煤层气采出水处理技术分析汇报
煤层气田酸性水处理与综合利用技术研究
煤层气田酸性水处理与综合利用技术研究煤层气田开采过程中产生的酸性水是一种常见的废水，其酸度高、含有多种有机物和无机盐，对环境造成严重污染。
同时，煤层气田的酸性水中还潜藏着大量的可回收资源，如有机物和无机盐。
因此，研究如何高效处理和综合利用煤层气田酸性水成为当前亟待解决的问题。
煤层气田酸性水的处理技术主要包括物理处理和化学处理两大类。
物理处理方法主要包括过滤、沉淀、悬浮、膜分离等，通过这些方法可以去除酸性水中的悬浮物、大颗粒物和一部分有机物。
化学处理方法则采取酸碱中和、氧化还原、沉淀、络合等方法，以降低酸性水的酸度、去除有机物和无机盐。
在物理处理方面，过滤是最常用的方法之一。
可以利用颗粒床过滤或者纤维滤布膜过滤等技术来去除酸性水中的悬浮物和颗粒物。
通过对过滤设备结构与运行参数的优化，可以提高过滤效果和处理效率。
另一种物理处理方法是膜分离技术，包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。
这些技术可以去除酸性水中的胶体物质、大分子有机物和无机离子。
膜分离技术具有操作简单、脱盐效果好、无化学污染等优点，但同时也存在膜污染和能源消耗较高的问题。
化学处理方法中，酸碱中和技术是常用的处理方法之一。
通过在酸性水中加入碱，可以降低其酸度，使其达到环境排放要求。
同时，酸碱中和还可以促进酸性水中重金属的沉淀，减少对环境的危害。
氧化还原技术是处理酸性水中有机物的有效手段，常用的氧化剂有臭氧、高锰酸钾和过氧化氢等。
通过氧化反应，有机物可以转变成无机物或者较易降解的有机物，从而实现酸性水中有机物的去除。
沉淀技术常用于处理酸性水中的无机盐，通过调整pH值和沉淀剂的投加量，可以使酸性水中的无机盐生成沉淀，从而实现其去除。
络合技术是针对酸性水中的重金属离子的处理方法，通过添加络合剂与重金属离子结合形成络合物，使重金属离子沉淀或者分配到沉淀物中去。
除了处理酸性水的技术之外，煤层气田酸性水的综合利用也是一项重要的研究课题。
酸性水中的有机物和无机盐可以用于能源回收和资源化利用。
煤层气开采技术现状分析
煤层气开采技术现状分析摘要：随着新能源与化工原料的开发，高效利用煤层气可以获得更高的经济收益。
我国在煤层气开发利用方面的关注度日益提高，技术手段也不断创新发展，但是整体水平并不高，依然存在较多问题。
本文针对煤层气开发工作，阐述了我国煤层气基本状况，简单介绍了几种常用煤层气开发技术，分析了当前制约煤层气开发的各类因素。
关键词：煤层气；开采技术；现状引言煤层气的开采有利于优化我国能源结构，起到保护环境、促进煤矿安全生产的作用。
当前我国的能源供应紧张，正处于由煤层气资源大国朝着煤层气生产大国转型的关键阶段，尽管勘探开采工作获得了一定进步，但是要实现高效率开采还要解决更多的问题。
1 煤层气开发利用情况及存在问题1.1 煤层气开发利用技术没有突破我国在煤层气抽采技术方面采取了一系列措施，大力提升自主创新能力，但是煤层气地面抽采项目的选区评价、勘探、压裂、排采、提纯等关键技术，至今尚未实现整体性突破，造成开采能力有限。
再加上各公司之间的技术封锁使得煤层气发展较为缓慢。
主要原因：一是资金投入不足，使得煤层气技术研究在很小的范围进行，技术难以有很大的突破；二是各部门为了自身利益，封锁技术，导致成本不断提高，建产达效慢；三是从事煤层气技术研发的科技工作人员相对较少，从而导致技术创新步伐缓慢；四是激励政策力度不够，未能在全社会形成奋发有为的良好氛围。
1.2 相关政策力度不够目前，在煤层气的开采、利用等环节，国家出台了相应的财政补贴政策，来调动地方政府和企业参与煤层气开发利用的积极性。
如，在开采环节，中央财政补贴标准从0.2元/m3提高到0.3元/m3；在利用环节，煤层气上网电价在投产之日15年内享受0.25元的补贴电价。
然而，在开发环节的补贴力度不高，导致企业利润少，开采煤层气资源的积极性就会打折扣；在利用环节，发电补贴一旦高出燃煤机组标杆电价，则会导致电网公司没有收购的积极性，造成“窝电”。
此外，在煤层气资源税方面，财政部规定资源税率为1%～2%，与当前天然气开采的6%税率差距过大，不利于当地政府增加财政收入，保护生态环境。
深层煤层气采出水CO2除钙技术研究
深层煤层气采出水CO2除钙技术研究目录1. 内容简述 (2)1.1 研究背景及意义 (2)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 研究内容与方法 (5)2. 深层煤层气采出水CO2除钙技术概述 (6)2.1 CO2除钙技术原理 (8)2.2 除钙技术分类 (9)2.3 除钙技术应用现状 (10)3. 实验材料与方法 (11)3.1 实验原料与设备 (12)3.2 实验方案设计 (13)3.3 实验过程与参数 (14)4. 深层煤层气采出水CO2除钙效果评价 (15)4.1 评价指标体系建立 (17)4.2 评价方法与步骤 (18)4.3 实验结果与分析 (19)5. 深层煤层气采出水CO2除钙技术优化 (20)5.1 影响因素分析 (21)5.2 关键参数优化 (23)5.3 工艺流程改进 (24)6. 案例分析 (25)6.1 典型案例选择 (27)6.2 除钙技术应用效果评估 (28)6.3 经验教训与启示 (29)7. 结论与展望 (30)7.1 研究结论总结 (31)7.2 研究不足与局限 (32)7.3 未来发展方向与展望 (33)1. 内容简述本研究旨在探讨深层煤层气采出水中CO2除钙技术的有效性和可行性。
随着煤炭产业的持续发展，煤层气开采过程中的水处理和环境保护问题日益凸显。
特别是在深层煤层气开采过程中，采出水中的CO2及钙离子含量较高，不仅会对管道和设备造成腐蚀，还可能对环境造成污染。
因此，研究高效的CO2除钙技术对于煤层气开采的可持续发展具有重要意义。
本研究将分析现有技术的优缺点，探索新的除钙方法，以提高采出水处理效率，降低处理成本，并减少对环境的影响。
同时，研究还将探讨该技术在不同地质条件下的适用性，为实际工程应用提供理论支持和技术指导。
1.1 研究背景及意义随着全球能源结构的转型和低碳经济的快速发展，天然气作为一种清洁能源，在能源供应中的地位日益重要。
然而，随着天然气开采量的不断增加，与之相伴生的煤层气采出水问题也日益凸显。
煤层气钻井漏水处理
煤层气钻井漏水处理煤层气钻井漏水是煤层气开采过程中常见的问题之一，它会对生产造成严重影响，并可能导致环境问题。
煤层气钻井漏水的处理方法有很多种，本文就进行详细介绍。
一、漏水的原因和危害煤层气开采过程中，井口下方的煤层存在较高的压力，同时还存在地下水和含油气。
这些因素都会使得开采过程中出现钻井漏水的情况。
煤层气钻井漏水主要有两种形式：一种是井口冒水，即煤层气钻井中钻眼的水泥砂浆烧结不完整或因构造断层而形成的天然裂隙漏水；另一种是井下渗水，即钻井过程中遇到的地下水或钻孔液渗入钻眼中。
钻井漏水会对煤层气生产造成多方面的影响，如：1、影响井下工人的操作，使工人作业受阻；2、增加生产成本，使煤层气生产成本增加；3、减少煤层气的产量，使生产效率下降；4、对环境造成污染，给当地居民带来影响。
二、漏水的处理方法1、防治井面（井口）漏水钻井工程中，井下钢碗经常遇到井下高温、井下高压、井下化学性地层、井下水压等特殊地质环境，导致井下漏水严重，甚至造成超限事故，幸而使用了适宜的封井工艺和材料，把危机及时遏制。
1）“耐高温-膨润土”混合碳酸盐水泥浆封井工艺。
将耐高温-膨润土配制成浆体，加入滑石粉、胶凝材料、降压粉，增稠、缓凝、抗膨胀、抗热衰、粘结强度及耐老化的特点，用其封堵井下深层钻井工程时的高温、高压漏失，积水等。
2）胶凝纤维防漏工艺。
纤维混凝土的制备选用了膨胀剂、树脂、增塑剂、水胶比、超高分子量聚乙烯纤维、硬质颗粒等添加剂，在制备大质量混凝土的同时提高混凝土抗裂、抗渗、抗弯、抗撞击能力。
使用钢筋网网袋装置或胶凝纤维混凝土固化井下高压渗漏。
3）射孔封堵工艺。
根据钻机钻进来的实际地层结构，合理经验实行射孔角度、间距、射流速率等参数，将压力大的水平井、斜向井、直井，安全、快捷地封闭。
2、防治井下（地下）渗水钻井过程中，有时会遇到地下水或者钻孔液渗入钻眼中，造成井下渗水。
这时需要及时采取措施，以避免渗水会影响到生产效率。
1）安装滤水器。
煤层气藏采出水对环境的影响及治理技术
3高哲荣,工程师;1985年毕业于西安石油学院地球物理仪器专业;现从事石油地质研究工作。
地址:(102801)河北省廊坊市万庄44号信箱天然气研究所。
电话:(010)62095017转3400。
煤层气藏采出水对环境的影响及治理技术 高哲荣3(中国石油天然气总公司石油勘探开发科学研究院) 于晓丽(中国石油天然气总公司环境监测中心) 高哲荣等.煤层气藏采出水对环境的影响及治理技术.天然气工业,1997;17(1):58～60 摘 要 我国是世界上煤层气资源最丰富的国家之一,初步预测煤层气远景资源量为35×1012～25×1012m 3。
煤层气以资源潜力、优质能源和化工原料、埋藏浅、开发成本低、受益时间长等优越条件,日益被人们所重视。
但是,一般来说,煤层气的开发会带来矿化度高的采出水。
文中从煤层采出水的来源、化学组成入手,论述了煤层气藏采出水对环境的影响,提出了煤层气藏采出水的处理工艺、处理方法以及煤层气的有效利用方式等治理对策。
主题词 煤层气 采出水 环境影响 处理 技术 研究 煤层气系指赋存于煤层中的天然气,包括煤层颗粒表面的吸附气、煤层裂缝和割理内的游离气、煤层水中的溶解气以及煤层夹层中的游离气四大部分。
吸附气占总含气量的90%以上,故又称为吸附气。
煤层气由90%～99%的CH 4和少量其它气体(CO 2、N 2、C 2+)组成。
早在本世纪50年代,煤层气就已在国外一些地区被利用。
到1994年底,全美已有6000多口煤层气井,年产量逾210×108m 3,约占美国天然气总产量的4.2%。
世界一些煤炭资源丰富的国家也开始从事这方面的研究和探索,如澳大利亚、加拿大等。
我国地矿、煤炭、石油部门已开始投入煤层气这一新领域的勘探,同时吸引了众多的国外公司寻求与中国合作。
目前已完钻90多口煤层气试验井。
由于我国煤层气工业起步晚,现在还没有进入商业性开发阶段,基本上处于选区评价阶段。
煤层气井排水采气技术调研报告
杆
液柱对井底的回压，从油套 ④抽油杆将往复运动传给井下泵柱塞。
泵
环形空间采出煤层气的目的。 ⑤抽油泵筒的下部装有固定阀，柱塞上装有游
第一章：煤层气井生产特征
1.2 煤层气井的采气机理
煤层气井采气前,井中液面高度为地下水头高度,此时井筒与储层之 间不存在压力差,地下水系统基本平衡,属于稳定流态；
当煤层气井开始排采后,井筒中液面下降,井筒与煤储层之间形成压 力差,地下水从压力高的地方流向压力低的地方,地下水就源源不断 地流向井筒中,使得煤储层中的压力不断下降,并逐渐向远方扩展,最 终在以井筒为中心的煤储层段形成一个地下水头压降漏斗,随着抽水 的延续该压降漏斗不断扩大和加深；
煤的吸附性导致煤层气成藏机制和开发技术与常规天然气截 然不同。
第一章：煤层气井生产特征
1.2 煤层气井的采气机理
煤层气井的生产是通过抽排煤储层中的承压水，使得煤层压 力降至煤的解吸压力以下，吸附态的甲烷解吸为大量游离态甲烷， 并通过扩散和流动两种不同的机制运移到井筒。
从煤表面解吸 通过煤基质和微孔隙扩散 通过割理系统的达西流动
第一章：煤层气井生产特征
1.6 我国煤层气资源的主要特点
③高阶煤和低阶煤占主导，高阶煤可产气； 中国勘探实践表明，为美国理论所否定的高阶煤区恰恰是目前
最活跃的勘探区，并取得了产气突破。低阶煤煤层气资源在中国占 的比例最大，但按现有的理论和技术，其开发难度也大。 ④煤体结构破坏严重，低渗、低压、低饱和现象突出；
当煤储层的出水量和煤层气井井口产水量相平衡时,形成稳定的压力 降落漏斗,降落漏斗不再继续延伸和扩大,煤储层各点压力也就不能 进一步降低，解吸停止,煤层气井采气也就终止。
第一章：煤层气井生产特征
1.3 煤层气井的生产过程
可供借鉴的煤层气采出水处理方法
以上方法处理矿井水 ,流程比较简单 ,处理效果较好 。 晋城矿务局采用图 5 所示的处理工艺 。
图 5 气浮法处理矿井水流程示意图
在以上处理流程中 ,混凝剂的选择比较重要 ,目前大多 数煤矿采用聚合铝作混凝剂 ,有个别煤矿试验将聚丙烯酰胺 絮凝剂配合混凝剂投放 ,得到良好的处理效果 。
处理方法
1. 酸性矿井水
(1) 中和法 。国内处理酸性矿井水主要采用中和处理 法 ,中和剂是各种碱性物质 。以石灰石为中和剂的主要有石 灰石中和滚筒过滤法 、升流膨胀过滤中和法 ;以石灰为中和 剂的主要有石灰乳井下注入中和法和石灰乳中和处理法 。 工艺流程如图 1 、2 所示 。
图 1 石灰 —石灰石中和滚筒过滤法工艺流程示意图
生产与技术应用 天 然 气 工 业 1998 年 3 月
可供借鉴的煤层气采出水处理方法
中国石油天然气总公司环境监测总站 潘红磊 吴东平
煤层气的开采会带来一系列环境问题 ,其中最显著的是 采出水的排放问题 ,所以应非常重视煤层气采出水的处理及 综合利用 。
图 3 酸性矿井水生化处理流程示意图
通过实验 ,处理效果较好 。 (4) 粉煤灰处理法 。含碱性氧化物并具有一定吸附特性 的粉煤灰不仅可中和酸性矿井水 ,而且对 Fe2 + 的去除率较 高。 2. 高悬浮物矿井水 混凝 、沉淀 、过滤是含悬浮物矿井水净化过程中必不可 少的单元过程 ,混凝和沉淀操作不仅可去除原水中 95 %以 上的悬浮物和 90 %左右的细菌 ,还保证未能沉淀的细小矾 花在后续的过滤操作中能被滤料截留 。 兖州矿区矿井水处理工艺流程见图 4 。
3. 完井油管柱的优化 在井下作业过程中 ,因大部分套管尺寸已确定 ,往往忽
国内排水采气工艺问题及对策分析
国内排水采气工艺问题及对策分析排水采气工艺是一种利用地下水压力将煤层气排出来的方法，使用范围逐渐扩大。
然而，在使用该工艺的过程中，也会出现一些问题。
本文将针对这些问题进行分析，并提出相应的对策。
问题一：采气效率不高在排水采气过程中，采气效率是非常重要的一个问题。
如果采气效率不高，不但会浪费资源，还会增加成本。
造成这种问题的原因是可能排水不当，导致煤层气的释放不够充分。
解决这个问题的最好方法是增加排水量，确保煤层气能够充分释放。
问题二：地下水位下降在排水采气过程中，地下水位下降也是一个棘手的问题。
地下水位下降会导致环境变化和生态系统破坏。
为了防止这种情况的发生，建议在采气工作之前，先分析地质条件及周边的环境情况，在排水工作中设置监控系统，及时发现地下水位下降的问题并及时处理。
问题三：对环境的污染任何一种工艺都会对环境造成一定的污染，排水采气工艺也不例外。
在采气过程中，可能会释放出大量的有害气体和废水，对环境造成污染。
为了防止这种情况的发生，建议采取措施减少排水采气工艺带来的污染，增加环保设施，保持环境清洁。
问题四：工人安全隐患排水采气工艺的过程不仅对环境造成影响，同时也会危及操作人员的安全。
由于采气过程中会产生大量的有毒气体和烟尘，操作工人很容易受到影响。
此时，可以通过增加通风设备和防护措施来降低操作工人的危险。
综上所述，排水采气工艺在使用过程中会出现一些问题，但这些问题并不影响其使用。
只需要针对这些问题采取相应的对策，就可以保证其正常使用，同时保障环境和工人的安全性。
煤层气钻井漏水处理
煤层气钻井漏水处理煤层气钻井漏水是指在煤层气开发过程中，由于井下地层水的压力超过煤层气压力，导致地层水进入井筒并泄漏到井口，影响煤层气生产的正常进行。
针对煤层气钻井漏水问题，需要采取一系列的措施进行处理。
钻井前需要进行充分的水文地质勘探和水源选择，以减少钻井时遇到水层的可能性。
合理选择井位和钻井方案，避免遇水层的地段。
钻井过程中要严格掌握钻井液的性能指标，确保钻井液的密度、稠度和滤失控制的正常。
选择合适的钻井液，如高压饱和盐水或缓蚀剂稀释盐水，控制钻井液浓度，减少对地层的侵蚀作用，减少对钻井漏水的影响。
钻井液稠度控制是解决钻井漏水的一个重要手段。
通过控制钻井液的粘度，包括添加高聚物和增粘剂等，增加钻井液的黏度，以增强钻井液的封堵能力，减少漏失。
还可以采用减少循环汇生层的钻速，避免形成漏失路径，防止地下水进入井筒。
对于严重漏水的井，可以采用调剖工艺进行治理。
调剖工艺是指通过注入特殊化学药剂，改变地下水流动规律，增加煤层气的采集效果。
调剖剂能改变地下水在煤层中的流动路径，使其从高渗透区域分布至低渗透区域，减少对井筒的渗透和漏失。
还可以使用封堵剂进行封堵，对于钻孔漏失的地段进行封堵，防止地下水持续进入井筒。
封堵剂的选择要根据实际情况，确定其性能指标和使用方法。
在钻井漏水处理中，还需要进行现场管理，建立完善的漏失管理制度。
要加强对钻井液性能的监测和调整，及时发现和处理钻井漏水问题，确保煤层气钻井的正常进行。
煤层气钻井漏水是影响煤层气生产的一个重要问题，需要采取多种措施进行处理。
通过合理选择井位、掌握钻井液的性能指标、加强钻井液稠度控制、采用调剖工艺和封堵剂进行治理，可以有效地控制煤层气钻井漏水问题，确保煤层气生产的正常进行。
煤层气开采中的水利问题分析与解决
煤层气开采中的水利问题分析与解决煤层气开采是我国能源产业的重要组成部分。
煤层气开采的推进对我国的经济发展有着重要意义。
然而，煤层气开采也面临着诸多困难，其中最突出的问题就是水利问题。
本文将就煤层气开采中的水利问题进行简单分析，并提出一些解决方案。
一、煤层气开采中的水利问题煤层气开采过程中需要进行大量的水文勘探工作，并进行开采过程中的注水、压裂等工作。
这些工作都需要使用大量的水资源。
而煤层气开采过程中会产生大量的废水和排放的水。
这些水资源的使用和排放都会对区域水资源的保护和利用产生一定的影响，从而引起一系列的水利问题。
1.水资源的过度开采问题煤层气开采过程中水资源的需求量很大，如不加以合理的节约使用和管理，就容易引发水资源的过度开采问题。
煤层气开采所使用的水资源主要来源于地下水和地表水，对于一些缺水的地区，这种不合理的开采方式会严重危及当地环境和生态系统。
2.水资源的污染问题煤层气开采所产生的排放水和废水中，含有大量的重金属、有机物等对水体有害的物质。
这些物质的排放不仅会使当地水体受到污染，对水生生物造成危害，对人类的健康也会产生一定的影响。
因此，在煤层气开采中，要加强对水体污染的治理和管理。
二、煤层气开采中的水利问题的解决方案为了解决煤层气开采中的水利问题，应该从以下几个方面着手解决：1.加强水资源管理。
煤层气开采所使用的水资源是有限的，我们应该加强对水资源的管理和节约使用，争取尽量多地利用水资源。
在煤层气开采中，可以采用节约用水的技术和设备，使得水资源的利用效率得到提高。
同时，应该建立科学的水资源管理体系，对不同地区的水资源量、水质、水位等情况进行科学调查，以便根据实际情况合理控制用水量。
2.加强排污治理。
煤层气开采过程中排放的污水和废水可能对环境产生不良影响，因此要加强对排放污水的监管和治理。
在煤层气开采中，可以采用先进的排污处理技术和设备，对排放的污水进行处理，使其符合水质标准。
同时，在煤层气开采过程中可以采用封闭式的作业方式，减少对地下水的影响。
煤层气采出水达标排放处理技术研究
＊基金项目：国家大型油气田及煤层气开发重大专项“煤层气采出水达标排放技术集成与工程示范”（编号２０１６ＺＸ０５０４０ ００６）；中国石油天然气集团有限公司“煤层气勘探开发关键技术研究与应用”重大科技专项“煤层气与煤系地层天然气综合开发技术研究”（编号２０１７Ｅ １４０６）。
云箭，２０１２年毕业于中国石油大学（北京）能源资源与环境专业，博士，高级工程师，现在中国石油集团安全环保技术研究院有限公司主要从事油气田环境保护方面研究工作。
通信地址：北京市昌平区黄河北街１号院１号楼，１０２２０６。
Ｅ ｍａｉｌ：ｙｕｎｊｉａｎ＠ｃｎｐｃ．ｃｏｍ．ｃｎ。
煤层气采出水达标排放处理技术研究＊云箭１ 王占生１ 李秀敏１ 胡唤雨２ 王怀杰２ 雷琦２ 王磊３ 王皖丽４ 孙法佩２（１．中国石油集团安全环保技术研究院有限公司；２．中石油煤层气有限责任公司；３．中国石油集团渤海石油装备制造有限公司辽河钻采装备分公司；４．中国石油大学（北京））摘 要 以鄂东区块采出水为研究对象，在对其水质特征充分分析的基础上，研究提出了“固定化微生物”曝气生物滤池的采出水ＣＯＤ和ＮＨ３ Ｎ的去除工艺，开展了３个阶段的现场试验进行ＣＯＤ和ＮＨ３ Ｎ去除效果的验证，同时采用ＧＣ ＭＳ分析方法探究采出水中有机物氧化降解情况。
试验数据显示：最终出水的ＣＯＤ、ＮＨ３ Ｎ均低于４０，２ｍｇ／Ｌ排放指标要求，难降解有机物种类和数量大幅减少。
其中，ＣＯＤ去除率从７０％逐步提升至８０％，且随水力停留时间（ＨＲＴ）增加而不断提升；ＮＨ３ Ｎ去除率可稳定达到９９％以上，远低于标准设定值２ｍｇ／Ｌ，且对ＨＲＴ的调整不敏感。
研究结果表明，以“固定化微生物 曝气生物滤池＋活性炭吸附”为主体的工艺的处理技术，对鄂东区块采出水中的ＣＯＤ，ＮＨ３ Ｎ和难降解有机物均具有明显的去除效果，将ＨＲＴ调整至８ｈ左右时，出水仍可稳定达标，此时的直接运行费用将降至１．４０元／ｍ３以下，较化学处理工艺处理费用低７０％以上，实现了鄂东区块煤层气采出水的“低成本、稳定达标排放”处理。
煤层气井采出水的化验分析及处理
煤层气井采出水的化验分析及处理目前我国煤层气开采处于集中开发阶段，在开采过程中污染物的排放以废水处理较为突出，没有形成系统有效的水处理措施。
应加大对煤层气开发废水处理技术的研究，为系统解决煤层气开发污水处理问题提供有效的技术保障。
做到与时俱进、不断创新，以满足可持续发展要求。
标签：煤层气;采出水;废水处理;水处理工艺1煤层气采出水的危害煤层气井建成初期，地层采出水的产生量较大，高矿化度的煤层采出水会使土壤发生盐渍化，影响区域植物多样性及均匀度。
含重金属煤层采出水危害动植物生长和人类健康，并且还含有大量的污染物（悬浮物、矿物质、盐类、低重度油类、砷、汞、镉、硫化物、氯化物等）。
煤层种类不同，采出水水质也有差别，会对于人类的健康造成严重的侵害，也会对土壤环境造成很大的影响。
为了防止采出水污染环境，必须经过处理并确认达标后，才能回收利用或外排。
2煤层气采出水化验及指标分析煤层气采出水污染物排放标准，参照《污水综合排放标准》（GB8978-1996）对山西省煤层气开采区域，部分区域的煤层气进行了采样化验，统计四个区域各污染物的浓度，比对《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准和《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类标准，对照标准分析超标情况。
《地表水资源质量标准》（SL63-1994）一级标准确定污染物指标对山西省煤层气产区进行取样化验，选定4个区域取样，根据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类标准、《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）、《地表水资源质量标准》（SL63-1994）一级标准确定污染物指标。
煤层气采出水处理方式大体分为两种（排放和综合利用）。
排放标准参照《污水综合排放标准》（GB8978-1996）执行，暂无行业标准。
综合利用主要途径为油气田回注，参照《碎屑盐油藏注水水质推荐指标及分析方法》（SY/T5329）执行，由于环境保护法明确规定，“严禁通过暗管、渗井、渗坑、灌注等不正常运行防治污染设施等逃避监管的方式违法排放污染物”，回注存在争议点较多，不考虑该种方式。
煤层气开采产出水特征及处理措施
煤层气开采产出水特征及处理措施
冯华伟;李佳
【期刊名称】《资源与产业》
【年(卷),期】2018(20)4
【摘要】煤层气产出水造成的污染是煤层气开发带来的主要环境问题之一。
根据产出水的排采时间,将气井产出水分为压裂返排液和生产排采水2种,介绍了产出水的水质和水量变化特征。
总体来看,不同区域气井产水量变化很大,并呈逐渐递减趋势,不同气井产出水水质变化也较大,矿化度、COD、氨氮、悬浮物和氟化物为主要特征因子。
目前,国内煤层气开采产出水大多经井场蓄水池沉淀后外排,水质与行业和地方标准的差距较大,提出应统一排放标准,根据区域地形特点和水质、水量变化情况,采取针对性的产出水处理对策。
建议根据区块开发条件,分别采用自然蒸发、散排和集中排放等方式;在确保去除悬浮物、氨氮和COD基础上,增加深度处理工艺,使氟化物以及部分区块超标的硫化物、铁离子等污染因子得到有效处理;根据矿化度大小,采用不同的处置措施;有条件的地区可将处理后的产出水用于后续气井压裂用水、农田灌溉和绿化用水等。
【总页数】5页(P31-35)
【作者】冯华伟;李佳
【作者单位】中煤科工集团西安研究院有限公司;环境保护部环境工程评估中心【正文语种】中文
【中图分类】F206
【相关文献】
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2.晋城区煤层气井产气阶段排出水对环境的影响研究
3.云南老厂雨旺区块煤层气井产出水化学特征
4.我国煤层气主要采区产出水特征及对策
5.潞安矿区煤层气井产出水地球化学特征及意义
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煤层气井排水采气技术调研报告共53页文档
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36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
煤层气井排水采气技术调研报告
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德。——孔子
国内排水采气工艺问题及对策分析
国内排水采气工艺问题及对策分析一、国内排水采气工艺存在的问题1. 排水处理不规范在煤层气开采过程中，排水处理是至关重要的一环。
目前一些煤层气企业在排水处理上存在不规范的现象，主要表现为排水无序排放、处理设施简陋等问题。
由于排水处理不规范，导致地下水质量下降，环境受到破坏。
2. 排水量过大由于采气过程中需要将地下水抽出，以降低煤层压力，加速气体释放，因此会产生大量的排水。
目前一些煤层气企业在排水处理上存在排水量过大的问题，处理难度增加，成本提高。
3. 排水采气工艺不合理排水采气工艺的不合理性也是当前存在的问题之一。
一些企业在采气工艺上存在盲目采气、无序排水等现象，导致煤层气开采效率低下，资源浪费严重。
二、对策分析为了解决排水处理不规范的问题，企业需要建立健全的排水处理制度，并加强监督管理。
应采用先进的排水处理技术，确保排水的安全处理和合理利用，减少对地下水和环境的影响。
为了降低排水处理的难度和成本，企业可以通过减少采气过程中的排水量，从技术上进行优化。
可以通过改进采气工艺，减少对地下水的抽取量，降低排水量，从而降低排水处理的难度和成本。
为了提高煤层气开采效率，企业需要改进采气工艺，提高采气效率，减少排水量。
可以采用多层次、多井次、多级联采等先进的采气工艺，提高气体的采集效率，减少对地下水资源的消耗。
三、结论在新时代背景下，我国煤层气产业发展已经成为国家能源战略的重要组成部分。
目前国内排水采气工艺存在一些问题，需要引起重视。
为了推动煤层气产业的健康发展，企业需要加强技术创新，提高排水处理的规范性和合理性，从而实现资源的高效开发和利用。
政府部门也应加大对煤层气产业的监管力度，推动产业的绿色发展。
只有这样，才能实现煤层气产业的可持续发展，为我国经济的绿色转型做出积极的贡献。
【此处文章结束】。
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对水质要求较高 全盐量≤2000 ppm，接纳水体有足够的 稀释能力，排放时需连续监测 占地面积大、对地形要求高、存在渗漏 等环保问题 寻找合适的地层较为困难，对目标地层 的构造稳定性、隔水性、空隙结构、渗 透性、容纳能力、回注压力、回注水质 均有要求，条件较为苛刻且且会扰乱自 然状态下的地下水分布，费用较高
后清亮透明，与煤矿抽排水无本质不同。在煤层气勘探开发的钻探、钻完 井储层改造和生产三个阶段，采出水质的影响因素有所不同，具体水质特
点如下：
影响采出水水质因素 钻探 钻完井 储层改造 生产 钻井液（膨润土、氢氧化钠等） 压裂液（稠化剂、交联剂、PH调节剂、杀菌剂、粘土稳 定剂、破乳剂、助排剂、破胶剂、降滤剂等11大类20余 种化学物质） 地层水（钙、镁、钠、氯化物、硫酸盐、 碳酸氢盐等） 超标因子 悬浮物、COD、石油类
15 200 100 6 4 0.5 2 0.5 70 100 30
7.3-20 22-85 10-28 17-52.86 0.21-1.74 0-0.02
六价铬
总铬 阴离子表面活性剂 石油类 氟化物
0.1
0.5
1.5
0.5
1.5 5
0-0.027
0-0.17
8 10 2 10 10
10 10 0-1.14
二、山西某煤层气田采出水现状
6. 保德区块水质分析结论
（3）氯化物超《农田》标准最多，通过连续跟踪分析，采样前期Cl-浓度 值较高，原因可能是前期作业时压裂液等中氯化钾含量较高造成。随后氯离子 浓度值随时间呈现出下降趋势，其原因可能是由于地层水中残留的钻井液、泥 浆、压裂液等诸多污染物随着排采过程而逐渐排除造成的。2012年中国地质大 学和吐哈油田对沁水盆地中联煤枣园区块8口井进行分析也得出类似结论。 另外，该区块全盐量（矿化度）组分中的阳离子以钾离子和钠离子为主 （与晋城煤层气采出水较为类似），且全盐量（矿化度）分布呈现北部高、南 部低的趋势，一方面北部矿化度高说明本地区地下水交替弱，具有深层循环、 封盖良好的承压水特征，有利于煤层气的保存，与该区块目前的产气情况相符。
二、山西某煤层气田采出水现状
6. 保德区块水质分析结论
通过检测结果可以看出，该区块煤层气采出水的总体水质是无毒且 较为纯净的，但水中铁离子、全盐量、氯化物含量较高，结合煤层气排 采特点对水中超标项的成因及变化规律分析如下： （1）目前该区块水质发黄的原因主要是采出水中铁离子超标《煤炭》 标准，刚从井口采出的水中含亚铁离子，亚铁离子遇空气氧化后形成棕 黄、黄褐色的铁的氧化物，并产生棕红色沉淀。但进入露天水池后，由 于铁的氧化物的形成以及外来物的进入会引起超标，铁离子含量较为稳 定，一年的排采周期内其含量变化不大。 （2）全盐量主要是地层水所含的含无机盐分，国外煤层气采出水处 理的核心也是处理全盐量。
全盐量变化趋势图
二、山西某煤层气田采出水现状
氯化物含量变化趋势图
二、山西某煤层气田采出水现状
铁含量变化趋势图
二、山西某煤层气田采出水现状
在一年期的跟踪分析中，可以看出：
（1）全盐量除2口井有随时间下降趋势外，其余10口井变化不 大； （2）采样前期氯离子浓度值较高，随后氯离子浓度值随时间呈现 出下降趋势； （3）铁离子含量较为稳定，一年的排采周期内其含量变化不大。
反渗透
方法
原理
处理效果
运行成本 （美国） 9.1元/m3
应用
用于阿拉斯加等地降低 出水中溶解固体的浓度
含水量下降80%
可以高效的清除 与其它技术联合 把水溶液穿过一个半渗透薄膜来分 使用时，附加成 加利福尼亚州奥兰治县 95 — 99% 的溶解盐， 离水中的溶解固体和其他物质 本为(3-3.8元 21号水厂生产可饮用水 回收率达94% /m3) 氯化处理，氧化水中的病菌、病毒 和还原性物质等
b、多样性：煤层气采出水水质受井下作业措施的影响也大，排采初期 的水质分析报告不能准确表达整个生产期的水质变化情况。 c、含气性：采出水中含有水相气，且含气量与排采设备及排采进程有 直接关系，具有较强的不确定性。 d、含粉性：采出水中含有固相，多为煤粉及其它颗粒物等，其含量和 产出时间受地质及井下作业影响很大，具有不确定性。
一、国内外煤层气采出水处理概况
6. 调研结论
（1）国外：先修建大型水池，集中存储采出水，以自然蒸发为主。当
排采一段时间，获得比较准确的该煤层气田的水量、水质数据后，再根据 排水需求选择合适的处理工艺。目前应用较多的是采用“过滤+脱盐”技
术以达到地表水要求。为了延长使用期限，在建设上采用模块化橇装技术。
4. 矿化度（全盐量）区域分布
根据2012年、2013年该煤层气区块106口 （北部65口，南部41口）取样井全盐量（矿化 度）的水质分析数据，得出以下结论： （1）该区块南部的地层水全盐量（矿化度 ）（主要在800-1500mg/L之间）明显低于北 部（≥2000 mg/L）； （2）该区块地层水水中主要阴阳离子为（ Cl-，HCO3-，Na++K+，Ca2+、Mg2+），按照 苏林分类法，本区的煤层气井产出水主要为 NaHCO3型，这是地下水长期在地层内循环、 水岩长期相互作用和高度浓缩的结果。而南部
悬浮物、COD、石油类 全盐量（矿化度）、氯 化物、悬浮物等
一、国内外煤层气采出水处理概况
2. 煤层气采出水水质
在生产阶段、煤层气采出水全盐量一般偏高，含有较多的钙、镁、钠
、钾、氯离子、碳酸氢盐等，具有较强的导电性。水中全盐量高会加剧土
地盐碱化，使植被、农作物遭受损伤；水中氯化物含量高时，会损害金属 管道和构筑物。不同煤层气田水质差别较大，以下分别是澳大利亚和国内
二、山西某煤层气田采出水现状2. 采出水水质从直观上，该煤层气田采出水从井口刚产出后水质是清澈纯净的，少 数井的采出水底部含有少量黑色煤粉沉淀，而后水质由清变黄，经静置沉 淀后又由黄变清。
二、山西某煤层气田采出水现状
3. 采出水水质分析
为研究该气田采出水水质变化原因以及水质变化规律，2012年，筛选 了该煤层气田六个井组的12口井，开展了为期一年的采出水连续水质分析 研究，水质报告结果如下：
参考标准：《GB 8978-1996 污水综合排放标准》《GB 5084-2005 农田灌溉水质标准》 《GB20426-2006 煤炭工业污染物排放标准》
二、山西某煤层气田采出水现状
可以看出，全盐量、氯化物、铁是主要超标项，针对这三项超标项，
2012年对取样的12口井（图中用12种符号表示，均为2010年后新钻井） 进行了连续跟踪分析，结果如下：
原理 工厂 处理 地面 排放 地面 蒸发
通过一系列的装置和工艺 （沉淀、过滤、反渗透、 电渗析、离子交换等）去 除水中不达标组分 直排附近河流
优点
处理效果最好、 应用最广
缺点
应用实例
美国、加拿大、澳大 利亚煤层气田均有该 类型处理厂 美国亚拉巴马州部分 煤层气田
投资高、工艺复杂、运行管理难度大
最简单、最经济 的处理方式
项目 pH(无量纲) 全盐量 悬浮物 氯化物 氨氮 COD BOD5 总铁 总锰 总铜
农田灌溉水质标 准(旱作) 5.5-8.5 1000 100 350
煤炭工业污染物 排放标准 6-9
污水综合排放标准 (一级) 6-9
该区块采出水水质 7.04-8.35 1228-3456
70
100
8-95 7.25-4598
RO permeate
（反渗透）
membrane filtration
potable water construction irrigation
一、国内外煤层气采出水处理概况
4. 国内煤层气采出水现状
我国煤层气行业尚无既实用又经济的低成本技术及设备，目前采出水以 直排为主，相应的研究主要参考煤矿矿井水处理方法及工艺，通过调研，国
通过水与空气的大面积接 触将水蒸气蒸发到空气中
无排放、投入低、 运行简单，适应 于特别差的水质
地面设施少，装 置简单、占地面 积小，操作维护 相对简单
澳大利亚有大型带防 渗布的地面蒸发水池
地下 回注
通过泵将水增压回注到目 标地层
美国圣胡安盆地、拉 顿盆地、尤盈塔盆地
工厂水处理工艺方案（核心是脱盐）及成本统计表 应用最广泛 降低含有盐或者其他物质水溶液的 （海水淡化） FTE（冻结 -解 凝固点，使其凝固点低于纯水的凝 冻-蒸发） 技术成熟 固点
中石油煤层气有限责任公司 二○一三年十一月
目
录
一、国内外煤层气采出水处理概况 二、山西某煤层气田采出水现状 三、水处理工艺比选及成本分析
四、结论
一、国内外煤层气采出水处理概况
1. 煤层气采出水的含义及特点
煤层气采出水主要是指通过排采设备排出的地下水。煤层气采出水与油
田采出水有很大不同，其不含烃类、苯酚，不含酸，含盐较高。水样澄清
——
离子交换树脂
电容法
1.8-3.6元/m3
SanAntonio City— Water工厂
—— ——
反向电渗析法 蒸馏法 人造湿地
1.13元/m3 ——
0.38-0.76元/m3 具有自然蒸发和生物降 解功能
澳大利亚Spring Gully煤层气田水处理工艺
gathering network pond（池）
内其他煤层气产区采出水水质水量如下：
山西沁水盆地南部潘庄区块单井初期平均产水量10m3/d，甘肃庆阳西峰 矿区（鄂尔多斯盆地陕北单斜西南侧）5口单井初期平均产水量为26m3/d。 山西鄂尔多斯东缘煤层气田保德区块平均产水量21m3/d。 山西沁水盆地某煤层气田生产阶段排水水化学类型主要为NaHCO3型； 矿化度：1100-2200mg/L；CODCr：10-130mg/L；Cl-2000mg/L。 山西省晋城地区煤层气采出水中含有多种无机离子，其中阳离子以K+和 Na+为主（占94 %-95%）；阴离子以HCO3-和Cl-为主（≥90%）。该区煤 层气采出水以弱碱性为主，个别稍显酸性，pH值为6.5-8.5。