油氣田開發(fā)過程中的環(huán)境影響因素分析

李靜

摘 要：文章綜述了在油氣田開發(fā)過程中可能存在的各種環(huán)境影響因素，主要包括廢氣污染源、廢水污染源、固體廢渣污染源等。通過對其產(chǎn)生途徑、組成成分進(jìn)行分析，辨識污染因子與可能產(chǎn)生的危害，從而提出各項環(huán)保對策和措施。

關(guān)鍵詞：油氣開發(fā)；大氣污染物；水體污染物；固體廢渣

中圖分類號：X37；TE99 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）05-0173-02

1 油氣勘探開發(fā)污染物分布及排放特性

1.1 污染源的高分散性

一是污染源比較分散。油氣田基本上在全國都有分布，因而，在石油及天然氣勘探開發(fā)過程中會產(chǎn)生比較廣的污染物分布。二是存在極為分散的點狀污染源。在石油及天然氣勘探開發(fā)過程中，產(chǎn)生污染的地方主要是采油井、采氣井、注水井、探井以及地震炮孔，它們再通過輸油管網(wǎng)、輸水管網(wǎng)、輸氣管網(wǎng)與聯(lián)合站、計量站等連接起來，由此形成點狀分布的污染源，極為分散。三是多數(shù)油氣田是面狀污染源，它們呈區(qū)域性分布。一個油田或氣田一般不連片，而是由多個不一樣大小的油氣田組成，所形成的污染源也就沒有具體的邊界。四是污染源一般都具有很強(qiáng)的流動性。五是污染源在分布上還具有交叉性。因為大多數(shù)油氣田并不是孤立存在，當(dāng)?shù)剡€有其他工業(yè)企業(yè)，它們交錯分布。

1.2 油氣田污染物排放比較復(fù)雜

一是既有點狀污染源排放，又有面狀污染源排放，以點狀污染排放為主。所謂點狀污染源就是一口口的油氣井，眾多油氣井組成的油氣田就是一個面源。二是既有污染物的連續(xù)排放，又有間歇排放，但主要是間歇排放。三是既有污染物的無組織排放，又有污染物的有組織排放。四是既有污染物的正常生產(chǎn)排放，又有污染物的事故排放，但主要是正常生產(chǎn)排放。

2 油氣田開發(fā)污染源識別

2.1 水體污染物

2.1.1 采油廢水

油井采出水為油田含油廢水的主要來源，是隨著原油從地層開采出來的，在注水采油生產(chǎn)過程中，為保持油層壓力，會往油層注入高壓水，這樣就會驅(qū)動石油從油井中開發(fā)生產(chǎn)出來。但這一過程持續(xù)一段時間后，注入的水又會隨著石油一起開采出來。這種廢水中除了包含石油外，還包含很多鹽類、氣體，礦化度很高。而且，為了將這種含水的原油進(jìn)行脫水，還需要加進(jìn)去很多化學(xué)添加劑。如此一來，廢水中又含有了其他污染物，例如高分子有機(jī)物。這種采油廢水一般是經(jīng)過處理后回注，不外排。但有時由于設(shè)備的維修、維護(hù)以及管線穿孔和設(shè)備損壞等原因會造成含油污水的跑冒滴漏。如果這種污染物排放到環(huán)境當(dāng)中，就極有可能影響到地下水環(huán)境、土壤環(huán)境以及地表水環(huán)境。

2.1.2 采氣廢水

采氣廢水指采氣過程中隨天然氣一同帶出地面的各種廢水，主要為地層水與凝析水。尤其是含硫氣田所產(chǎn)生的廢水，除了含有懸浮類污染物、石油類污染物，還包含硫化氫，處理起來比較困難。

2.1.3 廢棄鉆井液

廢棄鉆井液產(chǎn)生量巨大，組成復(fù)雜，重金屬、COD、石油類有害物質(zhì)濃度較高。對廢棄鉆井液的處理一般是將它們運(yùn)輸?shù)教囟ǖ胤郊衅饋磉M(jìn)行固化，不能運(yùn)輸?shù)牟糠謩t將它們封存在專門的池子內(nèi)，并進(jìn)行固化處理。

2.1.4 洗井廢水

油井每生產(chǎn)一段時間，其油管、井壁上就會附著一些污垢，例如鐵銹、石蠟等，如果不將它們及時清理下來，不但輸油管的運(yùn)輸能力會下降，還將帶來嚴(yán)重的安全隱患。為此，就需要洗井，是指從地面向油井內(nèi)打入洗井液，這樣，就把油管和井壁上的污垢混雜到洗井液中，并帶上地面。井下作業(yè)廢水全部進(jìn)入罐車運(yùn)至場站采出水系統(tǒng)處理達(dá)標(biāo)后回注。洗井廢液中的主要污染物包括：重金屬離子、有機(jī)物、泥砂等。

2.1.5 酸化殘液

酸化作業(yè)是油田進(jìn)行增產(chǎn)的一種技術(shù)手段。但同時，也會帶來污染，每施工一口酸化井，會產(chǎn)生極具腐蝕性的廢酸，一般為幾十立方米，甚至幾百立方米。

2.1.6 壓裂液

壓裂作業(yè)也是油氣井增產(chǎn)的主要措施之一。壓裂液是壓裂作業(yè)的重要組成部分，具有高COD、高色度、難降解等特點，具有一定的毒性，直接排放會對周圍環(huán)境造成污染。

2.1.7 機(jī)械設(shè)備清洗廢液

在油氣勘探開發(fā)過程中，一些機(jī)械設(shè)備每隔一段時間就需要進(jìn)行沖洗，由此就會產(chǎn)生一些污染廢水，其特性為：pH值多在8～9之間；含有大量的懸浮物，這些懸浮物多來自鉆井過程中產(chǎn)生的巖屑，還有一部分來自地表土的泥沙；含有大量的無機(jī)污染物以及有機(jī)污染物，它們多來自于鉆井液中的種類繁多的添加劑。

廢水經(jīng)井場上的地面管溝排到專門的水池中，其中一部分還可以重新利用，另外一部分則封存于井場的廢水池中，自然蒸發(fā)或者滲漏。

2.2 固體污染物

2.2.1 落地原油

油田生產(chǎn)的石油絕大部分會進(jìn)入輸油管線，但仍然會有極少部分掉在地面，這部分石油就叫做落地原油。它產(chǎn)生的原因很多，但主要有三種：

一是在石油試采時會有少部分石油掉落地面。在石油勘探過程中，如果發(fā)現(xiàn)了油層、氣層，就需要把油氣開采出來進(jìn)行測試，獲取油層或氣層的壓力、油氣產(chǎn)量等數(shù)據(jù)，在此過程中，會有部分石油散落到地面。

二是在石油開采過程中，因為管理方面的原因，致使石油灑落。例如，輸油管線質(zhì)量低劣，或者超期使用，致使管線穿孔，造成油氣泄漏。

三是由于一些生產(chǎn)事故，致使油氣泄漏，例如井噴等。

2.2.2 油泥和油砂

在石油和天然氣開發(fā)過程中，油層壓力會逐漸降低，為保持壓力，就需要把高壓水注入油井，從而驅(qū)使石油從油井中開發(fā)出來。但這樣做的后果是，開采出來的石油里就含有大量水分，需要特殊設(shè)備再把水分分離出來。對分離出來的廢水，需要經(jīng)過凈化處理，在此過程中，就會產(chǎn)生大量污染物，即油泥和油砂。油泥和油砂的主要組成成分為泥砂、石油類物質(zhì)和其他有害成分。含油污泥要做回收無害化處理。

2.2.3 廢機(jī)油、潤滑油

機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生的廢棄機(jī)油、潤滑油主要有兩種情況：

石油鉆探設(shè)備所產(chǎn)生的廢棄機(jī)油、潤滑油：在石油勘探階段以及建設(shè)階段，會大量使用鉆機(jī)等鉆井設(shè)備，這些設(shè)備會產(chǎn)生大量廢棄機(jī)油、潤滑油。

抽油機(jī)廢潤滑油：油井運(yùn)營期抽油機(jī)日常維護(hù)保養(yǎng)產(chǎn)生的廢潤滑油脂。

2.2.4 清罐油泥

大型油罐是聯(lián)合站必備的儲存設(shè)施，儲罐每運(yùn)行5～7年就要進(jìn)行清理。在清理過程中就會產(chǎn)生大量的油泥，油泥的主要組成成分為：無機(jī)鹽、泥砂、水、石油等。

2.2.5 鉆井巖屑

在石油鉆井過程中，鉆頭破碎巖層，從而產(chǎn)生大量的巖屑，在泥漿循環(huán)過程中，巖屑被帶到地面。巖屑組分中，可對環(huán)境造成污染的主要是石油類物質(zhì)以及鉆井液。鉆井巖屑中含有大量的加重劑、無機(jī)物以及少部分石油。另外，部分鉆井非常深，這樣來自深部巖層的巖屑就會含有一些特殊重金屬，它們具有毒性，對環(huán)境有害。鉆井產(chǎn)生的巖屑，一半都進(jìn)入到泥漿中，其余部分被泥漿循環(huán)帶上地面，經(jīng)過處理被分離出來，存放于井場廢砂池，完井后填埋處理。

2.2.6 廢泥漿

在石油鉆井中，廢泥漿產(chǎn)生的途徑主要為：由于各種原因無法使用；鉆完井后被丟棄的泥漿；鉆井過程中濺落的泥漿。廢泥漿的主要組成成分為：粘土、堿、CMC（羥甲基纖維素）以及石油類物質(zhì)。在這些組分中，主要是酸堿類組分、石油類物質(zhì)以及可溶性重金屬可對環(huán)境造成危害。

2.2.7 含醇污泥

由于在天然氣采集過程中在井底或進(jìn)口附近容易形成水合物而發(fā)生堵塞，為了抑制水合物的生成，常需要從氣井井口向井底注入甲醇來抑制天然氣水合物的形成，這些含有油、甲醇的污水進(jìn)入凈化廠的污水處理系統(tǒng)中，經(jīng)過沉淀、濃縮等過程形成了由大量金屬離子、溶解狀酸性氣體構(gòu)成的含油含醇污泥濃縮系統(tǒng)。

含醇污泥除了具有其他污泥的所有共性以外，還有它獨特的性質(zhì)。含醇污泥是一種懸浮乳液體系，比較穩(wěn)定，其組成成分主要為：懸浮固體、油包水等。含醇污泥的密度差很小，顆粒非常細(xì)小，是一種絮凝體。它高含醇、高含水，不但粘度大，而且不容易沉降，極易腐敗，腐敗后會惡臭難聞，對空氣造成嚴(yán)重污染。

2.3 大氣污染物

2.3.1 鉆機(jī)廢氣

鉆機(jī)廢氣是油氣田鉆井和生產(chǎn)工作中提供動力的內(nèi)燃機(jī)引擎排放的廢氣，勘探、地面施工、井下作業(yè)及油氣運(yùn)輸?shù)仁褂闷嚠a(chǎn)生的汽車尾氣和采油、油氣集輸過程中產(chǎn)生的廢氣。

2.3.2 放空、揮發(fā)、泄漏的烴類氣體

在油田開發(fā)過程中許多烴類氣體會隨著原油一起被抽出油井，這種氣體含有的烴類物質(zhì)主要為C1-C5，這是石油以及天然氣生產(chǎn)過程中所特有的大氣污染物。此外，在中轉(zhuǎn)站維修期間或由于安全等原因（超壓時），部分烴類氣體會被排放到大氣中。還有一部分烴類氣體是在石油天然氣開發(fā)以及運(yùn)輸過程中，由于種種原因揮發(fā)掉，或者泄漏出來。在石油和天然氣的整個勘探開發(fā)、開采過程中，都會有這類大氣污染物的排放，發(fā)生的主要環(huán)節(jié)是運(yùn)輸、貯存、開采。

2.3.3 鍋爐煙氣

鍋爐煙氣主要來源于油氣集輸過程中的加熱爐、鍋爐等，加熱爐與鍋爐的燃料為伴生氣。燃燒后就會產(chǎn)生廢氣，燃燒廢氣中對環(huán)境造成污染的主要成為是煙塵、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳，排放量最大的是氮氧化物。

2.4 放射性污染物

在石油測井過程中，會使用到放射性物質(zhì)，如果管理不善，就有可能對環(huán)境造成污染。測井中使用的放射性物質(zhì)主要有放射性同位素、中子源、伽馬源。

2.5 噪 音

噪聲在整個油氣勘探開發(fā)過程中都會存在，各種機(jī)械設(shè)備都會產(chǎn)生噪聲，例如：壓縮機(jī)、柴油機(jī)、鉆井機(jī)、作業(yè)設(shè)備等等。

3 結(jié) 語

①油氣田開發(fā)過程中的環(huán)境污染因素主要有水體污染物、大氣污染物、固體廢棄物、噪聲污染以及放射性污染物。

②環(huán)境和石油、天然氣資源作為一種現(xiàn)實的約束條件，應(yīng)采取經(jīng)濟(jì)、法規(guī)等多種手段建立環(huán)境代價修復(fù)與補(bǔ)償機(jī)制，實現(xiàn)油氣田開發(fā)、自然資源、環(huán)境的互動。重點在于水資源、自然植被、地質(zhì)、大氣等生態(tài)環(huán)境的修復(fù)和區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。

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