技术摘要：
本方案涉及一种页岩气开发区地下水环境检测方法，以实现对页岩气开采地的地下水质量在线预警与检测。该方法包括：步骤S1，钻井、套管与过滤管设置；步骤S2，将步骤S1中的钻井选取为监测井，进行在线离子色谱仪、便携式溶解甲烷含量检测装置安装及通信建立，并进行含量  全部
背景技术：
页岩气开发是世界能源革命和我国重大能源战略，当前在四川盆地已经实现大规 模商业开发。但是，钻井和压裂等工艺及其物料的使用导致大量人工和来自地层的物质随 岩屑和返排液/采出水返回地表形成潜在污染风险。来自美国的报告显示，出于减阻、杀菌、 防腐、阻垢等需要，有约750种化学物质出现在不同公司的压裂液配方中，其中包括表面活 性剂、高盐分废水、重金属及芳烃类潜在高风险物质。钻井液、压裂液、返排液、回注液和深 层咸卤水等对浅层地下水和地表水的影响主要体现在四个方面，一是压裂对当地水资源的 消耗量巨大；二是气田水通过油气井套管进入浅层地下水；三是气田水或深部咸卤水通过 通道泄漏后进入浅层地下水，并进入地表水；四是钻井液、返排液等泄漏于地表，然后渗入 地下水层，或由降雨形成的地表径流将受污染的土壤一起带入水体。 目前在页岩气工厂化开采过程中，开发区块内井位密集，对浅层地下水、深层地下 水的潜在影响呈区域性特征，需特别重视区域性地下水的潜在影响与保护。现有的针对页 岩气开采区地下水质量的检测通常采用人工手动到现场进行测量采集数据，工作周期长， 且以离线方式为主。目前还未形成一种以页岩气开采地下水质量在线检测预警为基础，结 合全方位环境指标检测和页岩气地下水环境风险评估与控制的综合检测体系与方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种页岩气开发区地下水环境检测方法，以实现对页岩气 开采地的地下水质量在线预警与检测。 本发明的技术方案为： 本发明实施例提供了一种页岩气开发区地下水环境检测方法，包括： 步骤S1，钻井、套管与过滤管设置：根据页岩气开发区的地下水埋深，确定钻井深 度，选取合适的钻井开孔口径，进行钻井；完成钻井后，设置套管和过滤管； 步骤S2，将步骤S1中的钻井选取为监测井，进行在线离子色谱仪、便携式溶解甲烷 含量检测装置安装及通信建立，并进行含量检测与预警：针对监测井配套安装对监测井内 的地下水中的几种阴离子和几种阳离子进行含量检测的在线离子色谱仪和对监测井内的 地下水中的溶解甲烷进行含量检测的便携式溶解甲烷含量检测装置；建立在线离子色谱 仪、便携式溶解甲烷含量检测装置与中心检测平台之间的通信；在线离子色谱仪、便携式溶 解甲烷含量检测装置将检测结果实时反馈给中心检测平台；中心检测平台基于在线离子色 谱仪和便携式溶解甲烷含量检测装置的检测结果，在确认存在部分或全部检测项目的含量 超标时输出预警信息； 步骤S3，进行地下水成分含量检测：当中心检测平台输出预警信息时，从监测井内 4 CN 111610303 A 说　明　书 2/6 页 进行地下水取样，按照既定检测方式对地下水取样中的重金属元素、放射性元素及同位素 以及常见中量组分中的高锰酸钾指数、石油类、悬浮物及硬度进行含量检测，并将检测结果 输入中心检测平台；同时，控制在线离子色谱仪对地下水中的常见中量组分中的阳离子和 阴离子进行含量检测，并将含量检测结果输入中心检测平台； 步骤S4，中心检测平台进行地下水污染等级确定：中心检测平台根据步骤S2中的 溶解甲烷的含量检测结果和步骤S3的含量检测结果，按照预先设定的划分标准，确定地下 水污染等级； 步骤S5，中心检测平台进行污染因子的权重占比计算与污染源识别：中心检测平 台根据步骤S2中的溶解甲烷的含量检测结果和步骤S3的含量检测结果，确定存在含量检测 结果超标的全部污染因子；进一步计算引起地下水污染的各污染因子所占的权重占比，且 各污染因子的权重占比和为1；并根据各污染因子的含量检测结果，识别引起监测井内的地 下水污染的污染源。 优选地，步骤S2中： 在线离子色谱仪安装在监测井附近的控制室内，在线离子色谱仪的进样口依次安 装有过滤器、水泵以及水管，通过水泵将监测井内的地下水泵出，再经由过滤器过滤后进入 在线离子色谱仪中，使在线离子色谱仪对监测井内的地下水中的几种特定阴离子和几种特 定阳离子进行含量检测；便携式溶解甲烷含量检测装置搭载在水下机器人上，并随水下机 器人一同进入监测井内的地下水中，进行溶解甲烷的含量检测； 在线离子色谱仪和便携式溶解甲烷含量检测装置各自通过无线网络将检测结果 输出给控制室内的无线通信与信息上传装置，并由无线通信与信息上传装置上传至中心检 测平台； 当在线离子色谱仪和便携式溶解甲烷含量检测装置的检测结果显示存在部分或 多种检测项目超标时，中心检测平台输出预警信息。 优选地，步骤S2中：几种特定阳离子为：K 、Na 、Ca2 、Sr2 ；几种特定阴离子为：Cl-、 Br-； 步骤S3中：常见中量组分中的阴离子和阳离子至少包括：K 、Na 、Ca2 、Ba2 、Sr2 、 Fe2 、Mn2 、Mg2 、Cl-、SO 2-、HCO -、CO 2-、F-、NO - - - -4 3 3 3 、NH4 、NO2 、Br 、I ；重金属元素至少包括：Hg、 Cr、Pb、Cd、As；放射性元素及同位素至少包括：总α放射性、总β放射性、δ2H、δ18O、3H、δ13C、14C 、87Sr/86Sr、δ11B、δ13C-CH 、δ134 C-CO 、32 He/4He、4He/20Ne。 优选地，步骤S4中，所设定的划分标准具体为： 当一半及以上检测项目的含量检测结果均为零且含量达标倍数＜0.5，确定地下 水污染等级为Ⅰ级，表示监测井内的地下水未污染； 当所有检测项目的含量检测结果均在设定标准内且含量达标倍数＞0.5，确定地 下水污染等级为Ⅱ级，表示监测井内的地下水存在微污染； 当仅存在1个检测项目的含量检测结果超标且含量超标倍数＜1.5，确定地下水污 染等级为Ⅲ级，表示监测井内的地下水存在轻污染； 当存在2到3个检测项目的含量检测结果超标且含量超标倍数＜2，确定地下水污 染等级为Ⅳ级，表示监测井内的地下水存在中污染； 当存在3个以上检测项目的含量检测结果超标且含量超标倍数＜3，确定地下水污 5 CN 111610303 A 说　明　书 3/6 页 染等级为Ⅴ级，表示监测井内的地下水存在重污染； 当存在3个以上检测项目的含量检测结果超标且含量超标倍数＞3，确定地下水污 染等级为Ⅵ级，表示监测井内的地下水存在严重污染。 优选地，步骤S4中：引起监测井中的地下水污染的污染源包括：甲烷泄露、压裂液 泄露、返排液泄露和钻井液泄露中的一种或多种。 优选地，步骤S5中： 通过将各污染因子的含量检测结果与预存的各类液体组分含量表进行比对，进而 确定对应的污染源。 本发明的有益效果为：能实时、动态的收集和分析页岩气开采区地下水污染风险 趋势，对地下水的污染情况做出预警，通过分析预警结果对地下水体进行全方位检测，并进 一步开展页岩气地下水环境风险评估与控制。本发明能解决现有页岩气开采区地下水检测 体系单一的技术缺陷，能较好的达到检测预警和管理保护地下水的效果。 附图说明 图1为本发明的方法流程图。