页岩气开发专题(九) | 张志东：页岩气
时间：2020-01-15 10:14
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以“高效推动中国页岩气开发”为主题的第九届中国页岩气发展大会，于2019年12月28日成都胜利闭幕。本届大会由中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团有限公司、中海油研究总院有限责任公司、中国石油化工集团工程技术顾问有限公司，中国海洋石油研究院，以及中国石油大学、中国石油工程学院非常规科学技术研究院、四川省人民政府、成都市博览局、北京振威展览有限公司、《石油与装备》共同组织召开。
第九届中国页岩气发展大会围绕页岩气开发产业的产业发展、高效开发、技术创新管理等层面的热点话题，进行广泛深入的探讨。川庆钻探工程公司安全环保质量监督检测研究院院长张志东表示，在秉承“在环境保护中开发，在开发中保惠，保护优先”的原则，进一步完善源头控制、过程管控、末端资源综合化利用，通过页岩气开发环保治理技术、装备优化提升，形成页岩气开发的中国石油环保方案，继续实现页岩气绿色开发。
以下为川庆钻探工程公司安全环保质量监督检测研究院院长张志东发言实录：
因为现在页岩气开发，我们院在环保方面做了一定工作，也进行了一定探索，想借此机会跟大家一起分享交流一下在环保工作方面如何共同做得更好。今天讲述内容主要分为三个方面：
因为今天是页岩气大会，前面很多专家和后面的一些专家都要对页岩气进行一个较深入的阐述，我想作为一个环保人，不是一个专业人士，对页岩气我在这里就不赘述了。总体来说页岩气在我国分布还是比较广的，川南页岩气资源最丰富，开发效力最高。到2020年计划页岩气产量将达到120亿立方，2035年达到420亿立方。
整个建设的情况，川南从2006年页岩气进行地质评价；2009年开展先导试验，进行了第一口井的开发；2012年成立国家级页岩气示范区；2014年实施规模化建产。
川庆公司在川南页岩气开发中在选址、整地等方面在环保制约因素等方面进行了积极探索，严格执行了国家相关环境法规和地方环境保护法律法规，实现了生态保护与页岩气开发同步推进。
页岩气环境保护受到更多关注的原因：国家经济水平得到了很好的发展，人民需求也更高，环境监管力度也更大，所以国家和人民都更加关注页岩气环保。第二，由于页岩气渗透比较低，页岩的特点，所以需要用到油基泥浆，油基钻选作为危险废物的处理；压裂技术，因为水资源消耗量比较大；第三因为整个井渗透率比较低，达到一定产量需要用大量的钻井数量来维系页岩气开采量，页岩气环境保护受到更多关注。
在页岩气环境保护实践方面，川南是长江重点区域，属于低山丘陵地貌地区，部分地区水系发达、雨量充沛，人均比较多。我们在开发勘探过程中进行了有利的探索，实现了保护与开发并举，地区生态保护和环境质量得到良好的保持。
具体做法：实施清洁生产开发技术，保护生态环境：严守生态红线，建立环境敏感点、保护数据库、确保项目地面选址可行；节约土地资源，这是比较通行的方法；不与居民争水，采出水回用，减少水资源占用和废水产生；防止地下污染采用气体或清水钻井；防止土壤污染，废弃物不落地收集、实时处理；降低噪声影响。
整个开采过程从施工前、建设期、生产期都进行了比较严格的监测和监理，最后也都进行了验收评价。
整个川庆在页岩气开发过程中形成了六大类41项工程技术系列，其中6大项中间就有一个“清洁生产技术”，我们经过梳理归纳出6个方面的技术：清污分流技术、岩屑不落地技术、钻井液回收利用技术、电代油减排降噪技术、油基岩屑捶磨热解技术、采出水垂直利用与水保护。通过源头控制、过程减量、资源化回收和综合利用，分区域制定清洁生产作业规范和实施方案，实现了页岩气的绿色开发。
通过分离，通过研究暂存区，用车辆收集转运进行资源化利用，废水再回用到钻井过程中。在源头控制上还进行了环境风险控制、浅层物探，在探测井的时候尽量规避掉环境的风险。
还有就是井场分区域污染控制，这个技术从原理和实行上都是相对比较简单，但是从应用效果来说也有比较显著的效果。从事实设备分区管控，易被污染区全部安装雨棚，易污染区与清洁区通过围堰隔离，单井钻井废水以前基本上都是上千方，现在通过这个措施基本上都是150方以下，避免雨水进入固废收集系统。
还有工厂化的作用，通过批量钻井可以减少表层采用情水，空气钻井，平台化布置减少了占地80%，钻井液重复利用率达到80%以上。
水资源保护与节约我们做了一些工作，减少页岩气区块统筹、井间可以回用，平台间进行回用，利用页岩气水中心池实现了集中调蓄，减少水资源消耗和废水外运量，有部分地区实行了罐代池，减少地面扰动，利用水土保持和土地复垦，减少环境影响和风险。
过程控制我们做了两个比较重大的工作，实时收集，言写传输装置作为页岩气钻机标准装置；第二就是岩屑泵输装置，进一步提高了收集效率。目前所有页岩气平台均使用“不落地”实时收集技术。
现场减量化与资源回收，我们通过高频分离技术，固废减量达到了15%，通过水基岩屑收集后经压滤机压滤后固废减量达到25%。油基岩屑收集后在钻井平台现场进行机械离心甩干处理，甩干后岩屑含油量低于8%，便于储存和运输，因为它比较干了，主要是吸附在岩屑里面的这类油，储存和运输的风险大大降低。从页岩气开发以来累计完成4.2万余吨油基岩屑的甩干处理，回收油基钻井液达到3000余方。
水基岩屑综合利用，主要就是资源化利用，避免占用土地，以前是用岩屑填埋的方式，占用了很多填埋池，目前水基岩屑主要是作为水泥填料、免烧砖，减少了水基岩屑的最终去向。这些免烧砖在现场也得到了很好的利用，现场基本上可以替代调试的，而且免烧砖在现场利用中更规则。
我们也制订了一些标准产品，根据《四川省页岩气开发污染防治技术政策》和相关规范也制订了钻井言写资源化综合利用产品标准。我们用清水钻井材料，优先做了路基材料，利用路基材料的监测，发现路基材料是完全满足工程要求和环保要求。
烧结砖技术不但是用在页岩气井，在常规井也得到了很好应用，整个应用得到了环保部门认可。大大减少了固化填埋占地和费用，从环境效益和经济效益、社会效益都是很显著。油基岩屑资源化利用方面我们做了两个技术，脱油做了两个技术，第一是捶磨式油基岩屑热脱附处理装置，通过这个处理之后岩屑油的含量小于1%；还有用常温萃取脱附处理工艺技术，含有低于1%，也取得了比较好的效果，2017年被环保部、工信部列为了《国家先进污染防治技术目录》。经过现场检测所有指标全部合格。
这两项技术处理，尤其是油的指标达到1%。根据国家危废的标准，这个危废的帽子还是没有摘下来，我们将油基岩屑与瓦斯灰按一定比例混合传送进入回转窑进行处理。
为了解决这个页岩气，我们开展了一些技术攻关，废气五综合利用技术研究40余项，获得了专利30余件，编制行业标准2项，出版专著2部。整个技术集成装备开发与示范应用，思路就是小型化、自动化、远程控制技术水平，开发利用更多装备。
开展集中处理的示范，大幅提高处理效果，开展资源化综合利用技术评估，为国家、行业技术政策、标准制订奠定基础，推进国内油气田高效、绿色开发进程。
整个页岩气开采过程还是任重道远，虽然我们做了一定工作，但是整个环保技术的发展和环保管理，以及很多配套措施还是没有跟上，我觉得企业还是应该继续加大环保投入，与环保企业、科研院所一起攻关绿色技术，攻克污染防治关键技术；不断完善页岩气环境保护标准体系，根据国家现在即将出台的一些标准，可能对油基岩屑低于一定标准的可以豁免，豁免之后可以用作其他的材料，这样可以大大缓解油基岩屑的压力，环保风险的压力；第三就是加强环境监管体系顶层设计，建设页岩气开发环境保护大数据平台，实现区块开发现状、土地资源和水资源变化的数据共享，真正为页岩气绿色发展提供重要的支撑。
最后我们将继续深入贯彻生态文明的理念，秉承“在环境保护中开发，在开发中保惠，保护优先”的原则，进一步完善源头控制、过程管控、末端资源综合化利用，通过页岩气开发环保治理技术、装备优化提升，形成页岩气开发的中国石油环保方案，继续实现页岩气绿色开发。
（本文系第九届中国页岩气发展论坛系列系列报道）
责任编辑：janne | 新媒体主理：姜娜
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