【摘要】：頁巖氣是一種非常規(guī)天然氣,具有使用清潔、產(chǎn)量高、生產(chǎn)周期長等優(yōu)點(diǎn),其開發(fā)利用能有效的降低對石油和常規(guī)天然氣的依賴性以及發(fā)揮銜接化石能源和新能源的作用。近年來,美國頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,頁巖氣快速勘探開發(fā)使其天然氣儲量增加了40%,對美國和世界能源格局產(chǎn)生了重要影響。而我國頁巖氣儲量巨大,據(jù)國家發(fā)展和改革委員會、財(cái)政部、國土資源部、國家能源局預(yù)測,頁巖氣可采量大約為36×10~(12)m~3。如此豐富的頁巖氣資源,其有效的開發(fā)可大大緩解我國資源壓力。但在頁巖氣開發(fā)帶來巨大清潔能源資源和經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也帶來了一系列的環(huán)境問題,并引起了美國社會及一些國家的廣泛關(guān)注,一些地方已禁止開采頁巖氣。頁巖氣開采主要造成了水環(huán)境污染、大氣污染、水資源消耗、生態(tài)環(huán)境問題以及一些社會問題。頁巖氣開采對地下水環(huán)境的影響不容忽略,在研究區(qū)環(huán)境影響評價(jià)中應(yīng)把地下水環(huán)境影響評價(jià)作為重點(diǎn)研究的內(nèi)容。本文通過文獻(xiàn)檢索與實(shí)地調(diào)研,進(jìn)行了頁巖氣開發(fā)地下水環(huán)境影響分析,確定出各階段對地下水環(huán)境影響的主要污染物與污染源,并明確影響因子與地下水環(huán)境響應(yīng)關(guān)系。依據(jù)我國現(xiàn)有地下水水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)行業(yè)規(guī)定,結(jié)合頁巖氣項(xiàng)目生產(chǎn)工藝,確定頁巖氣開發(fā)地下水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)指標(biāo),引入粗糙集理論和支持向量機(jī)方法,構(gòu)建頁巖氣開發(fā)地下水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)模型。同時(shí)基于頁巖氣開發(fā)地下水環(huán)境影響因素分析,采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)、頻數(shù)統(tǒng)計(jì)法和理論分析法,對已有的研究文獻(xiàn)中的頁巖氣開采對地下水環(huán)境影響指標(biāo)進(jìn)行匯總,篩選出頁巖氣開發(fā)地下水環(huán)境綜合污染風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo),并采用模糊-層次分析法和熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重,構(gòu)建頁巖氣開發(fā)地下水環(huán)境綜合污染風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型。通過研究頁巖氣開發(fā)區(qū)的自然地理、區(qū)域地質(zhì)和水文地質(zhì)等資料,完成對頁巖氣研究區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)和地下水環(huán)境綜合污染風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)。評價(jià)結(jié)果表明:研究區(qū)內(nèi)Ⅰ類水質(zhì)占整體水質(zhì)的8.33%、II類水占66.67%、III類水占8.33%、和IV類水占16.67%;研究區(qū)三個(gè)井區(qū)平臺地下水環(huán)境綜合污染風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指數(shù)分別為0.36427、0.559845、0.363349,均屬于低污染風(fēng)險(xiǎn)等級,且到目前為止并未發(fā)現(xiàn)頁巖氣開發(fā)對周邊地下水環(huán)境造成明顯污染現(xiàn)象。本次研究達(dá)到了頁巖氣開發(fā)地下水環(huán)境污染評價(jià)的目的,并為頁巖氣開發(fā)地下水環(huán)境影響識別與評價(jià)提供了新的指標(biāo)體系方法,對于頁巖氣開發(fā)地下水環(huán)境管理與評價(jià)具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
【圖文】：

氣是指賦存于富有機(jī)質(zhì)泥頁巖及其夾層中，以吸附和游離狀態(tài)非常規(guī)天然氣[46]，是一種成分以甲烷為主、清潔、高效的能，由吸附氣、游離氣和溶解氣三部分構(gòu)成。其中游離氣主要指粒間孔隙中的天然氣；吸附氣是吸附在干酪根表面和粘土顆粒解氣是溶解在頁巖干酪根、液態(tài)烴、瀝青中的天然氣[47]。就巖氣又分為生物成因型、熱解成因型和熱裂解成因三類型及其混巖氣盆地主要位于阿巴拉契亞早古生代逆沖褶皺帶、馬拉松—沖褶皺帶和科迪勒拉中生代逆沖褶皺帶前緣的前陸盆地及其拉通盆地[48]。中國發(fā)育與其相似的盆地類型，但受特殊的大受深大斷裂及板塊規(guī)模較小等因素的影響，破壞較為嚴(yán)重，屬。與美國頁巖氣成藏地質(zhì)條件相比，中國的海相頁巖具有“一點(diǎn)，，主要表現(xiàn)為時(shí)代老、經(jīng)歷的構(gòu)造運(yùn)動復(fù)雜、熱史復(fù)雜、有度高、演化程度高等特征，以產(chǎn)天然氣為主；陸相頁巖具有“特點(diǎn)，即時(shí)代新、埋藏深、成熟度低、脆性礦物含量低等[49-50存狀況見圖 2.1。

圖 2.2 水力壓裂現(xiàn)場圖 2.3 水力壓裂原理圖2.2.3污染源與污染物排放分析根據(jù)頁巖氣開發(fā)產(chǎn)能建設(shè)項(xiàng)目的特點(diǎn)，工程建設(shè)對環(huán)境的影響可以從施工期、運(yùn)行期和退役期三個(gè)階段來考慮。施工期對環(huán)境造成影響的主要工程活動包括鉆前工程、鉆井工程(鉆井、完井、壓裂、試氣)、采氣工程、地面集輸工程、壓裂供水工程及輔助工程的建設(shè)；運(yùn)行期，井場、地面集輸工程的站場排污如生產(chǎn)廢水和生活污水等會對水環(huán)境造成一定影響；退役期，由于沒有生產(chǎn)性排污，因此側(cè)重于環(huán)境保護(hù)措施分析[58]，其污染地下水環(huán)境項(xiàng)目分類表見表 2.1表 2.1 頁巖氣開發(fā)污染地下水環(huán)境項(xiàng)目分類生產(chǎn)階段工程類?
【學(xué)位授予單位】：河北地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TE37;X523

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2613591