【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及场地化学污染防控领域，尤其涉及一种页岩气开采全过程污染物物质流分析模型。
技术介绍
1、随着页岩气开发的规模逐步扩大，页岩气开发可能引发多种环境问题，主要包括水资源污染与消耗、大气污染、土地污染等，其中水资源污染和消耗问题备受关注。在这种情况之下，与页岩气开发相关的环境污染研究逐渐增多。
2、目前，大部分页岩气开发相关的研究主要是讨论页岩气开采全生命周期温室气体排放、水消耗和能源消耗等，以及废物处理技术。其中，有研究提出了将动态物质流分析方法与生命周期优化结合的方法，并应用于marcellus页岩气田的供应链，对marcellus页岩气田进行了资源可持续性评估，但没有系统地评估页岩气开采生命周期各个环节产生的化学污染物的环境影响，没有明确有毒有害物质的投入和流向，未能支撑页岩气开发相关化学污染物的源头消减。
3、在前人的探索与研究下，目前物质流分析方法较多，比如开放动态材料系统模型(odym)、概率物质流分析(pmfa方法)、动态概率物料流分析(dpmfa)方法等。但目前中国的物质流研究主要集中在金属、废纸、建筑材料和某些化合物上，页岩气开采涉及的化学污染物物质流分析暂时无人涉足，这限制了页岩气开发的化学品的健全管理。
4、由上述可得，现有技术中缺乏基于页岩气开采生命周期对页岩气开采涉及的污染物进行物流分析的方法，无法明确页岩气开采相关的化学污染物的投入和流向，分析其使用总量、使用强度以及主要产生环节。
技术实现思路
1、针对上述问
2、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
3、一种页岩气开采全过程污染物物质流分析模型，包括以下步骤：
4、结合页岩气开采的生产环节划分为若干个阶段，根据每个所述阶段涉及的污染物进行物质流分析，构建物质流分析框架；
5、将所述物质流分析框架中的组件划分为隔间单元以及外部流入单元；
6、采集页岩气开采不同生产环节的物质流经验参数/采集不同生产环节的物质流量，根据传递系数计算得到物质流参数，以及采集各年份的外部流入数据；
7、分析所述物质流分析框架中所述外部流入单元和所述隔间单元之间的物质流动，从而构建页岩气开采污染物物质流分析模型；
8、将所述物质流经验参数和/或所述物质流参数，以及所述外部流入数据输入所述页岩气开采污染物物质流分析模型，并进行模拟计算，获得污染物的流动数据。
9、在一些实施方式中，所述阶段至少包括钻井阶段、压裂阶段和产气阶段，所述钻井阶段、所述压裂阶段和所述产气阶段分别对应钻井环节、压裂及返排环节，以及产气及产出水环节。
10、在一些实施方式中，根据功能作用将各个所述隔间单元划分为流动隔间、库存隔间和汇流隔间。
11、在一些实施方式中，所述流动隔间为物质临时停留，然后即时释放的隔间单元；所述库存隔间为物质流入并堆积一段时间，延迟释放的单元隔间；汇流隔间为系统内物质堆积的隔间。
12、在一些实施方式中，所述物质流参数的计算方法包括：
13、
14、式中，tcij为传递系数，mij为组件i到组件j的流出的物质质量，∑mi为从组件i流出的总物质质量。
15、本专利技术的有益效果为：通过物质流分析框架定义和划分了具体的外部流入和隔间单元，结合动态概率物质流计算方法，模拟页岩气开采化学污染物的流动情况，获取污染物的动态流动规律，确定污染物释放的主要周期和生产环节。
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1.一种页岩气开采全过程污染物物质流分析模型，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的页岩气开采全过程污染物物质流分析模型，其特征在于，所述阶段至少包括钻井阶段、压裂阶段和产气阶段，所述钻井阶段、所述压裂阶段和所述产气阶段分别对应钻井环节、压裂及返排环节，以及产气及产出水环节。
3.如权利要求1所述的页岩气开采全过程污染物物质流分析模型，其特征在于，根据功能作用将各个所述隔间单元划分为流动隔间、库存隔间和汇流隔间。
4.如权利要求3所述的页岩气开采全过程污染物物质流分析模型，其特征在于，所述流动隔间为物质临时停留，然后即时释放的隔间单元；所述库存隔间为物质流入并堆积一段时间，延迟释放的单元隔间；汇流隔间为系统内物质堆积的隔间。
5.如权利要求1所述的页岩气开采全过程污染物物质流分析模型，其特征在于，所述物质流参数的计算方法包括：
【技术特征摘要】
1.一种页岩气开采全过程污染物物质流分析模型，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的页岩气开采全过程污染物物质流分析模型，其特征在于，所述阶段至少包括钻井阶段、压裂阶段和产气阶段，所述钻井阶段、所述压裂阶段和所述产气阶段分别对应钻井环节、压裂及返排环节，以及产气及产出水环节。
3.如权利要求1所述的页岩气开采全过程污染物物质流分析模型，其特征在于，根据功能作用...
【专利技术属性】
技术研发人员：王紫维，韩民，金彪，
申请(专利权)人：中国科学院广州地球化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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