评价参数与分类

评价参数与评价因子的筛选~

1.评价参数的筛选
该方面研究目前在国内外基本上处于空白。作者通过系统地分析研究，认为定性、定量评价参数包括3类基础资料，即煤炭利用前的地质-地球化学资料、煤炭加工利用过程中有害元素的迁移转化资料以及煤炭开发利用后的环境影响资料。
煤炭利用前的地质-地球化学资料包括：
——煤层的地质-地球化学背景资料；
——常规煤质数据，如工业分析、元素分析、形态硫分析等；
——煤中有害元素的种类、含量水平及分布特征；
——煤中有害微量元素的赋存状态；
——煤中矿物及其赋存特征；
——煤的岩石学及有机地球化学特征；
——气候条件。
煤炭利用过程中有害元素的迁移转化资料包括：
——煤中有害物质的洗选迁移行为；
——煤中有害物质的淋滤迁移能力；
——煤中有害物质的燃煤迁移能力。
煤炭开发利用后的环境影响资料包括：
——煤炭开发利用后有害物质对大气、土壤、生物、水文等的影响程度；
——煤中有害物质在大气-水-土壤-生态系统中的循环机制。
2.评价因子的筛选
筛选煤炭资源洁净潜势评价因子的主要依据为：
——在煤中明显富集（如As，Se等），对环境影响较大，局部已造成危害的或普遍受到人们关注的元素。
——已存在国际、国家或行业环境保护标准，或大致可求出环境参数的有害元素。我国《居住区大气有害物质的最高浓度》（TJ35—79）中列出了Hg，F，Cl，As，Cd，Pb，Mn 7种有害元素，美国《洁净空气补充法案》（CAAA，1990）列出了As，Be，Cd，Co，Cr，Hg，Mn，Ni，Pb，Sb，Se 11种有害元素。
煤中有害元素具有自身的分布特点（如煤中Se明显富集），Cr元素在国内外各环境标准中出现的频率较高。所以，本书筛选出的评价因子（参数）为灰分、硫以及Hg，F，Cl，As，Se，Pb，Cr，Cd和Mn。
3.指标量化的计算方法
对于有害元素S，Hg，F，Cl，Pb，Cr和Cd的量化，参考我国《大气污染物综合排放标准》（GB16297—1996）。对于在该标准中没有列出的元素，参考其他环境标准，如As和Mn，分别参考国内外生产车间空气中有害物浓度标准。
就电厂燃煤实际排放量而言，测算方法如下：
设有害元素j的大气排放标准限值为Sj（mg/m3），元素j在高温燃烧时的挥发率为Vj，元素j在煤中的浓度限值为Cj（mg/kg），1kg煤产生的废气为K（m3），煤燃烧后的飞灰产率为η，元素j在烟气飞灰中的含量为Fj，电子除尘器的效率为μ，燃烧n千克的煤则有如下等式成立：
n·Cj·Vj+n·（1-Vj）·η·（1-μ）·Fj=n·K·Sj（1）
据西安电力学校锅炉教研组（1996）研究成果，燃烧1t煤约产生9500m3的气体，故推知K=9.5 m3/kg；本次研究的四个电厂的电子除尘器效率约为99%。由于随烟气排出的飞灰较难采集，故假定元素j在烟气飞灰中的含量（Fj）就是原煤中含量（Cj）的浓缩，即Fj=Cj·（1/η），带入上式整理后得
Cj=9.5Sj/（0.01 +0.99Vj） （2）
因而，知道了Sj与Vj值，就可以求出煤中有害元素j的环境浓度限值。Sj可从环境标准中查得，Vj值则以研究区煤的燃烧试验为基础，结合前人的研究成果分析求得。
4.指标有害元素的挥发率
关于煤中有害元素燃烧迁移行为的研究文献较多，本书主要通过对四座火电厂样品的燃烧模拟实验结果求出相关有害元素在高温（1300℃）下的挥发率。
煤中有害元素j的挥发率定义如下：
元素j的挥发率（%）=（煤中元素j的含量-产灰率×灰中元素j的含量）/煤中元素j的含量
表9-27中列出了鄂尔多斯盆地北缘-晋北地区4座电厂煤样有害元素的挥发率及代表性文献的研究结果。从中看出，尽管各有害元素的挥发率差别较大，但Hg最易挥发，其次是S，F，Cl，Se等元素。由于存在实验系统误差及偶然误差等原因，部分元素的挥发率出现负值，假定其挥发率为0。本次计算主要以该区煤中指标有害元素的平均挥发率为基础，部分元素参考前人的研究成果，计算采用值见表9-28。

表9-27 指标有害元素的挥发率　（%）


表9-28 各指标有害元素的环境参考标准及理论计算值

由于影响储层渗流能力的因素很多，如有效厚度、有效厚度 （或砂岩） 钻遇率、渗透率、有效孔隙度、油砂体面积或延伸长度、孔隙结构参数、层内渗透率非均质程度等参数。一项参数只从一个方面表征储层的特征。全面评价一个储层，必须采用多项参数，从多个方面进行综合评价。在这方面，首先应根据不同勘探开发阶段，选取参与评价的参数。
1. 油藏评价阶段储层评价参数
油藏评价阶段储层评价的目的是确定主力区块、主力开发层系、主力油层组，为布置基础井网提供依据，因此在搞清各区块、各油层组的基本岩性、物性特征、沉积亚相、孔隙结构、成岩作用等各方面的特征后，要从各类参数中抽取最主要的参数进行综合评价。由于各油气田的具体情况不同，如评价井的密度不同，岩性、沉积与成岩作用不同，所选参与评价的参数也各有差异。但一般情况下应选取以下参数：
（1） 有效厚度、有效厚度钻遇率、有效孔隙度。这些参数是决定储量大小的主要参数。为了使基础井网有尽可能准确地控制储量，必须采用以上3个参数进行评价。
（2） 渗透率。渗透率与产量、采收率直接相关，是评价储层质量好坏的最重要的参数之一。
（3） 泥质含量、碳酸盐含量。在储层中泥质、碳酸盐以不同方式填塞孔喉。其含量不同，敏感性不同，对储层渗流能力的影响也不同。此两项参数还直接关系到下步开发方案制定中注入水水质、油气层改造等。
2. 开发设计阶段和方案实施阶段储层评价参数
在开发方案设计、实施阶段，为合理划分开发层系，确定注采关系，以避免开发过程中的平面、层间、层内非均质引起的矛盾，要进行以小层为单元的综合分类评价。除前述所选的参数外，应增加以下参数：
（1） 对储层渗流能力起主要作用的孔隙结构参数，如孔喉半径均值、主要流动喉道半径、最大连通喉道半径等。
（2） 表征渗透率非均质性的定量参数——渗透率变异系数、渗透率突进系数、渗透率级差等。
3. 管理调整阶段储层评价参数
在开发调整及完善阶段，与开发方案实施阶段比较，应增加压力、产量、采油指数等参数。

油页岩资源勘查和开发既取决于油页岩资源赋存的地质条件，也受油页岩资源的开发条件制约。因此，在本次评价中，采用多参数综合评价方法进行勘查和开发目标的优选，确定了勘查和开发目标优选参数的取值标准、方法、流程和相应的软件。

（一）评价参数确定

评价参数主要考虑油页岩勘查和开发的影响因素，影响油页岩勘查和开发的因素很多，在征求有关专家意见的基础上，经过反复讨论和研究，确定了油页岩优选的评价参数分为地质参数包括含油率、页岩油资源丰度、主采层厚度，开发参数包括技术可采系数、矿体埋深、勘查程度、地理环境、共伴生可利用矿产，每一类又包括几个主要参数，勘查优选的参数为前8个和开发优选的参数为9个，按照其对油页岩勘查和开发的影响程度不同，给予不同的权重。

（二）优选评价分类

将优选评价参数分值相加，计算出相应油页岩勘查（预测）区的综合评价积分值，积分值越大其开发、勘查条件越好，这为油页岩开发、勘查的决策提供了科学依据。为了使决策更直观，便于评价单元之间的对比，结合本次评价实际情况，将油页岩勘查区、油页岩预测区评价结果各分为Ⅰ（好），Ⅱ（较好）和Ⅲ（一般）3类。分类原则：Ⅰ类目标区综合评价得分值大于等于55分，Ⅱ类目标区综合评价得分值为45～55分，Ⅲ类目标综合评价得分值小于45分。

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