淺談壓裂酸化作業(yè)中的環(huán)保管理

張慶光(中國石油集團(tuán)長城鉆探工程有限公司壓裂公司 遼寧省 盤錦市 124000)

壓裂酸化是油氣儲層改造增產(chǎn)的主要技術(shù)手段，但是隨著作業(yè)量的增大，在壓裂酸化施工作業(yè)過程中產(chǎn)生的廢液、壓裂液返排產(chǎn)生的廢水、以及固體廢物、生活垃圾等污染物的處理成了一大難題。如何減少污染物、及時有效處理污染物、做好壓裂酸化作業(yè)過程中的環(huán)保管理工作已經(jīng)成為當(dāng)前需要大力研究、解決的課題。

一、壓裂酸化作業(yè)中環(huán)保管理的重要性

隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，石油與天然氣需求量與日俱增，作為油田增產(chǎn)的重要技術(shù)手段，油氣井的壓裂與酸化技術(shù)廣泛應(yīng)用，但是在使用該項(xiàng)技術(shù)作業(yè)過程中會產(chǎn)生大量的廢液，廢水、廢氣和固體廢物，污染環(huán)境。壓裂廢液粘度大，有機(jī)物含量高，如果排入水體，會在水面形成薄膜，會直接導(dǎo)致水生動物因缺氧死亡；如果進(jìn)入土壤，會阻斷植物吸收水分，造成植被死亡，進(jìn)而危害人畜。酸化作業(yè)中各類酸性氣體揮發(fā)以及泵車作業(yè)產(chǎn)生的尾氣，不僅污染大氣，甚至?xí)苯右鹑诵笾卸舅劳?。壓裂酸化作業(yè)過程中使用的破膠劑能和遇到的任何反應(yīng)物如管材、地層基質(zhì)和烴類等發(fā)生反應(yīng)，生成與地層不配伍的污染物，造成地層傷害；另外破膠劑、支撐劑的固體殘?jiān)鼘ν寥酪矔廴就寥?，間接危害人類身體健康。

近年來，我們在享受經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來的物質(zhì)上不斷豐裕的同時遭受著霧霾、水體污染等對身體健康的危害。類似的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)告訴我們，我們再也不能以犧牲環(huán)境為代價來謀求經(jīng)濟(jì)利益，而是應(yīng)該把環(huán)境保護(hù)作為國計民生的頭等大事考慮，要堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)相互協(xié)調(diào)，相互統(tǒng)一。

二、如何做好壓裂酸化作業(yè)中的環(huán)保管理

1.完善環(huán)保管理體系和責(zé)任機(jī)制

做好壓裂酸化作業(yè)中的環(huán)保管理工作，首先要有完善的環(huán)保管理體系。構(gòu)建專門的環(huán)境保護(hù)保管理機(jī)構(gòu)，制定環(huán)保管理相關(guān)制度，規(guī)范管理流程。對壓裂酸化作業(yè)中的環(huán)保管理整體情況進(jìn)行綜合分析，發(fā)現(xiàn)規(guī)律并進(jìn)行風(fēng)險評估。編制詳細(xì)完善的工作計劃，認(rèn)真分析環(huán)保隱患，提出有效的預(yù)防及應(yīng)急措施。要對員工進(jìn)行定期培訓(xùn)，能夠及時有效地識別壓裂液和有毒氣體泄漏的情況及原因。不斷加強(qiáng)對員工的教育，學(xué)習(xí)環(huán)境保護(hù)相關(guān)法律知識，提高環(huán)保意識。

制定完善有效的獎懲制度與措施，將責(zé)任落實(shí)到崗位。做好現(xiàn)場監(jiān)管工作，對違章、違規(guī)操作行為加大懲處力度。對有助于環(huán)境保護(hù)的壓裂酸化作業(yè)工藝做出改進(jìn)或提出合理建議的員工，要切實(shí)進(jìn)行表揚(yáng)并給予獎勵，以帶動員工參與的積極性，促進(jìn)環(huán)保管理工作的有效進(jìn)行。

2.保證設(shè)備完好，減少污染事件

壓裂酸化施工因?yàn)橐c高壓和強(qiáng)酸打交道，所以會存在著諸多危害因素。要保證壓裂施工效果和質(zhì)量，減少危害因素及污染事件的發(fā)生概率，保證設(shè)備完好率是關(guān)鍵。要做好壓裂車的油、氣、水三濾工作，要定期對底盤進(jìn)行全面檢修。每次施工完成后，要及時對壓裂車組的各種隱患進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)。對酸液凍結(jié)，壓裂車預(yù)熱啟動困難，儀表車低溫條件下顯示控制失靈，泵液力端刺漏、酸液噴濺傷人等高風(fēng)險環(huán)節(jié)安排專人盯防，以減少安全事故和污染事件的發(fā)生。

3.污染物及時有效的處理

壓裂酸化污染物種類繁多，處理難度大。對污染物的處理，要不斷優(yōu)化改進(jìn)污染物處理工藝，因地制宜，采用處理效果最好、最適合的處理方法。諸如挖坑填埋法等治標(biāo)不治本的方法要盡力杜絕使用。若要處理水污染物，則可采用效果顯著的高溫焚燒法，通過將反排產(chǎn)生的廢液等污染物利用高溫焚燒，將污染物中的有機(jī)物氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水等物質(zhì)，從而達(dá)到減少污染的目的。當(dāng)前，國內(nèi)外廣泛使用的壓裂、酸化污染物處理方法是重復(fù)利用法。重復(fù)利用法在一定程度上也降低了油氣開采過程中的成本。

4.積極創(chuàng)新，推廣清潔原料的使用

要大力研發(fā)和使用清潔原料，從源頭上減少污染物排放的可能性。油田使用清潔壓裂液就具有突出的優(yōu)勢：1、不用破膠劑；2、濾后不形成殘?jiān)?，能充分保留支撐裂縫的導(dǎo)流能力；3、攜砂能力強(qiáng)，抗剪切力強(qiáng)，節(jié)約砂；4、對儲層的傷害小，對巖心的傷害率僅為3-5%；5、清潔壓裂液管路摩阻很低，可以做到清水的一半以下；6、添加劑少，常規(guī)聚合物基壓裂液通常需要10-15種添加劑，而清潔壓裂液只需要1-3種添加劑,配制時只需與水充分混合，可隨時調(diào)整粘度，不需要長時間溶脹，無毒無腐蝕性，便于現(xiàn)場施工。

中國石油長城鉆探公司研制了一種GW－CF低殘?jiān)鼔毫岩后w系，該壓裂液體系具有使用濃度低、粘度高、水不容物低、殘?jiān)?、攜沙能力強(qiáng)、濾失量小、摩阻低、返排率高、成本低、環(huán)境保護(hù)性能好和增產(chǎn)效果好等特點(diǎn)，是非常值得推廣應(yīng)用一種壓裂液。

5.大力推廣使用連續(xù)混配壓裂液及配液裝置

配液是壓裂過程中的一道重要工序，傳統(tǒng)人工配液方法存在配液時間長、勞動強(qiáng)度大、液體容易腐敗、余液浪費(fèi)嚴(yán)重等問題，浪費(fèi)的余液還沒有使用就已經(jīng)對環(huán)境造成了污染，因此大力推廣使用新型的連續(xù)混配裝置，對減小余液對環(huán)境的污染也有很大幫助。

結(jié)論

在當(dāng)今社會，石油與天然氣依舊是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展及群眾日常生活中的核心能源，在我們采用壓裂與酸化技術(shù)大力提高油田產(chǎn)量的同時，要時刻注意對環(huán)境的保護(hù)工作，環(huán)境保護(hù)是利國利民，造福子孫的千秋大業(yè)，不能因一時追求經(jīng)濟(jì)利潤而盲目的進(jìn)行能源開采。

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