油氣田井下作業(yè)過程中的環(huán)境污染及防治

孫振偉

勝利石油管理局井下作業(yè)公司，山東 棗莊 257077

井下作業(yè)是油氣田勘探開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，它是對油、氣、水井施行油氣勘探、修理、增產(chǎn)措施、維護(hù)正常生產(chǎn)及報(bào)廢前的善后工作的一切井下施工的統(tǒng)稱。由于其工藝復(fù)雜、環(huán)境狀況差異等原因，容易對環(huán)境造成污染，而且污染物種類多，成份復(fù)雜。所以，加強(qiáng)井下作業(yè)過程的環(huán)境污染防治，是油氣田開發(fā)環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容。

1 井下作業(yè)主要污染物產(chǎn)生的原因及特點(diǎn)分析

井下作業(yè)產(chǎn)生的污染物種類較多。本文對井下作業(yè)所特有的，或井下作業(yè)產(chǎn)生的主要污染物進(jìn)行分析總結(jié)。

1.1 落地原油

井下作業(yè)過程中，造成原油落地的原因很多，其中量大而又經(jīng)常發(fā)生的原因有以下幾個(gè)方面：

1）油井投產(chǎn)前。油井投產(chǎn)前，由于地面集輸管線尚未經(jīng)建成，射孔替噴時(shí)原油進(jìn)井場內(nèi)土油池；

2）試油、試采。試油、試采作業(yè)所產(chǎn)生的原油部分進(jìn)井場內(nèi)土油池；

3）修井作業(yè)。修井作業(yè)中，壓井替噴、不壓井作業(yè)的跑、冒油，以及在起下鉆桿、油管、抽油桿過程中帶出的原油；

4）鉆桿、油管、抽油桿，在井場放置、清洗而散落在井場內(nèi)的原油；

5）生產(chǎn)事故。如發(fā)生井噴、管線刺漏造成的落地原油。

原油落地后往往與水、砂、泥土形成混合物，在露天暴露時(shí)，其中的溶解氣、輕烴類會(huì)揮發(fā)進(jìn)大氣，造成大氣污染；滲入土壤會(huì)造成土壤污染；特別是有時(shí)由于土油池泄漏或大雨造成溢油，使原油流入水域造成大面積的水體污染。

1.2 廢水

井下作業(yè)產(chǎn)生的廢水主要有以下幾類：

1）試油或修井作業(yè)時(shí)排出的壓井鹵水、無固相壓井液；

2）修井作業(yè)，如沖砂等工藝中使用循環(huán)水，使用后的水變?yōu)楹臀鬯欧诺牟糠謴U水；

3）洗井后排出的洗井水。

上述廢水的特點(diǎn)是：水中固體含量高、顆粒粒徑??；有機(jī)物含量高，如灰發(fā)酚、硫化物等；礦化度高，腐蝕性大，大量外排對環(huán)境危害較大。

1.3 泥漿

泥漿在井下作業(yè)中主要用于壓井。近年來，由于勝利油田部分油區(qū)地層能量的下降和出于油層保護(hù)的需要，加上無固相壓井液的使用，井下作業(yè)中泥漿的使用量逐步減少。但泥漿的成份比較復(fù)雜，含有的對環(huán)境有害的物質(zhì)是鹽類、可溶性重金屬以及有機(jī)硫化物和有機(jī)磷化物等。泥漿對環(huán)境和人體的影響更為嚴(yán)重。

1.4 壓裂液和酸液

從井口返排出來的壓裂廢液成分較復(fù)雜，含有原油、地層水多種化學(xué)添加劑等有害物質(zhì)，如果直接排入環(huán)境，將會(huì)對水體、土壤造成污染，對人、動(dòng)物、植物有一定危害。

酸化排出的殘液及添加劑中的有毒物質(zhì)會(huì)對環(huán)境造成污染。酸化所用的酸液（鹽酸、氫氟酸），具有強(qiáng)烈的腐蝕性，排入土壤后會(huì)使土壤酸化；酸液與硫化物的積垢作用可產(chǎn)生有毒氣體硫化氫；用于配制醋酸的醋酸酐可產(chǎn)生刺激性很強(qiáng)的蒸汽，直接接觸會(huì)造成嚴(yán)重?zé)齻?/p>

2 井下作業(yè)環(huán)境污染的特點(diǎn)

2.1 污染源分散，排放不規(guī)則

油、氣資源分布的廣闊性，決定了油田開發(fā)區(qū)內(nèi)油、水、氣井分布的分散性，進(jìn)行井下作業(yè)必然就形成高度分散的點(diǎn)污染源。污染物的排放在時(shí)間上不連續(xù)，且無一定的排污量、無固定的排污口，造成隨機(jī)性、臨時(shí)性、突發(fā)性排污。

2.2 污染環(huán)節(jié)多，流動(dòng)性大

井下作業(yè)的工藝復(fù)雜、施工類型多、工序差別大，在生產(chǎn)過程中多道工序流水作業(yè)，不同作業(yè)工藝都有各自的排污特點(diǎn)，可能造成污染的環(huán)節(jié)多。實(shí)行小分隊(duì)流動(dòng)式生產(chǎn)施工，作業(yè)的流動(dòng)性大，給環(huán)境保護(hù)管理工作增加了很大的難度，如果不能及時(shí)治理污染，會(huì)給開發(fā)區(qū)域留下污染隱患。

2.3 污染范圍大，涉及面廣

由于污染源分散，排污范圍大，不可避免地會(huì)有部分污染源處在農(nóng)田、淺海灘涂、養(yǎng)殖區(qū)等環(huán)境敏感地區(qū)，如發(fā)生大面積污染，造成的損害一般較為嚴(yán)重，而且涉及的單位多、面積廣，容易引發(fā)工農(nóng)糾紛等。

2.4 污染的種類多，污染物成分復(fù)雜

試油、修井作業(yè)、壓裂、酸化都可能造成污染，泥漿、壓裂液等污染物成份復(fù)雜，危害性較大。

3 防治井下作業(yè)環(huán)境污染的主要措施

防治井下作業(yè)環(huán)境污染的主要管理措施是：制訂健全、嚴(yán)密的施工作業(yè)環(huán)境保護(hù)管理規(guī)定，并嚴(yán)格監(jiān)督執(zhí)行，是最直接有效的手段；加強(qiáng)宣傳教育，提高各級領(lǐng)導(dǎo)的環(huán)保意識(shí)，增強(qiáng)作業(yè)施工人員的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，是防治井下作業(yè)環(huán)境污染的切實(shí)保障；研究推廣使用新工藝、新技術(shù)，從根本上防治污染，是最終杜絕井下作業(yè)環(huán)境污染的途徑。目前，防治井下作業(yè)環(huán)境污染的主要技術(shù)措施有：

1）井下作業(yè)污水處理。一是具備進(jìn)污水處理站條件的污水應(yīng)進(jìn)污水處理站；不具備進(jìn)污水站條件的污水要用罐車?yán)廖鬯幚碚?；二是循環(huán)使用；三是作業(yè)施工結(jié)束，立即組織回收井場器材，清理井場，做到無污染、工完料凈場地清、恢復(fù)原地貌，向甲方交無污染井。

2）廢壓裂液的處理。廢壓裂液應(yīng)組織回收，重新利用；對于變質(zhì)壓裂液處理后可作活性水使用。

3）殘酸的處理。濃度大于10%的廢酸液應(yīng)回收利用，回收利用方法有自然結(jié)晶法、真空濃縮-冷凍結(jié)晶法、自然結(jié)晶-擴(kuò)

散滲析法；低濃度酸性廢水用中和法處理，包括用廢水中和、藥劑中和、石灰石濾池過濾中和等。

4）泥漿的處理。回收后重復(fù)利用；不能重復(fù)利用的泥漿要做固化、無害化處理。

5）預(yù)防或減少井下作業(yè)廢氣污染的措施：

（1）作業(yè)施工前或作業(yè)放噴時(shí)，放壓產(chǎn)生的氣體要經(jīng)流程管線進(jìn)計(jì)量站。

（2）試油、試氣施工中產(chǎn)生的氣體能進(jìn)站的要進(jìn)站處理，不能進(jìn)站的直接燃燒。

（3）酸化施工的基本要求是配液在配酸站進(jìn)行，整個(gè)過程機(jī)械化操作，酸液配好后用密閉罐車運(yùn)送到施工井場進(jìn)行施工，整個(gè)過程密閉作業(yè)，既能防止酸揮發(fā)污染環(huán)境，又能保證質(zhì)量和安全。

總之，做好油氣田勘探開發(fā)中的環(huán)境保護(hù)工作，是石油企業(yè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。井下作業(yè)系統(tǒng)應(yīng)從自身特點(diǎn)出發(fā)，實(shí)施保護(hù)環(huán)境的各項(xiàng)措施，不斷減少井下作業(yè)過程的環(huán)境污染，做好污染減排工作，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)、文明施工。