四川盆地龙马溪组页岩气开采废水的天然放射性水平调查研究

王红磊，饶 维，罗茂丹，余 强

(1.四川省环境工程评估中心，成都 610041；2. 四川省辐射环境管理监测中心站，成都 611139)

1 前 言

页岩气属于非常规天然气，其开采过程主要包括直井及斜井钻井、水平井钻井和多段水力压裂。四川省页岩气开采采用的钻井液体系是水基钻井液和油基钻井液，水基钻井液用于直井和斜井的钻进，油基钻井液用于水平井钻进；压裂液则多采用滑溜水压裂液、线性胶压裂液等；开采过程产生的废水主要是压裂返排液[1]。页岩气开采的天然放射性影响来自于区块地层中的天然放射性物质，这些物质随开采过程采出的岩屑和由地下排出的压裂返排液等带出。另外，实际生产过程中，压裂液通常会利用回收的压裂返排液进行配制，地下的天然放射性物质会被带入其中。因此，调查和研究页岩气开采废水中的天然放射性水平对于控制和防范其可能导致的环境风险具有重要意义。本文通过对四川盆地龙马溪组页岩气开采过程中的压裂液、压裂返排液中总α、总β放射性和γ核素含量进行监测，调查其天然放射性水平，并进行相应的分析、研究。结果显示，四川盆地龙马溪组页岩气开采所使用的钻井液和压裂液等未导致龙马溪组地层高铀中的238U大量溶出，但压裂返排液外排可能造成受纳水体天然放射性核素238U、232Th、40K浓度明显增加。本文填补了四川盆地页岩气开采废水的天然放射性水平研究的空白，从放射性影响方面完善了页岩气开采的环境影响及评价，为四川盆地页岩气大规模开采提供了更有力的环保支撑。……