探究页岩气开发过程中的环境影响及建议

2022-09-11

1 页岩气开采带来的环境问题

1.1 水资源大量消耗

由于页岩气储存层的渗透率十分低, 一般来讲页岩气藏都要经过水力压裂后获得工业气流开采出来, 水力压裂这项工艺要耗费大量的水, 所以页岩气的开发需要大量的水资源。而我国的页岩气资源一般都存在于西北、华北等一些严重缺水的地区, 我国能源开采的多家公司都是在这些地方展开开采工作的。

1.2 水污染

水力压裂工艺中的压裂液主要是由水、砂砾和少量的化学添加剂配制而成的, 其中的添加剂的包含了十几种化学添加剂, 占压裂液总量的0.5%。里面包括溶解页岩使其生成裂缝的盐酸, 减缓管道和压裂液摩擦的聚丙烯酰胺等。

在页岩气井的压裂工作结束后排出液体大概占压裂液总量的60%到80%。除了原有的化学添加剂, 还新增了一些中重金属、烃类化合物和水溶性盐类。如此多的反排液无论是输送至污水处理厂还是进行就地处理都是一项十分艰巨的任务, 如果这些液体没没有得到妥善处理, 就会严重污染当地的水资源。

1.3 破坏地表和植被

在页岩气的开发生产过程中, 建设井场难以避免的会进行大面积的地表清理工作;构建储存压力液的蓄水池需要挖掘地表;页岩气的开发工作需要很多的施工设备, 施工设备的摆放布置需要占用很多土地。

1.4 排放温室气体

页岩气的开采过程和天然气一样, 会存在气体泄露的问题, 泄露的气体大概占整个开采总量的1.7%-6.0%。根据美国有关部门统计:页岩气的整个开发过程中, 甲烷的泄露总量要比天然气的开发过程多30%以上。

1.5 其它的环境影响

页岩气的开采除了带来以上几种污染外, 还会因为钻井和一些其它施工设施造成噪声污染;压裂过程需要大量的压裂液会导致很多罐车往返运输, 在道路不好的阶段会扬起大量的灰尘, 而且给当地的交通带来很多压力;在某些条件下, 还会因为压力及钻井的过程遇到有害人们健康的天然放射性物质, 给现场工作人员的健康带来了影响[2]。

2 页岩气开发的环保建议

在几十年的页岩气开发历史中, 美国企业不论是技术先进性还是环保管理制度都处于领先水平。注重健康、安全、环境保护的HES管理体系更是值得很多国家学习。为了平衡我国页岩气的开发和环境保护工程, 下面从管理制度以及污染物的治理两个方面分析。

2.1 完善管理制度

我国政府的有关部门和相关企业要把页岩气的开采工作和环境保护相结合, 尽可能的减少对当地植被的破坏, 减少对居民耕地的占用, 并且绝对不能破坏当地的水资源平衡。依据页岩气的开发流程, 仔细寻找可能会造成环境污染及破坏的源头, 然后加强监管工作, 把污染物的总量和浓度控制在当地环境可以承受的范围之内。

2.2 对防治技术进行深入探究

我国一些负责页岩气开发的企业应该用心学习国外先进的开采技术, 再结合本国的开发特点, 加强对我国页岩气的开发和环境保护工作的重视。

2.2.1 水资源的保护

开发企业在进行开采之前要做好当地水资源的勘探工作, 对开发周边的水库和河流先设置隔离带和防渗带, 防止开采过程中溢出的液体对当地的水资源造成污染。对于处在同一个区块的有有相同目的的层, 把钻井液进行简单的处理之后就可以重复使用, 而压裂液则因为已经使用过一次使污染物的浓度提高不能进行直接的循环利用, 但是也压裂液的循环利用也是控制水资源消耗和水体污染的最优先措施。

2.2.2 场井的建设规划

由于页岩气藏的渗透性很低, 所以为了获得较高的页岩气, 井距越小越好。水平钻井技术相比个体较大的井场有很多优势, 该技术的应用有效降低了井场的建设数量, 能够更好的控制油藏面积, 减少了对土地的需求以及对植被的破坏。

2.2.3 减少噪声和扬尘

在页岩气的开发过程中有很多持续时间长、影响范围广的噪声, 为了减少这些噪声对人的影响要对现场进行最大限度的消声, 还要给特殊的工作人员佩戴隔音设备;根据场井周围居民的分布情况, 要设置隔离声音的屏障以尽量减少噪声对周围居民的影响;后期用于输送页岩气的压缩机要安装减震底座, 机房的内壁要装置吸声板;施工前期要对路面进行硬化或者临时洒水可以有效的减少扬尘;调整作业时间以缓解当地的交通压力;一些放射性的物质不可随意丢弃, 要给予特殊处理, 而且这些特殊物质接触的人员要穿上防护服作业[3]。