有超低孔滲的特征,為實(shí)現(xiàn)工業(yè)氣流須通過(guò)相關(guān)技術(shù)來(lái)改善儲(chǔ)層。水平井與水力壓裂所具有的優(yōu)勢(shì)成為了當(dāng)前開(kāi)采頁(yè)巖氣蕞廣泛的技術(shù),同時(shí)也消耗了大量的水資源,四川、重慶地區(qū)統(tǒng)計(jì)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)單井需水量在10,000~40,000 m3不等,壓裂用水量平均每口井為3.15 × 104 m3。壓裂完成后,占注入壓裂液量約15%~80%的返排液會(huì)返回到地面 [4],頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)不僅造成水資源消耗還會(huì)帶來(lái)水資源污染,這與頁(yè)巖氣水力壓裂中壓裂液有著密切的關(guān)系。頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)采用大規(guī)模水力壓裂,其原理是將含有多種添加劑的壓裂液在高壓條件下注入地層,從而改善儲(chǔ)層裂縫網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)達(dá)到增產(chǎn)的目的。壓裂液中含有殺蟲劑、減阻劑、防垢劑、交聯(lián)劑、表面活性劑等多種化學(xué)添加劑。如長(zhǎng)寧–威遠(yuǎn)區(qū)塊單井返排液量達(dá)1 × 104~2 × 104 m3,水中TDS、懸浮物、高價(jià)金屬離子和有機(jī)物等濃度隨返排時(shí)間的延長(zhǎng)和回用次數(shù)的增多而逐漸增大,水質(zhì)變黑發(fā)臭 [5]。由于區(qū)域內(nèi)各平如果注入的壓裂液進(jìn)入地下水層這將會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的水污染。壓裂液返排到地面不僅有添加劑的成分而且還含有溶解性鹽類、放射性元素、重金屬等其他化學(xué)物質(zhì),壓裂液中鹽分含量可達(dá)10%以上,大量廢水進(jìn)入水體,對(duì)水環(huán)境有影響。
我國(guó)的頁(yè)巖氣目前主要產(chǎn)自四川盆地,全國(guó)已探明頁(yè)巖氣資源儲(chǔ)量的省份中,四川高居榜首,重慶、貴州也位列前四位,國(guó)家批準(zhǔn)建設(shè)的4個(gè)國(guó)家及頁(yè)巖氣示范區(qū),有3個(gè)在西南地區(qū),分別是重慶涪陵示范區(qū)、四川長(zhǎng)寧–威遠(yuǎn)示范區(qū)、云南昭通示范區(qū)。根據(jù)四川省“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要實(shí)施中國(guó)“氣大慶”建設(shè)行動(dòng),加強(qiáng)天然氣產(chǎn)供儲(chǔ)銷體系建設(shè),建成全國(guó)蕞大天然氣(頁(yè)巖氣)生產(chǎn)基地,天然氣年產(chǎn)量力爭(zhēng)達(dá)到630億立方米,其中頁(yè)巖氣為主力軍,2025年全國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量300億立方米,預(yù)計(jì)將主要來(lái)自四川盆地,占其天然氣總產(chǎn)量的43%。川南頁(yè)巖氣開(kāi)采主要集中在滬州、宜賓、自貢、內(nèi)江等地區(qū),涉及面積約4 × 104 km2。
01、加強(qiáng)頁(yè)巖氣開(kāi)采區(qū)塊內(nèi)網(wǎng)電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提供網(wǎng)電鉆井
優(yōu)先采用網(wǎng)電對(duì)井場(chǎng)進(jìn)行供電,減少鉆井過(guò)程中柴油發(fā)電機(jī)的噪聲,能夠大大降低鉆井平臺(tái)噪聲源強(qiáng),減少鉆井噪聲對(duì)周圍居民的影響;尤其是在夜間,盡可能減少設(shè)備的使用,材料運(yùn)輸集中白天運(yùn)輸,嚴(yán)格控制僅在白天開(kāi)展壓裂作業(yè)工作,減少井場(chǎng)噪聲產(chǎn)生。若無(wú)法使用網(wǎng)電,對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)的噪聲,應(yīng)修建帶隔音功能的活動(dòng)板房隔聲,同時(shí)安裝減振墊層和阻尼涂料,減少柴油機(jī)發(fā)電噪聲的產(chǎn)生,在實(shí)際施工時(shí),針對(duì)實(shí)際監(jiān)測(cè)噪聲值超標(biāo)的居民采取協(xié)商補(bǔ)償、臨時(shí)撤離(可租用當(dāng)?shù)孛穹?、在噪聲達(dá)標(biāo)距離之外進(jìn)行妥善安置)等噪聲防治措施,取得居民諒解,避免環(huán)保糾紛。
02、積極尋求固廢減量化、資源化和無(wú)害化防治措施
水基鉆井固廢屬于一般工業(yè)固廢,為減少當(dāng)?shù)卮u廠和水泥廠處理壓力,可積極探索更多的可靠的水基鉆井固廢綜合利用方式,比如水基巖屑脫水后干渣制路基材料鋪路或者制作建材等方式。油基巖屑處置除增加當(dāng)?shù)匚U處置單位能力以外,油氣開(kāi)采產(chǎn)生的廢棄油基泥漿、含油鉆屑及其他固體廢物,應(yīng)當(dāng)遵循減量化、資源化、無(wú)害化原則,按照國(guó)家和地方有關(guān)固體廢物的管理規(guī)定進(jìn)行處置。鼓勵(lì)企業(yè)自建含油污泥集中式處理和綜合利用設(shè)施,提高廢棄油基泥漿和含油鉆屑及其處理產(chǎn)物的綜合利用率,對(duì)油基巖屑進(jìn)行減量化處置,同時(shí)建議有關(guān)部門頒布相關(guān)油基巖屑預(yù)處理后豁免危險(xiǎn)廢物的條件及豁免內(nèi)容的可能,鼓勵(lì)企業(yè)自主在源頭對(duì)油基巖屑進(jìn)行減量化、資源化和無(wú)害化處置。
03、提高壓裂返排液重復(fù)利用率,尋找更多壓裂返排液處置方式
根據(jù)工程情況,加大區(qū)塊內(nèi)氣田水管網(wǎng)的建設(shè),合理調(diào)度壓裂返排液的循環(huán)利用,提高壓裂返排液重復(fù)利用率是頁(yè)巖氣開(kāi)采過(guò)程中節(jié)約水資源的必修課,建議企業(yè)內(nèi)部制定壓裂過(guò)程中壓裂返排液重復(fù)利用率指標(biāo)和新鮮水用量定額指標(biāo),蕞大程度減少對(duì)當(dāng)?shù)匦迈r水使用量,節(jié)約水資源。
目前無(wú)法綜合利用的壓裂返排液普遍采用回注到地層的措施,減少壓裂返排液對(duì)當(dāng)?shù)厮h(huán)境的影響。對(duì)回注井開(kāi)展全過(guò)程環(huán)境管理,回注前應(yīng)充分論證回注井空間布設(shè)、注入層位、注入壓力和注入水量等環(huán)境可行性,并設(shè)置監(jiān)測(cè)井定期監(jiān)控回注行為對(duì)地下水環(huán)境影響,確?;刈⑦^(guò)程不會(huì)引起地下水環(huán)境污染 [6]。但是回注不便于環(huán)境管控,且只是暫時(shí)的控制了污染,沒(méi)有從根本上污染,并且回注可能會(huì)存在更多的環(huán)境隱患,比如地震、壓覆礦產(chǎn)資源、影響以后可能會(huì)被利用的地下水資源等。因此,建議鼓勵(lì)和支持科技創(chuàng)新、技術(shù)進(jìn)步,將石油天然氣行業(yè)廢水如壓裂返排液,進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后排放,以便于環(huán)境管理。為簡(jiǎn)化工藝流程、保護(hù)生態(tài)環(huán)境并促進(jìn)油氣開(kāi)采,一些新型的壓裂返排液處理技術(shù),如機(jī)械蒸汽再壓縮(MVR)蒸發(fā)技術(shù)等,正開(kāi)始逐漸取代傳統(tǒng)處理技術(shù) [7]。
廣東環(huán)美環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司是一家專業(yè)從事蒸發(fā)濃縮(結(jié)晶)系統(tǒng)成套設(shè)備業(yè)務(wù)的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。擁有專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)70余人,超過(guò)10年的工程經(jīng)驗(yàn)和業(yè)績(jī),各類發(fā)明和實(shí)用新型專利30余項(xiàng),廣東環(huán)美已通過(guò)高新企業(yè)認(rèn)證、以及擁有環(huán)保工程和機(jī)電安裝工程專業(yè)承包二級(jí)資質(zhì)。
一、 公司介紹
公司愿景
成為蒸發(fā)系統(tǒng)行業(yè)領(lǐng)軍品牌
公司使命
深耕蒸發(fā)技術(shù),服務(wù)廢水零排放,專注資源化利用,助力雙碳目標(biāo)
經(jīng)營(yíng)理念
以客為先 利他共生
價(jià)值觀
感恩 誠(chéng)信 利他
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二、 榮譽(yù)證書
廣東環(huán)美擁有蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)專利30+項(xiàng)、自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)10+項(xiàng)、已申請(qǐng)專利20+項(xiàng)、已授權(quán)發(fā)明專利10+項(xiàng)通過(guò)高新企業(yè)認(rèn)證、環(huán)保二級(jí)認(rèn)證機(jī)電二級(jí)認(rèn)證。
三、 主營(yíng)業(yè)務(wù)
四、核心產(chǎn)品
五、應(yīng)用領(lǐng)域
以客為先 利他共生
六、 生產(chǎn)基地
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