國(guó)外鉆井廢棄物排放政策對(duì)渤海油田的啟示

張羽臣，林家昱，劉海龍，孫連坡，張 磊，李鳳娟，邵國(guó)彪

(1.中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司，天津 300459；2.中海石油環(huán)保服務(wù)(天津)有限公司，天津 300458)

近年來，隨著國(guó)家對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境越來越重視，相應(yīng)的法律法規(guī)也逐漸趨嚴(yán)，而渤海石油勘探開發(fā)業(yè)務(wù)不斷增加，鉆井產(chǎn)生的廢棄物也大量增加，有效判斷國(guó)家政策走勢(shì)，有利于控制開發(fā)成本，規(guī)避環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。本文通過調(diào)研國(guó)外鉆井廢棄物處置相關(guān)政策法規(guī)，判斷國(guó)家對(duì)渤海鉆井廢棄物的排放政策，針對(duì)新形勢(shì)下的排放政策選擇合適的鉆井廢棄物處理方法，對(duì)保護(hù)環(huán)境、規(guī)避環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)有著重要意義[1-3]。

1 國(guó)外鉆井廢棄物排放政策形勢(shì)

隨著世界各國(guó)環(huán)保意識(shí)的提高和環(huán)保法規(guī)的完善，各國(guó)政府都制定了嚴(yán)格的廢棄物排放標(biāo)準(zhǔn)和更加嚴(yán)格的執(zhí)行監(jiān)管。與此同時(shí)，國(guó)際和國(guó)外的行業(yè)組織(如API、ISO)在油氣田開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)體系中不斷豐富了針對(duì)環(huán)境保護(hù)專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)條文。例如API標(biāo)準(zhǔn)中約有15%的標(biāo)準(zhǔn)條文為專項(xiàng)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，另外約20%的標(biāo)準(zhǔn)涉及到污染預(yù)防與控制。這些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鉆井廢棄物處理提出了明確具體的要求。國(guó)際針對(duì)鉆井廢棄物排放政策越來越嚴(yán)格[4-5]。

2 國(guó)外鉆井廢棄物排放相關(guān)政策法規(guī)

2.1 美國(guó)的法規(guī)

在石油環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，美國(guó)[6]最具有代表性，廢棄物排放法規(guī)由美國(guó)環(huán)境保護(hù)局(the Environmental Protection Agency，簡(jiǎn)稱EPA)制定，這些法規(guī)稱為國(guó)家污染物排放排除系統(tǒng)(the National Pollutant Discharge Elimination System，NPDES)。美國(guó)EPA于1980年公布了危險(xiǎn)固體廢棄物排放規(guī)則，但該規(guī)則未涉及鉆井廢棄物(鉆井液和鉆屑)。目前美國(guó)鉆井廢棄物排放規(guī)則由州或聯(lián)邦機(jī)構(gòu)制定，主要包括廢棄鉆井液排放許可、處置的選擇、監(jiān)控和特定類型鉆井液處置方法等。還有一些地方法規(guī)，比如新能源性能標(biāo)準(zhǔn)(the New Source Performance Standard，NSPS)，這些法規(guī)多年更新，已經(jīng)涵蓋許多排放項(xiàng)目。美國(guó)環(huán)保法律法規(guī)對(duì)海上排放廢棄物主要控制指標(biāo)包括：毒性、重金屬和游離油含量。鉆井液排放前必須進(jìn)行生物毒性測(cè)試?，F(xiàn)在美國(guó)主要的毒性測(cè)試方法是96h LC50測(cè)試法，測(cè)試生物糠蝦的存活情況。雖然許多水基鉆井液為低毒，但是由于某些特種添加劑應(yīng)用在水基鉆井液體系后，將導(dǎo)致鉆井液96 h LC50測(cè)試結(jié)果達(dá)不到30000 ppm的毒性限制標(biāo)準(zhǔn)[7]。另外，NSPS對(duì)排放的鉆井液中重晶石的重金屬含量也設(shè)定了標(biāo)準(zhǔn)。

美國(guó)國(guó)土上由于各地區(qū)環(huán)境敏感性的差異性，當(dāng)?shù)卣畬?duì)鉆井廢棄物處置的要求也會(huì)各有不同。比如：

(1)美國(guó)墨西哥灣：墨西哥灣要求油基鉆井液零排放，水基鉆井液有排放量限制和毒性標(biāo)準(zhǔn)，合成基鉆井液只能排放鉆屑、不得排放液體。在鉆井過程中，要求每月月報(bào)及完鉆時(shí)提交鉆井液生物毒性數(shù)據(jù)。

(2)美國(guó)內(nèi)陸水體(阿拉斯加除外)：要求零排放，鉆井廢液經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后允許排放。

(3)美國(guó)內(nèi)陸岸上：州與州對(duì)廢棄物排放要求各有不同，不同的土地租約對(duì)廢棄物排放要求也不同。通常鉆井前要進(jìn)行初步環(huán)境評(píng)價(jià)，泥漿池要求加襯墊，完井后對(duì)鉆井廢液集中處理，泥漿池使用完畢后要恢復(fù)地貌。對(duì)于鉆屑，一般要求掩埋鉆屑，且不允許開挖泥漿池。

(4)美國(guó)阿拉斯加北坡，所有鉆井廢棄物零排放；鉆屑采用專用鉆屑回注井回注[8]；鉆井廢液和固井材料須集裝箱化；要回收襯墊、箍捆等；制定污染和廢棄物管理程序，并嚴(yán)格執(zhí)行；對(duì)各開次井口要求防塌、滲、噴等；保持冰源環(huán)境地貌不被破壞；對(duì)砷、銅等重金屬有排放限制。

2.2 加拿大的法規(guī)

加拿大重點(diǎn)關(guān)注指標(biāo)為含油量和生物毒性。其相關(guān)法律規(guī)定：含柴油和高芳香烴原油的鉆屑禁止排海；基礎(chǔ)油要通過水溶液生物毒性檢測(cè)；添加劑也要提供生物毒性檢測(cè)數(shù)據(jù)；鉆屑含油量小于30 g/100 g(干重)[9]。

2.3 北海相關(guān)國(guó)家法規(guī)

北海相關(guān)國(guó)家共同遵守系列測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，均要求對(duì)鉆井液產(chǎn)品和體系進(jìn)行常規(guī)毒性測(cè)試以及其它化學(xué)分析。比如：生物降解性，預(yù)示產(chǎn)品的生物降解速率；正辛烷水溶液相容性實(shí)驗(yàn)，預(yù)示產(chǎn)品在水中的溶解性和可能的生物積累；金屬和毒性有機(jī)物測(cè)試等等。

2.4 英國(guó)的法規(guī)

英國(guó)：禁止任何有毒及難以降解的化學(xué)添加劑、含有某些重金屬如汞、錫、有機(jī)錫和有機(jī)物如有機(jī)鹵素和氯酚類的產(chǎn)品排放。采用棕蝦進(jìn)行油基和非水基鉆井液試驗(yàn)。油基和非水基鉆井液LC50值須大于1000 mg/kg，或與參照柴油相比，其LC50大于柴油的30倍。北海油田從2001年1月1日起禁止排放油基、合成基鉆井液和鉆屑，水基鉆井液沒有明確量化要求，只要求盡可能清潔鉆屑、降低重金屬至最小量，處理后鉆屑和清潔液體可排放到海底[10]。

2.5 挪威的法規(guī)

法律規(guī)定：鉆屑含油量小于10%(干重)時(shí)，生物毒性試驗(yàn)合格，所有粘附在鉆屑上的化學(xué)藥劑均可排海。用于評(píng)價(jià)鉆井液及其廢棄物生物毒性的物種是海藻、貝屬動(dòng)物及雙殼貝，其毒性分類劃分如下：藻類EC50(使發(fā)光菌發(fā)光能力降低一半時(shí)的試驗(yàn)溶液濃度)>1000 mg/kg；貝屬動(dòng)物EC50>1000 mg/kg；雙殼貝EC50>1000 mg/kg。挪威要求油基鉆井液和鉆屑全部回注；要求對(duì)廢棄物進(jìn)行分類，可利用的廢棄物運(yùn)到岸上循環(huán)利用；不可利用的廢棄物運(yùn)到岸上達(dá)標(biāo)處理排放；開鉆鉆井液或表層井段的水基鉆井液、鉆屑允許直接排放。

2.6 澳大利亞的法規(guī)

澳大利亞要求表層井段水基鉆井液回注，鉆屑可直接排放，中間和生產(chǎn)層井段鉆井液和鉆屑須全部回注。

3 渤海油田鉆井廢棄物排放政策啟示

3.1 渤海鉆井廢棄物排放政策及形勢(shì)

渤海鉆井廢棄物的排放主要參照GB4914-2008《海洋石油勘探開發(fā)污染物排放濃度限值》，在渤海海域不得排放非水基鉆井液鉆屑，不得排放鉆井油層的水基鉆井液和鉆屑，且重金屬含量(重晶石中最大值)Hg≤1 mg/kg，Cd≤3 mg/kg[11]，非環(huán)境限制區(qū)域非油層段水基鉆井液和鉆屑允許排放。

從世界各國(guó)鉆井廢棄物排放政策看，認(rèn)為含油物質(zhì)與生物有毒物質(zhì)的排放對(duì)環(huán)境污染構(gòu)成潛在威脅。針對(duì)非水基鉆井液及鉆屑，各國(guó)政策基本統(tǒng)一，全部要求禁止排放；而對(duì)于水基鉆井液及鉆屑各國(guó)政策寬松度不同，對(duì)于內(nèi)陸水體，要求零排放，鉆井廢液經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后允許排放。

渤海是我國(guó)唯一的半封閉型內(nèi)海，其海洋資源開發(fā)強(qiáng)度高、利用方式粗放，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)壓力有增無減，生態(tài)環(huán)境整體形勢(shì)嚴(yán)峻。從國(guó)外的排放政策來看，渤海的排放政策整體比較寬松，隨著新《環(huán)保法》的頒布實(shí)施，各地方對(duì)環(huán)保工作重視程度的提高，環(huán)境監(jiān)督執(zhí)法力度的加大，未來的政策趨勢(shì)是鉆井廢棄物零排放。

在國(guó)家新一輪油氣大開發(fā)與嚴(yán)峻的環(huán)保態(tài)勢(shì)下，公司應(yīng)加快新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，解決海油面臨的生產(chǎn)和環(huán)保的雙重壓力。

3.2 渤海油田鉆井液廢棄物處理對(duì)策

渤海油田鉆井平臺(tái)產(chǎn)生泥漿、巖屑等廢棄物，由于其產(chǎn)量大，導(dǎo)致其轉(zhuǎn)運(yùn)、處置綜合成本較高。因此，實(shí)現(xiàn)廢物的源頭減量，過程控制，循環(huán)使用，勢(shì)在必行?？紤]海上運(yùn)輸成本較高、平臺(tái)的空間限制及處理流程(圖1)，綜合對(duì)比固化法、回填法、焚燒法、生物降解法、回注法、固液分離法、熱處理、萃取和化學(xué)清洗等技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，認(rèn)為固液分離循環(huán)利用技術(shù)比較適合渤海鉆井廢棄物的處理，即通過絮凝、壓濾分離出的液體進(jìn)一步循環(huán)再利用，固相運(yùn)至陸地?zé)o害化處置[11-13]。

圖1 鉆井液廢物處理流程圖

4 結(jié)束語

(1)渤海是我國(guó)唯一的半封閉型內(nèi)陸海體，其生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重影響沿海居民工作生活，隨著環(huán)境保護(hù)要求的日益嚴(yán)格，從各國(guó)對(duì)內(nèi)陸水體排放處置的相關(guān)政策來看，未來渤海的政策趨勢(shì)是鉆井廢棄物零排放。

(2)面對(duì)新的形勢(shì)及未來政策趨勢(shì)，公司應(yīng)加快廢棄物處置相關(guān)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，做好技術(shù)儲(chǔ)備，以解決新形勢(shì)下渤海油面臨的生產(chǎn)和環(huán)保的雙重壓力。經(jīng)綜合對(duì)比認(rèn)為固液分離循環(huán)利用技術(shù)比較適合渤海鉆井廢棄物的處理，有利于控制成本，規(guī)避環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。