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海南水基鉆屑中典型元素分布及其鋪墊井場(chǎng)后對(duì)地下水的影響

2023-11-30 09:06包為磊羅飚姚光遠(yuǎn)舒輝秀周奇孫英杰黃啟飛
關(guān)鍵詞:鉆屑水基井場(chǎng)

包為磊,羅飚,姚光遠(yuǎn),舒輝秀,周奇*,孫英杰,黃啟飛

1.青島理工大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院

2.國(guó)家環(huán)境保護(hù)危險(xiǎn)廢物鑒別與風(fēng)險(xiǎn)控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院

3.中國(guó)石油大港油田分公司第三采油廠

水基鉆屑是油氣開采過程中由廢水基鉆井液攜帶泥沙及巖石碎片返排至地面而形成的[1],單井產(chǎn)量可達(dá)800~1 000 m3[2],是油氣開采行業(yè)產(chǎn)量最大的廢物,其污染特性隨地層特性[3]、預(yù)處理方式[4]、鉆井液藥劑種類及用量[5]不同而有所不同,通常攜帶有重金屬、石油烴及無機(jī)鹽類等污染物。生態(tài)環(huán)境部于2021 年12 月發(fā)布公告,將水基鉆屑列入《危險(xiǎn)廢物排除管理清單(2021 年版)》。目前,水基鉆屑按照一般工業(yè)固體廢物進(jìn)行管理。海南省地理位置特殊,四面環(huán)海,不利于水基鉆屑外運(yùn)處理,而傳統(tǒng)處理處置方式如堆存或填埋等會(huì)占用海南省寶貴的土地資源。因此,為了減緩海南島內(nèi)固體廢物處置壓力,亟須對(duì)水基鉆屑進(jìn)行資源化利用[6]。

已有諸多學(xué)者對(duì)水基鉆屑的資源化利用開展了研究。例如,Liu 等[7]將水基鉆屑用作補(bǔ)充膠凝材料以代替10%的水泥原料,在830~870 ℃下煅燒28~32 min,成品28 d 抗壓強(qiáng)度可達(dá)47 MPa。Yang等[8]將經(jīng)過鹽酸改性的水基鉆屑用于制備輕質(zhì)陶粒支撐劑,當(dāng)鹽酸濃度為1.5 mol/L 時(shí),添加30%改性水基鉆屑所得產(chǎn)品符合SY/T 5108—2014《水力壓裂和礫石充填作業(yè)用支撐劑性能測(cè)試方法》。Liu 等[9]摻入50%水基鉆屑制備免燒磚,其強(qiáng)度符合GB/T 2542—2012《砌墻磚試驗(yàn)方法》M10 標(biāo)準(zhǔn)的要求。然而,水基鉆屑資源化的實(shí)際應(yīng)用還需要進(jìn)一步研究。

水基鉆屑用于鋪墊井場(chǎng),工藝簡(jiǎn)單,可替代部分用土及節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用,是能有效消納水基鉆屑的重要利用途徑[10]。但與此同時(shí),水基鉆屑中存在一定量的有害元素[11],鋪墊井場(chǎng)后由于老化、淋溶、浸泡等外部作用,這些元素可重新釋放到環(huán)境中[12-14]。已有學(xué)者對(duì)我國(guó)西南、西北等地區(qū)水基鉆屑的污染特性進(jìn)行了報(bào)道[3,5,15-17]。海南地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)特殊,淺層(2 000 m)以上以砂巖為主,鉆井時(shí)難以膠結(jié),鉆井液易濾失,深層(2 000 m)以下則以泥巖為主,極不穩(wěn)定,易發(fā)生水化膨脹導(dǎo)致坍塌[18]。為確保鉆井順利進(jìn)行,針對(duì)地層特點(diǎn),海南地區(qū)油氣田常配制專用聚合物體系及聚磺體系鉆井液用于鉆井[19],這導(dǎo)致海南地區(qū)水基鉆屑所含有害元素與其他地區(qū)可能存在差異。因此,為確保水基鉆屑鋪墊井場(chǎng)的環(huán)境安全性,需要準(zhǔn)確了解其元素分布及鋪墊井場(chǎng)的環(huán)境影響。筆者采集海南福山油田水基鉆屑,分析其元素濃度及浸出毒性,并通過Texas 模型及現(xiàn)場(chǎng)地下水檢測(cè)驗(yàn)證其直接用于鋪墊井場(chǎng)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),以期為水基鉆屑的資源化利用提供理論支撐和參考。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

選取海南福山油田5 口典型鉆井,根據(jù)各鉆井平臺(tái)的鉆探深度進(jìn)行采樣,確保每個(gè)地層至少采集1 個(gè)樣品。對(duì)大于200 m 的地層,每200 m 再增設(shè)1 個(gè)采樣點(diǎn),采樣范圍為5~3 520 m。由于各鉆井鉆探深度不同,分別在福山油田花107-94、永5-5X、朝15X、永8-25X 和花140X 井采集17、17、16、16和19 個(gè)樣品。本研究中所有鉆井水基鉆屑不落地處理方式參照周奇等[1]的研究。花107-94 及朝15X 井樣品采集于板框壓濾機(jī)處,樣品呈黑色塊狀,其他鉆井采集自二級(jí)振動(dòng)篩處,樣品呈黑色泥沙狀。同時(shí)按照HJ/T 20—1998《工業(yè)固體廢物采樣制樣技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定對(duì)水基鉆屑進(jìn)行采集和保存。

1.2 樣品分析

對(duì)水基鉆屑毒性物質(zhì)濃度進(jìn)行測(cè)定時(shí),將水基鉆屑在100 ℃下烘干,再經(jīng)破碎、研磨,過100 目篩制得粉末狀樣品。按照HJ 803—2016《土壤和沉積物 12 種金屬元素的測(cè)定 王水提取-電感耦合等離子體質(zhì)譜法》制備消解液用于分析Ni、Sb、Pb、Mo 和Ba 濃度,稱取0.100 g 樣品并加入6 mL 鹽酸-硝酸混合溶液(HCl∶HNO3=3∶1),用電熱板加熱至微沸狀態(tài)保持2 h,消解液冷卻后過濾并定容至50 mL,用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(NexION 1000,珀金埃爾默,美國(guó))進(jìn)行測(cè)定。按照HJ 1080—2019《土壤和沉積物鉈的測(cè)定 石墨爐原子吸收分光光度法》制備消解液分析Tl 濃度,稱取0.200 g 樣品于聚四氟乙烯坩堝中,用2~3 滴水潤(rùn)濕后加入10 mL 硝酸及3 mL 氫氟酸,加蓋于180 ℃下消解至無明顯黑色物質(zhì),然后開蓋趕酸,待液體蒸至近干時(shí)取下坩堝,稍微冷卻后加入0.5 mL 硝酸溶解可溶性物質(zhì),待冷卻至室溫,將消解液轉(zhuǎn)移并定容至50 mL,用原子吸收光譜儀(ICE3500,賽默飛,英國(guó))進(jìn)行測(cè)定。按照HJ 680—2013《土壤和沉積物 汞、砷、硒、鉍、銻的測(cè)定 微波消解/原子熒光法》制備消解液用于分析Hg、As、Se 濃度,稱取0.200 g 樣品并用2~3 滴水潤(rùn)濕后加入6 mL 鹽酸及2 mL 硝酸,將樣品移入消解罐后放入微波消解儀,設(shè)置升溫程序(100 ℃保溫2 min,150 ℃保溫3 min,180 ℃保溫25 min,每次升溫間隔為5 min),消解完成后待提取液冷卻,過濾并定容至50 mL,采用原子熒光光度計(jì)(AFS-8220,北京吉天儀器)進(jìn)行測(cè)定。

對(duì)水基鉆屑浸出毒性及地下水進(jìn)行測(cè)定時(shí),水基鉆屑浸出液按照HJ/T 299—2007《固體廢物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法》進(jìn)行制備,先用濃硫酸-濃硝酸混合溶液(濃硫酸∶濃硝酸為2∶1)配置pH 為3.20 的浸提劑,再稱取200 g 未干燥水基鉆屑,按液固比10∶1 加入適量浸提劑,于翻轉(zhuǎn)振蕩器上以30 r/min 的速度常溫振蕩18 h,用壓力過濾器過濾并收集浸出液。按照HJ 700—2014《水質(zhì) 65 種元素的測(cè)定 電感耦合等離子體質(zhì)譜法》采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(NexION 1000,珀金埃爾默,美國(guó))分析樣品Ni、Sb、Pb、Tl、Mo 和Ba 濃度,按照HJ 694—2014《水質(zhì) 汞、砷、硒、鉍和銻的測(cè)定 原子熒光法》采用原子熒光光度計(jì)(AFS-933,北京吉天儀器)分析樣品As、Se 和Hg 濃度。所有元素檢出限如表1 所示,采用空白樣、平行樣、準(zhǔn)確度的測(cè)定等方法進(jìn)行質(zhì)量控制或質(zhì)量保證。消解液樣品準(zhǔn)確度的測(cè)定中Hg、As、Se、Tl 采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSS-24 進(jìn)行測(cè)定,Ni、Sb、Pb、Mo、Ba 采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSS-7 進(jìn)行測(cè)定,所有目標(biāo)元素的相對(duì)偏差均小于10.0%。浸出液和地下水樣品準(zhǔn)確度的測(cè)定中,Hg、As、Se、Sb、Mo 分別采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)B2101088、20452、B203720、Sb204909、Mo2103326 進(jìn)行測(cè)定,Ni、Pb、Tl、Ba 采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)21D2691 進(jìn)行測(cè)定,所有目標(biāo)元素的相對(duì)偏差均小于10.0%。所有樣品進(jìn)行2 組平行測(cè)定,其相對(duì)偏差小于20.0%。空白樣檢測(cè)結(jié)果均低于檢出限。

表1 水基鉆屑消解液、浸出液及地下水樣品中典型元素檢出限Table 1 Detection limit of typical elements in waterbased drilling cuttings digestion solution,leaching solution and groundwater samples mg/L

1.3 井場(chǎng)鋪設(shè)

考慮到水基鉆屑運(yùn)輸、鋪墊及潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等問題,本研究選擇花131X 井場(chǎng)為鋪墊井場(chǎng)研究對(duì)象,其位于海南省澄邁縣,周邊地勢(shì)開闊,現(xiàn)場(chǎng)方正,適合水基鉆屑運(yùn)輸、鋪墊及跟蹤監(jiān)測(cè)驗(yàn)證。且其鄰近海邊,地下水水位較高(約為10 m),理論上具有更高的潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

水基鉆屑運(yùn)往試驗(yàn)井場(chǎng)后均勻鋪墊于試驗(yàn)井場(chǎng)地面,通常鋪墊層厚度約為50 cm,后于鋪墊層上覆蓋約20 cm 厚的表土用于井場(chǎng)綠化,鋪設(shè)面積約為11 200 m2,水基鉆屑正常不會(huì)通過皮膚接觸和吸入揚(yáng)塵等形式危害人體健康,故本次研究主要考慮水基鉆屑?jí)|層經(jīng)降雨淋溶后污染物遷移至地下水的影響。

沿試驗(yàn)井場(chǎng)地下水流向,分別于鋪墊試驗(yàn)井場(chǎng)上游50 m、廠區(qū)內(nèi)、井場(chǎng)下游50 m 處各設(shè)置1 個(gè)地下水檢查井。參照GB 18599—2020《一般工業(yè)固體廢物貯存和填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》,封場(chǎng)后地下水監(jiān)測(cè)頻次至少每半年1 次,試驗(yàn)井場(chǎng)地下水潛水層位于第四系,深度約為10 m,包氣帶巖性以紅壤及砂質(zhì)土為主[20-21],滲透系數(shù)為0.204 m/d[22],計(jì)算可知滲濾液需約2 個(gè)月時(shí)間進(jìn)入地下水。此外,水基鉆屑中重金屬的釋放與液固比及浸出時(shí)間息息相關(guān)[23],鋪墊井場(chǎng)工作結(jié)束于7 月,海南降水主要集中于5—10 月,月均降水量可達(dá)200~350 mm,總降水量達(dá)全年的76.6%[24]。故選擇于10 月采集地下水樣品。樣品用棕色塑料瓶采集至地下水潛水面下0.5 m 處,按照HJ 164—2020《地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定進(jìn)行采集和保存。

1.4 環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法

選用美國(guó)德克薩斯州立大學(xué)水資源研究中心建立的有害物質(zhì)遷移模型(Texas 模型)[25]計(jì)算水基鉆屑鋪墊井場(chǎng)所存在的潛在環(huán)境影響。通過下式計(jì)算污染物在取水井中的濃度:

式中:Cwell為污染物到達(dá)取水井的濃度,mg/L;Csource為污染物在污染源處的濃度,mg/kg;DAF為污染物從污染源到達(dá)取水井的自然稀釋衰減系數(shù),kg/L。

在Texas 模型中,污染物從污染源到取水井的自然衰減過程被簡(jiǎn)化為2 個(gè)階段:1)污染物經(jīng)淋溶后,從污染源經(jīng)過包氣帶滲透到含水層中,期間污染物通過擴(kuò)散、土壤吸附等作用發(fā)生稀釋;2)污染物進(jìn)入地下水并遷移至取水井,期間通過擴(kuò)散、降解等作用,污染物發(fā)生稀釋衰減。整個(gè)過程的DAF可按照下式計(jì)算:

式中:DF為稀釋因子,kg/L,代表第一階段污染源至地下水混合帶過程中污染物的稀釋;AF為衰減因子,無量綱,代表第二階段地下水混合帶至取水井過程污染物的稀釋衰減。其中按照風(fēng)險(xiǎn)最大化原則考慮,假定取水井位于井場(chǎng)附近,忽略污染物從地下水混合帶到取水井的稀釋衰減作用,則可認(rèn)為AF的取值為1,DAF=DF。

此外,考慮風(fēng)險(xiǎn)最大化原則,假設(shè)污染物從污染源垂直遷移至地下水混合帶,不考慮污染物在土壤之中的橫向遷移,則可以通過下式計(jì)算DF:

式中:Ugw為地下水達(dá)西速率,cm/a;If為土壤中水的滲透速率,cm/a;δgw為地下水混合區(qū)厚度,m;H'為亨利常數(shù),無量綱;ρb為土壤容重,kg/dm3;θws為毛細(xì)管孔隙水體積比,無量綱;θas為毛細(xì)管層孔隙空氣體積比,無量綱。以上參數(shù)參照HJ 25.3—2019《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》,取值分別為2 500 cm/a、30 cm/a、2 m、0、1.5 kg/dm3、0.342和0.038。L1為水基鉆屑鋪墊厚度,m,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)約為0.5 m;L2為地下水深度,m,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)約為10 m;Ws為混合區(qū)橫向距離,m,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地下水流速及井場(chǎng)形狀近似取值為150 m;Kd為固液分配系數(shù),cm3/g。

2 結(jié)果與討論

2.1 水基鉆屑中典型元素的濃度

水基鉆屑中典型元素測(cè)定結(jié)果如表2 所示。所有檢測(cè)項(xiàng)目中位值均未超過GB 36600—2018《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》第二類用地篩選值,但Ba、Pb、Tl、As 濃度相對(duì)較高,可作為水基鉆屑的特征污染物。其中Ba 濃度最高,可達(dá)47 900 mg/kg,這是由于鉆井液為了保持一定的密度而添加了一定的重晶石(BaSO4)作為加重劑[26]。不同鉆井之間Ba 濃度差異較大,可能是不同鉆井鉆探深度具有差異性,深度不同導(dǎo)致地層壓力不同,添加了不同量的重晶石粉以調(diào)節(jié)鉆井液密度[16]?;?07-94 與朝15X 井元素濃度高于其他鉆井,可能是由于其他鉆井水基鉆屑經(jīng)過淋濾沖洗+振動(dòng)篩去除了部分固相和鉆井液,導(dǎo)致元素濃度降低,也有研究表明壓濾脫水的處理方式將導(dǎo)致元素在水基鉆屑中累積[27]。此外,Ni、As 濃度與海南省土壤背景值相差不大,Hg 濃度低于海南省土壤背景值,表明這3 種元素主要來源于地層[28];而花107-94 及永5-5X 井分別有56.3%和62.5%的樣品Se 濃度超過海南省土壤背景值,這可能是由于鉆井當(dāng)?shù)氐貙幽纲|(zhì)中含有豐富的Se 元素[29]。Pb 濃度處于較高水平(最高可達(dá)533 mg/kg),這可能是由于鉆井液所使用的潤(rùn)滑劑中含有一定量的含Pb 添加劑[30]。

表2 各鉆井平臺(tái)水基鉆屑中典型元素濃度Table 2 Concentrations of typical elements in water-based drilling cuttings from each drilling platform mg/kg

本研究中,各元素濃度隨采樣深度不同而變化明顯(圖1)。采用Spearman 相關(guān)系數(shù)分析各元素與采樣深度的相關(guān)性,并將相關(guān)顯著性和極顯著性水平分別設(shè)置為P<0.05 和P<0.01。其中,花107-94 及永5-5X 井的Ba 濃度與采樣深度呈極顯著正相關(guān),Pb 濃度與采樣深度分別呈極顯著和顯著正相關(guān);朝15X、永8-25X、花140X 井的As、Se、Sb、Pb、Hg、Mo 和Ba 濃度分別與采樣深度呈顯著或極顯著正相關(guān),這表明該區(qū)域不同地層中元素的濃度差異較大;Ni 濃度隨著采樣深度增加而下降,其中永8-25X 井中Ni 濃度與采樣深度的負(fù)相關(guān)性顯著。這些結(jié)果表明,不同鉆井中地層對(duì)各元素濃度的影響較為復(fù)雜[32]。

圖1 各元素濃度隨深度的變化規(guī)律Fig.1 Variation of the contyent of each element with depth

比較了本研究水基鉆屑中各元素濃度與國(guó)內(nèi)外其他區(qū)域的差異性(表3)。結(jié)果表明,與國(guó)內(nèi)其他地區(qū)相比,本研究中Ni 濃度僅明顯低于大牛地氣田,而與其他地區(qū)類似;As 和Pb 濃度相比其他地區(qū)則處于較高水平;相比大牛地氣田,本研究中Se 和Tl 濃度較高,Sb 濃度較低。而與國(guó)外不同地區(qū)相比較,本研究中Ba 濃度低于波蘭及北海油田地區(qū)而高于美國(guó)加州南部地區(qū),其中北海油田Mo 濃度與本研究結(jié)果相近,而波蘭及美國(guó)加州南部地區(qū)Pb 和Hg 濃度與本研究類似;沙特阿拉伯和意大利近海地區(qū)所測(cè)得的元素濃度均低于本研究。綜上,由于不同地區(qū)地層結(jié)構(gòu)及鉆井工藝的差別,可能導(dǎo)致了不同區(qū)域鉆井的水基鉆屑重金屬濃度的差別。

表3 不同地區(qū)水基鉆屑中典型元素濃度Table 3 Typical element content of water-based drilling cuttings in different regions mg/kg

2.2 水基鉆屑中典型元素的浸出特征

考慮最不利條件,參照HJ/T 299—2007《固體廢物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法》模擬酸雨淋溶狀態(tài)下水基鉆屑典型元素的釋放,結(jié)果如表4 和表5所示。與GB/T 14848—2017《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類限值相比,Pb、Tl 和As 的超標(biāo)率較高,分別為36.5%、17.5%和17.5%。整體上,各元素的浸出率處于較低水平,大部分樣品中典型元素的浸出濃度低于相應(yīng)的檢出限,這可能是由于鉆屑中元素受到了鉆井液中油類潤(rùn)滑劑和滲漏的凝析油的包覆和緩釋作用的強(qiáng)烈影響[41]。As 的浸出率較高,這可能是由于其在水基鉆屑中部分以鐵錳氧化物的形式存在,酸性條件下形成可溶性As[36]。Pb 的浸出率較低,這與Wang 等[2]研究結(jié)果相似,可能是浸提劑中含有的SO42-與Pb 形成難溶的PbSO4,導(dǎo)致浸出受阻。Ba 雖濃度最高,但浸出率卻極低,這可能是由于Ba 主要以BaSO4的形式存在,而BaSO4溶度積(Ksp)為10-10,幾乎不溶于水[42]。各鉆井水基鉆屑中典型元素的浸出特征表明,典型元素的總濃度難以表征其有效釋放。

表4 各鉆井平臺(tái)水基鉆屑中典型元素的浸出濃度Table 4 Leaching concentrations of typical elements in water-based drilling cuttings at each drilling platform mg/L

表5 水基鉆屑中典型元素的浸出率及超標(biāo)率Table 5 Leaching rate and excess rate of typical elements in water-based drilling cuttings %

比較了本研究結(jié)果與國(guó)內(nèi)外不同區(qū)域水基鉆屑中典型元素的浸出濃度的差異性(表6)。結(jié)果表明,相比國(guó)內(nèi)其他地區(qū),本研究中Ni、As、Ba 浸出濃度與渤海地區(qū)相似,Se 浸出濃度低于大牛地地區(qū),但高于其他地區(qū);Pb 浸出濃度低于新疆地區(qū)而高于涪陵、川南、長(zhǎng)寧、渤海及大牛地地區(qū);Hg 浸出濃度高于涪陵、渤海地區(qū),但低于新疆和大牛地地區(qū)。與國(guó)外地區(qū)相比,本研究中Sb 和Tl 與北海油田類似,大部分處于未檢出狀態(tài),而Tl 的最高浸出濃度略小于北海油田;對(duì)比其他地區(qū),本研究中Ni 和Pb 浸出濃度相對(duì)巴西較低,同時(shí)Ba 和Pb 的浸出濃度遠(yuǎn)小于伊朗南部地區(qū)。整體上,海南水基鉆屑中典型元素的浸出濃度處于中等水平。

表6 不同地區(qū)水基鉆屑中典型元素的浸出濃度Table 6 Leaching concentrations of typical elements in water-based drilling cuttings in different regions mg/L

2.3 鋪墊井場(chǎng)后對(duì)地下水的環(huán)境影響

2.3.1 基于模型的評(píng)估

參照相關(guān)文獻(xiàn)[51],本研究Ni、As、Se、Sb、Pb、Hg、Tl、Mo 和Ba 的Kd分別取值為15.8、25.1、2.2、44.7、10.0、52.0、43.7、20.0、11.0 cm3/g,將其代入式(3),計(jì)算得出各元素的DF為679、1 070、103、1 896、432、2 205、1 853、852 和473。將計(jì)算結(jié)果代入式(1)和式(2),Csource根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)最大化原則取所有組分的最大有效浸出濃度,則各井場(chǎng)Cwell計(jì)算結(jié)果如表7 所示。所有計(jì)算結(jié)果均低于GB/T 14848—2017 Ⅲ類限值,表明使用水基鉆屑進(jìn)行鋪墊井場(chǎng)過程中重金屬對(duì)環(huán)境的影響較小。然而,本研究模型參數(shù)大多參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行取值,這可能與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況有所差異。另外,水基鉆屑的浸出毒性受地層情況及鉆井工藝的影響較大,這導(dǎo)致實(shí)際情況有所偏差。

表7 各井場(chǎng)Cwell 計(jì)算結(jié)果Table 7 Calculation results of Cwell values of each drilling site mg/L

2.3.2 基于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的評(píng)估

表8 為鋪墊試驗(yàn)井場(chǎng)地下水監(jiān)測(cè)結(jié)果。各元素均未超過GB/T 14848—2017 Ⅲ類限值,大部分元素的濃度低于檢出限。這進(jìn)一步表明,使用水基鉆屑鋪墊井場(chǎng)對(duì)地下水的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較小。然而需要注意的是,各元素的釋放是個(gè)緩慢的過程,仍需對(duì)鋪設(shè)后的地下水進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。

表8 試驗(yàn)井場(chǎng)地下水監(jiān)測(cè)結(jié)果Table 8 Groundwater monitoring results of the experimental drilling sites mg/L

3 結(jié)論

(1)海南省不同鉆井的水基鉆屑中典型元素的濃度差異較大,受到采樣深度的較大影響。水基鉆屑中Ni、As、Sb、Pb 和Hg 的濃度均未超過GB 36600—2018 第二類用地規(guī)定的風(fēng)險(xiǎn)篩選值,但Pb 和As 的浸出濃度存在超出GB/T 14848—2017Ⅲ類限值的現(xiàn)象。由于受鉆井過程中人為添加的影響,水基鉆屑中Ba 濃度較高,但其浸出濃度較低,未超出GB/T 14848—2017 Ⅲ類限值。

(2)基于Texas 模型及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的評(píng)估結(jié)果表明,海南水基鉆屑用于鋪墊井場(chǎng)對(duì)地下水的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較小,均可接受。但仍需對(duì)鋪墊井場(chǎng)后的地下水開展長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。

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