我特意等新闻飘了一天,结果飘出了一个最意料之外的结果:地下水层被天然气(及轻质油)侵入,使采出的地下水含有天然气(和轻质油),因此可以点燃。
所以这不是自来水厂的操作问题,也不是城镇管网破损,或者施工误将燃气管道接上了自来水管的事情,而是一个特殊的地质事件与不合规操作引起的意外。
供水单位将地下水未作处理直供居民家中,这肯定是不安全的,必须进行追责——如果经过了处理,那么天然气会在露天处理时自然释放,轻质油也会被水处理人员及时发现。
通过居民描述“好像有一层油粘在手上”,结合石油和天然气地质实际,这一事件中很有可能发生的是天然气和轻质油(或凝析油)侵入地下水层的事件,居民可能已经从自来水中摄入了一部分轻质原油(或凝析油),当地政府应及时组织受影响居民进行必要的医学检查,并严肃追究将地下水直供的有关责任人。
下面将是无聊的科普时间,只想看结论的朋友可以到此为止。
油气水是三类密度各不相同的物质,它们在地下的理想储存状态是分层的。例如在典型的背斜储层里,水在下部,油在中部,气在上部。
浮力控制着这种分布模型,所以在油气生产中,往往会在开采后期遇见越来越多的地下水:因为顶部最好、最纯的气顶和油顶已经采没了,地下水涌了上来,与天然气或油混合在一起,成为一种油气水混合物。
所以,在很多老油田里,采上来的东西有八九成都是水。人们想要的油,只是浮在水里的油星子,必须经过油气水分离,才能富集原油、天然气,产生商业价值。
如果我们把油气生产遇见地下水上涌的过程反过来,就是本事件遇见的地质现象:地下水层里涌入了油气。
它的本质,是一种地下油气的(二次)运移现象,原本被水占据的位置,开始混入了油气。
油气要么来来源于邻近的既有油气层,被地下水流动给驱赶过去了:
这种现象往往发生在同一个油气水储层里,是地下流体的动态变化造成的二次运移。但是,这种情况不大可能出现在本事件中:人们不可能选择一个油气储层,利用其中的地下水。
那么就要考虑另一种情况:
原本有隔水层与深部油气封闭的地下水层,因为某种通道的建立,深部地层里的油气从通道渗流,进入地下水层,发生二次运移。
一部分油气从通道里流入了地下水层,并在地层里流动、聚集,恰好被采水井采上去了,进入管网,输入居民家中。
这种现象在地质学的角度,是完全可以成立的。
这种通道,最常见的就是断层。
有人怀疑水力压裂。这么说吧,水力压裂是全世界用了几十年的老技术了,只有水平井压裂是最近十多年出现的新技术。
水力压裂有可能从含油气层穿透隔水层,引起少量油气泄露,但压裂缝的延伸距离真的很难达到那么长,几十厘米就算很大了……
夸张一点,就像下图这样。
相信我,断层比压裂缝更靠谱。
所以,利用一定的石油和天然气地质学、油藏地质学的知识,我们可以建立这样一个事态模型:
1.盘锦是辽河油田所在地,地下深层富含油气资源,这是事件背景。
2.辽河从市区经过,涵养了丰富的地下水层,并且在不同深度建立了不同的隔水层和含水层。
3.人们早年钻取了一些水井,深度未知,但正常利用了多年。
4.随着辽河盆地地质运动的缓缓进行,一些微小断层在地下逐渐形成。很巧的是,其中一些断层,正好将某个深层油气层,与浅部的地下水层沟通了起来。
5.地下的一部分天然气和轻质油,在浮力作用下,通过断层缝隙上浮,进入了地下水层,并在合适的部位发生聚集。
6.原本的地下水井,摇身一变成为了一口油气井,开采出了油气水混合物。
7.而原本的地下水层,已经受到了油气污染。这是人力无法避免的地质事件,应该立即检查从该层开采的地下水品质,必要时关闭一批水井,甚至停止开采这一层地下水。
8.这一地质事件绝非近期突然发生,而肯定已经持续了一段地质时间,只不过最近恰好影响到了人们。
9.事实上,人们正在目睹一个新油气区块的诞生,这其实是很带感的一件事。
从一个油田的形成演化的角度,深层油气因为新生断裂带上浮到浅层是十分正常的地质现象,无需过度解读。事实上,在中国东部的诸多油气田里,断层恰恰是导致油气聚集、形成具有商业价值油气藏的主要地质构造。
发生在盘锦的这一事件,仅仅是辽河油田数千万年油气运移、聚集过程的一个剪影而已。只不过,它用一种激烈的方式出圈了,从石油地质业内司空见惯的现象,变成一个令公众感到困惑和恐惧的现象。
其实,只要了解了有关知识,这种恐惧是完全不必要的。
但这也提醒我们,在油气田地区对地下水质展开常态化检测是十分必要的,因为你永远不知道地下水什么时候会被深层油气充注、污染,只有定期检测,才能保证安全的公众用水。
除了上文提到的地质因素造成的油气侵入地下水,还有一种人工原因造成的油气泄露,即穿透这个含水地层的油气井隔水套管破损泄露了。
如图所示,油井的四周,使用水泥和钢管与地层隔离开来,一方面防止井壁变形垮塌,另一方面使油气与地下水隔绝开。
在实际油气生产过程里,多年之前钻井时构建的水泥和套管有可能突发破损或溶蚀,使井内部正在往地面采收的油气折扣到其他含水地层里。
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参考文献:无,这些知识都在脑子里,不需要查参考文献。
官方通报来了,之前的猜测全部推翻。
根据官方通报可知,该地区的自来水厂因为需要扩建,因此临时将未经处理的深层地下水直接输送进住户家中。
深层地下水,顾名思义,埋得很深的地下水,埋得越深,其压力就越大,我们自来水的压力大约是4bar,地下水达到40bar很轻松,400bar都有可能。
在这么大的压力下,天然气可以与地下水体积1:1以上的比例互溶,也就是说,一立方米水里,可以溶解一立方米以上的天然气。
由于跳过了自来水厂的处理,含天然气的水在进入用户家之前一直在管道里,压力降低后分离出气体,在用户家的表现就是喷出气液混合物。
这种溶解了天然气的水是绝对不符合饮用水标准的,首先化学需氧量(COD)指标就不可能合格... 同时也说明自来水厂输送这种地下水给用户时没有经过检测,直接就送了...
实际上地下水采集上来后,自来水必须要处理,检测合格后才能送入居民家中,天然气里可不是只有甲烷这种无毒物质,还有很多轻质烃杂质,硫化物等,不加处理直接往居民家里送,这操作之胆大妄为,一般人真想不到...
难得周一有几分钟摸鱼时间,本来想继续写米家新空调点评的,但是自来水可燃这件事给我感觉更重要一点,而且跟微醺的本专业有那么一点关系,根据已有的一点有限信息,简单分析一下,做点不负责的猜测。
我们都知道自来水是不可燃的,被点燃了肯定是混了可燃的东西。从网上的视频来看,可被点燃的自来水呈喷射状喷出,是明显的气液混合物喷出的样式。有两类物质可以造成这种情况,一是混入的就是气体,例如天然气,二是容易液化的气体,例如液化气,在水管里它因为有压力,且环境温度较低,它呈液态,打开水龙头后,水压降低,它开始汽化沸腾,水龙头喷射出气液混合物。
从视频中描述的滑腻手感来看,液化气的可能性高一丢丢,因为天然气与水更难溶,其中能溶于水,使水变得滑腻的物质也更少,液化石油气本身杂质更多,降压汽化时汽化不完全,不易汽化的油类杂质都会使水变得滑腻。
2. 可燃物是从哪里混进自来水的?
如果混入的是天然气,那么应该是故障社区非常近的区域内混入的,因为寻常水泵通常不能在气液混合状态下工作,一旦混入气体,水泵会发出异常噪音,工作也会非常不稳定,最近的泵站肯定会发现问题,而且大量的天然气混入水泵,水泵应该坚持不了多久就会坏,附近泵站要是天天换水泵,自来水公司自己都会来查出了什么问题。
如果混入的是液化气,它在水管里是以液体形式存在的,只有到了水龙头开水,接近龙头出口时才沸腾转变为气体,它会增加水泵发生气蚀的可能性,但也可能短期内不会对加压泵站造成明显影响,可以在自来水厂出厂后任意一个节点进入管道,但如果是离故障社区较远的总管被污染,那么被影响的区域就远不止一个小社区了。
因此,混合点应该就在故障社区附近。
3. 可燃物怎么混进自来水?
自来水是有压力的,而且通常达到4bar左右。
进入业主家里的天然气压力通常只有2000pa,约0.02bar,远远低于水管压力,因此小区内天然气管道混入自来水的可能性很小,因为自来水压力远远高于天然气压力,天然气不会进自来水管,而是自来水会直接倒灌进天然气管,可能会被止逆阀隔断,也可能直击天然气减压阀,一定会造成附近分配天然气的装置故障,一定会造成停气,别人家的燃气热水器也可能会漏水,出问题的应该是燃气,而不是水管。
市政中压输送管道大约2-4bar,与水管压力接近,可能性高一丢丢,但形成条件也很苛刻,首先,水管要破裂,然后附近有市政管,也得破裂,而且他们要被装在一个非常密封的环境里,否则两股管道破口位置的喷出物,不会挤进有压力的管道里,而是向周围环境释放。
市政高压气管压力可达4-8bar,可能性再高一丢丢,但这得满足它这个小社区附近就有这么一根总管,还得和水管共处同一密闭空间,还得大量漏气,周遭环境完全被漏出的高压燃气填充,此时漏出的燃气才会强行压入水管里,如果是这样,这个社区现在就在一个不定时炸弹上面... 自来水燃不燃都是小问题了,很可能地下燃气已经在爆炸边缘了...
所以说,天然气管网漏气窜进水管的可能性比较低,天然气要混入自来水更大的可能性是某一次施工过程中,工人直接将天然气中压或高压管与小区的水管接通了。
接下来,我们来看看液化气。
液化气处于地面,漏气会造成爆炸而不是串进自来水,所以只能是接错管。
液化气气瓶压力8-16bar,远高于水管压力,也就是说,如果有小区里有一户人家,错误地将液化气气瓶接入了自家水管里,阀门一开,气瓶里的气体一定会进入自来水水管,而小区各家各户的水管其实都是连通的,小区附近整个自来水管网都会被液化气污染...
综上所述
可燃物可能是天然气或液化气,混合点在小区附近,但天然气压力不够,发生泄露大概率是自来水污染天然气管,可能性较低,而液化气压力高,很容易压进水管,且在水管里也呈液态,附近水泵不容易发现异常,再加上混合点就在小区附近,考虑家庭中接错管道的错误发生概率较高,可燃自来水应该不是什么神秘大事件,更可能是有人家里的液化气瓶接错了...
辽宁盘锦。。。这地儿我知道,辽河油田嘛,马路两边都是抽油机(俗称“磕头机”)一直在工作——连学校门口也是。估计就是某个地方油管和水管都裂了,然后原油中的低分子量的可燃性烷烃或者烯烃进入到自来水里面了。
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