煤层气产出水处理与资源化技术研究进展_孙悦

综述与专论收稿日期：2010－09－05基金项目：国家重大科技专项：煤层气田产出水处理与环境保护技术(2009ZX05039-003)第一作者简介：孙悦(1983-)，男，江苏徐州人，中国矿业大学环境科学专业在读博士，研究方向：工业水处理煤层气产出水处理与资源化技术研究进展孙悦1，2,冯启言1，2,李向东1，2,杨虹1，2,陈璐1，2（1.中国矿业大学环境与测绘学院，江苏徐州221008；2.江苏省资源环境信息工程重点实验室，江苏徐州221008）摘要：煤层气田的大规模开发会带来一系列的环境问题，其中，煤层气产出水的污染控制及资源化问题最为突出。综述了国内外煤层气产出水的主要处理工艺和技术，结合我国的主要煤层气田的具体情况，提出了相应的建议。关键词：煤层气；产出水；处理技术；资源化中图分类号：X751文献标识码：A文章编号：1006-8759（2010）06-0001-04RESEARCHPROGRESSOFTREATMENTANDRESOURCEINPRODUCEDWATERASSOCIATEDWITHCBMOPERATIONSSUNYue1,2，FENGQi-yan1,2，LIXiang-dong1,2，YANGHong1,2，CHENLu1,2(1.SchoolofEnvironment&SpatialInformatics,ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，China.2.JiangsuKeyLaboratoryofResourcesandEnvironmentalInformationEngineering,Xuzhou221008,China)Abstract:WiththehugedemandforenergyinChina,ithasbeenincreasinglyattachedim-portancetothedevelopmentofCoalBedMethane(CBM).Amongarangeofenvironmentalproblemscausedbylarge-scaledevelopmentofCBM,theproducedwaterpollutioncontrolandresourceisparticularlyoutstanding.BasedonanalyzingthedifferentcharacteristicsofwaterpollutionduringCBMexploration,trialproductionandroutineproduction,andreview-ingthemaintreatmenttechnologyinChinaandoverseas,somesuggestionsfortreatmentandresourceofproducedwateronconcreteconditionsofChinawereproposedfinally.Keywords:CBM,producedwater,treatment,resource0引言煤层气是指赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主并部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的气体，往往将其简称为煤层甲烷(CoalBedMethane，CBM)[1]。我国是一个煤炭资源大国，煤层气储量相当丰富。根据相关资料预测，全国在埋深2000m以浅，拥有的煤层甲烷总资源量约为30×1012~35×1012m3[2,3]。截至2007年，经国家认定的煤层气探明地质储量约1340亿m3，可采储量约470亿m3，当年的产量为47亿m3，仅次于美国，居世界第2位[4]。煤层气的开发如同其他矿产资源的开发一样，会引起一些环境问题[5-8]，井网密度大，生态扰动剧烈；对大气环境有不利影响，这其中包括钻机排放的废气，和集输过程中散逸的有害气体；对水能源环境保护EnergyEnvironmentalProtectionVol．24,No．6Dec.,2010第24卷第6期2010年12月环境的不利影响，勘探过程中的钻井作业、作为增产措施的压裂作业，以及排采过程排出的地层水都会恶化自然水体；对土壤、植物的不利影响，煤层气开发中产生的液体或固体废物排入土壤会造成土质劣化，抑制农作物生长，等等。国内外的煤层气开采多以排水降压的方法进行，在开发过程中，疏排大量的煤层水是必然的，和常规天然气开发一样所需的钻井、压裂过程也产生大量废弃物。这些产出水进入地表水环境，对地表水质和水量均产生一定影响[9]。本文综述了在煤层气勘探开发过程中不同阶段的水污染特征、危害和处理措施，以期对今后伴随煤层气产业发展，而日益严峻的水污染问题提供一定的借鉴作用。1煤层气开发过程中产出水的处理与资源化技