涪陵地区页岩气开采固体废物污染特性及资源化环境风险研究
发布时间：2021-05-22 23:00
页岩气属于非常规油气田,为国家战略性新兴产业。根据《重庆市页岩气产业发展规划（20152020年）》,2020年重庆市年产量将达到200亿立方米,随之将产生大量固体废物,其中含有重金属、多环芳烃、石油烃等多种污染物质,其成分复杂、污染严重,若处置不当,极易对环境造成污染。因此对页岩气开采固体废物的污染特性和资源化环境风险开展研究是十分必要的。本论文通过资料调查和现场调研页岩气开采工艺,明确了固体废物的产生节点和处理工艺;确定页岩气开采固体废物及处理后残渣的污染特性;通过水槽浸出实验,探索掺入固体废物处理后残渣的免烧砖中污染物的释放过程和释放机制;在此基础上对应用于井场铺垫场景下的免烧进行环境风险评估,确定出免烧砖中污染物质的浓度限值。主要得到以下结论。（1）本文选取涪陵地区页岩气开采固体废物作为研究对象,通过资料调查和现场调研确定清水钻井岩屑产生在导管、一开及二开直井阶段;水基钻井岩屑产生在二开斜井阶段;油基钻井岩屑产生在三开水平井阶段。典型单井产生普通钻井岩屑（清水和水基钻井岩屑）和油基钻井岩屑分别约1085.44m3和150 m...
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 油气开采行业固体废物产生特征分析
1.2.1 油气开采行业钻井液体系概况
1.2.2 油气开采行业固体废物处理处置技术概况
1.3 油气开采行业固体废物污染特性与环境危害
1.3.1 无机盐污染
1.3.2 重金属污染
1.3.3 石油类物质污染
1.4 油气开采行业固体废物资源化技术概况
1.4.1 制砖技术
1.4.2 多孔陶粒技术
1.4.3 路基材料技术
1.5 固体废物资源化利用的环境风险研究概况
1.6 研究内容、研究方法和技术路线
1.6.1 研究内容
1.6.2 研究方法
1.6.3 技术路线
第二章 实验材料与方法
2.1 样品采集
2.1.1 水基和油基钻井岩屑的采集
2.1.2 水基和油基钻井岩屑处理后固体废物的采集
2.1.3 免烧砖的采集
2.2 药品及仪器
2.2.1 药品
2.2.2 仪器
2.3 样品分析
2.3.1 样品前处理
2.3.2 样品重金属的消解
2.3.3 样品多环芳烃的提取
2.3.4 石油烃测定
2.3.5 重金属有效释放量实验
2.3.6 免烧砖连续水槽浸出实验
2.3.7 浸出液多环芳烃测定
2.3.8 分析测试方法
第三章 涪陵地区页岩气开采固体废物产生特征分析
3.1 页岩气开采工艺流程
3.2 页岩气开采钻井液体系
3.3 页岩气开采固体废物产生节点分析
3.4 页岩气开采固体废物处理工艺
3.4.1 普通钻井岩屑处理工艺
3.4.2 油基钻井岩屑处理工艺
3.5 页岩气开采固体废物产生量核算
3.6 本章小结
第四章 页岩气开采固体废物污染特性研究
4.1 页岩气开采固体废物处理前、后重金属含量特征
4.1.1 水基钻井岩屑处理前、后重金属含量特征
4.1.2 油基钻井岩屑处理前、后重金属含量特征
4.2 页岩气开采固体废物处理前、后多环芳烃含量特征
4.2.1 水基钻井岩屑处理前、后多环芳烃含量特征
4.2.2 油基钻井岩屑处理前、后多环芳烃含量特征
4.3 页岩气开采固体废物处理前、后石油烃含量特征
4.3.1 油基钻井岩屑处理前石油烃含量特征
4.3.2 油基钻井岩屑处理后石油烃含量特征
4.4 本章小结
第五章 页岩气开采固体废物资源化环境风险研究
5.1 免烧砖中重金属的释放规律探讨
5.1.1 免烧砖中重金属的累积释放量与有效释放量分析
5.1.2 免烧砖中重金属的释放机理研究
5.1.3 免烧砖中重金属的释放速率分析
5.2 免烧砖中多环芳烃的释放规律探讨
5.3 固体废物资源化环境风险研究
5.3.1 评价区域自然条件
5.3.2 危害识别
5.3.3 毒性评估
5.3.4 暴露评价
5.3.5 风险表征
5.3.6 污染物风险控制值
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
在学期间发表的论文及学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]含油污泥处理残渣制路基材料对环境的影响分析[J]. 任雯,张明栋,谢水祥,仝坤,刘晓辉. 油气田环境保护. 2018(01)
[2]石灰与矿粉对建筑垃圾路基材料强度的影响研究[J]. 刘浩,宁培淋,杨锐,王新国. 公路交通技术. 2017(04)
[3]钻井岩屑废弃物固化稳定化技术研究[J]. 余锦涛,宋一帆,谭树波,张宏玲. 应用化工. 2017(08)
[4]废弃油基钻井岩屑焚烧处理基础[J]. 孙根行,王丽芳,符丹,刘沛. 钻井液与完井液. 2017(03)
[5]含油污泥及其污染水体中多环芳烃及其急性生物毒性测定[J]. 刘天璐,杨洁,王君,黄群星,严建华. 环境工程学报. 2017(05)
[6]含油岩屑热解特性与资源化[J]. 苏凯,向文国. 环境工程学报. 2016(12)
[7]含油污泥与煤混烧技术的研究进展[J]. 王凤超,屈撑囤,王益军. 广州化工. 2016(23)
[8]涪陵页岩气勘探开发环保现状分析[J]. 熊德明,张思兰,冯斌,王朝强,梅绪东,张春. 西安石油大学学报(自然科学版). 2016(06)
[9]流化床富氧焚烧含油污泥技术经济性分析[J]. 海云龙,阎维平,张旭辉. 化工环保. 2016(02)
[10]飞灰添加对沥青铺路烟气PAHs释放的影响[J]. 杨金忠,高何凤,黄启飞,季炜,谭巍,杨玉飞. 环境科学研究. 2016(04)
博士论文
[1]我国生活垃圾焚烧飞灰毒性行为及其资源化利用过程的风险评估[D]. 潘赟.上海大学 2015
[2]含油污泥回转窑热固载体热解特性研究[D]. 马蒸钊.大连理工大学 2015
[3]废弃钻井液制备陶瓷滤料及其吸附染料污染物的研究[D]. 王眉山.武汉理工大学 2012
[4]赤泥质多孔陶瓷滤料表面改性及其在水处理中的应用研究[D]. 李方文.武汉理工大学 2008
[5]辽河稠油水热裂解反应研究与应用[D]. 范洪富.大庆石油学院 2002
硕士论文
[1]焚烧飞灰用于沥青路面中面层污染物溶出规律及风险评估[D]. 陈林.重庆交通大学 2016
[2]钻井废弃泥浆固化路基材料性能研究[D]. 罗伟.西南石油大学 2015
[3]油田钻井废弃泥浆中重金属分布特征与污染评价[D]. 杜春蕾.新疆大学 2015
[4]利用污泥/赤泥/钢渣等固体废物制备新型多孔陶粒的膨胀机理研究[D]. 岳东亭.山东大学 2014
[5]烧结砖中重金属释放机理研究[D]. 田梦莹.西北农林科技大学 2014
[6]废弃水基钻井液环境影响及固化处理技术研究[D]. 吴明霞.东北石油大学 2012
[7]重庆市主城区水中多环芳烃的污染状况分析及环境行为初步研究[D]. 何燕.西南大学 2008
[8]危险废物浸出毒性鉴别理论和方法研究[D]. 段华波.中国环境科学研究院 2006
本文编号：3201804
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 油气开采行业固体废物产生特征分析
1.2.1 油气开采行业钻井液体系概况
1.2.2 油气开采行业固体废物处理处置技术概况
1.3 油气开采行业固体废物污染特性与环境危害
1.3.1 无机盐污染
1.3.2 重金属污染
1.3.3 石油类物质污染
1.4 油气开采行业固体废物资源化技术概况
1.4.1 制砖技术
1.4.2 多孔陶粒技术
1.4.3 路基材料技术
1.5 固体废物资源化利用的环境风险研究概况
1.6 研究内容、研究方法和技术路线
1.6.1 研究内容
1.6.2 研究方法
1.6.3 技术路线
第二章 实验材料与方法
2.1 样品采集
2.1.1 水基和油基钻井岩屑的采集
2.1.2 水基和油基钻井岩屑处理后固体废物的采集
2.1.3 免烧砖的采集
2.2 药品及仪器
2.2.1 药品
2.2.2 仪器
2.3 样品分析
2.3.1 样品前处理
2.3.2 样品重金属的消解
2.3.3 样品多环芳烃的提取
2.3.4 石油烃测定
2.3.5 重金属有效释放量实验
2.3.6 免烧砖连续水槽浸出实验
2.3.7 浸出液多环芳烃测定
2.3.8 分析测试方法
第三章 涪陵地区页岩气开采固体废物产生特征分析
3.1 页岩气开采工艺流程
3.2 页岩气开采钻井液体系
3.3 页岩气开采固体废物产生节点分析
3.4 页岩气开采固体废物处理工艺
3.4.1 普通钻井岩屑处理工艺
3.4.2 油基钻井岩屑处理工艺
3.5 页岩气开采固体废物产生量核算
3.6 本章小结
第四章 页岩气开采固体废物污染特性研究
4.1 页岩气开采固体废物处理前、后重金属含量特征
4.1.1 水基钻井岩屑处理前、后重金属含量特征
4.1.2 油基钻井岩屑处理前、后重金属含量特征
4.2 页岩气开采固体废物处理前、后多环芳烃含量特征
4.2.1 水基钻井岩屑处理前、后多环芳烃含量特征
4.2.2 油基钻井岩屑处理前、后多环芳烃含量特征
4.3 页岩气开采固体废物处理前、后石油烃含量特征
4.3.1 油基钻井岩屑处理前石油烃含量特征
4.3.2 油基钻井岩屑处理后石油烃含量特征
4.4 本章小结
第五章 页岩气开采固体废物资源化环境风险研究
5.1 免烧砖中重金属的释放规律探讨
5.1.1 免烧砖中重金属的累积释放量与有效释放量分析
5.1.2 免烧砖中重金属的释放机理研究
5.1.3 免烧砖中重金属的释放速率分析
5.2 免烧砖中多环芳烃的释放规律探讨
5.3 固体废物资源化环境风险研究
5.3.1 评价区域自然条件
5.3.2 危害识别
5.3.3 毒性评估
5.3.4 暴露评价
5.3.5 风险表征
5.3.6 污染物风险控制值
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
在学期间发表的论文及学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]含油污泥处理残渣制路基材料对环境的影响分析[J]. 任雯,张明栋,谢水祥,仝坤,刘晓辉. 油气田环境保护. 2018(01)
[2]石灰与矿粉对建筑垃圾路基材料强度的影响研究[J]. 刘浩,宁培淋,杨锐,王新国. 公路交通技术. 2017(04)
[3]钻井岩屑废弃物固化稳定化技术研究[J]. 余锦涛,宋一帆,谭树波,张宏玲. 应用化工. 2017(08)
[4]废弃油基钻井岩屑焚烧处理基础[J]. 孙根行,王丽芳,符丹,刘沛. 钻井液与完井液. 2017(03)
[5]含油污泥及其污染水体中多环芳烃及其急性生物毒性测定[J]. 刘天璐,杨洁,王君,黄群星,严建华. 环境工程学报. 2017(05)
[6]含油岩屑热解特性与资源化[J]. 苏凯,向文国. 环境工程学报. 2016(12)
[7]含油污泥与煤混烧技术的研究进展[J]. 王凤超,屈撑囤,王益军. 广州化工. 2016(23)
[8]涪陵页岩气勘探开发环保现状分析[J]. 熊德明,张思兰,冯斌,王朝强,梅绪东,张春. 西安石油大学学报(自然科学版). 2016(06)
[9]流化床富氧焚烧含油污泥技术经济性分析[J]. 海云龙,阎维平,张旭辉. 化工环保. 2016(02)
[10]飞灰添加对沥青铺路烟气PAHs释放的影响[J]. 杨金忠,高何凤,黄启飞,季炜,谭巍,杨玉飞. 环境科学研究. 2016(04)
博士论文
[1]我国生活垃圾焚烧飞灰毒性行为及其资源化利用过程的风险评估[D]. 潘赟.上海大学 2015
[2]含油污泥回转窑热固载体热解特性研究[D]. 马蒸钊.大连理工大学 2015
[3]废弃钻井液制备陶瓷滤料及其吸附染料污染物的研究[D]. 王眉山.武汉理工大学 2012
[4]赤泥质多孔陶瓷滤料表面改性及其在水处理中的应用研究[D]. 李方文.武汉理工大学 2008
[5]辽河稠油水热裂解反应研究与应用[D]. 范洪富.大庆石油学院 2002
硕士论文
[1]焚烧飞灰用于沥青路面中面层污染物溶出规律及风险评估[D]. 陈林.重庆交通大学 2016
[2]钻井废弃泥浆固化路基材料性能研究[D]. 罗伟.西南石油大学 2015
[3]油田钻井废弃泥浆中重金属分布特征与污染评价[D]. 杜春蕾.新疆大学 2015
[4]利用污泥/赤泥/钢渣等固体废物制备新型多孔陶粒的膨胀机理研究[D]. 岳东亭.山东大学 2014
[5]烧结砖中重金属释放机理研究[D]. 田梦莹.西北农林科技大学 2014
[6]废弃水基钻井液环境影响及固化处理技术研究[D]. 吴明霞.东北石油大学 2012
[7]重庆市主城区水中多环芳烃的污染状况分析及环境行为初步研究[D]. 何燕.西南大学 2008
[8]危险废物浸出毒性鉴别理论和方法研究[D]. 段华波.中国环境科学研究院 2006
本文编号：3201804
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