分析油田固體廢物對(duì)環(huán)境的影響及處置方法

卓小慧

摘要：石油天然氣開(kāi)采期間會(huì)產(chǎn)生大量固體廢物，如果不加以管控，它們可能對(duì)環(huán)境造成破壞。因此，本文著重分析石油開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢物對(duì)環(huán)境造成的污染，并提出適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案，以期幫助改善油田開(kāi)發(fā)周圍的環(huán)境。

關(guān)鍵詞：油田;固體廢物;環(huán)境污染

分類號(hào)：X705

引言

隨著我國(guó)對(duì)石油的需求加大，石油勘探開(kāi)發(fā)力度也在不斷的加大，固體廢物產(chǎn)生量也在不斷增加。按照我國(guó)石油行業(yè)開(kāi)發(fā)的工藝流程，石油開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢物主要包括落地原油和含油泥砂、廢棄鉆井液和巖屑、含油廢棄薄膜等，這些固體廢物如果直接排入土壤或其他環(huán)境中，會(huì)對(duì)地下水和當(dāng)?shù)赝寥涝斐晌廴?。因此，加?qiáng)對(duì)油田固體廢物污染影響及處理方法的分析非常重要。

一、油田開(kāi)發(fā)中固體廢物類別和危害

1.落地原油和含油泥砂

石油開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生落地原油和含油泥砂主要環(huán)節(jié)包括抽油機(jī)泄漏、管線穿孔、設(shè)備設(shè)施和連接件泄漏、清理油罐、清理水罐、清理污水池等，產(chǎn)生的含油泥砂主要成分包括石油烴、水、砂土，各組分的比例隨原油物性、生產(chǎn)工藝、排污方式、存放時(shí)間和管理水平等因素的不同而不同。分析表明，這些油泥砂如果直接堆放或填埋入土壤，往往會(huì)集中在土壤的上部（0-20厘米），并且長(zhǎng)期不流動(dòng)，部分含油砂土含有金屬，滲入耕種的土壤和地下水，對(duì)土壤農(nóng)作物的生長(zhǎng)具有極其大的危害。

2.廢棄鉆井液和巖屑

原油開(kāi)采鉆井過(guò)程中，會(huì)使用大量的鉆井泥漿，確保鉆井過(guò)程降溫、井筒和井壁穩(wěn)定。為保障泥漿性能穩(wěn)定，會(huì)在泥漿中添加膨潤(rùn)土 、石灰石 CaCO3、重晶石 BaSO4、純堿、燒堿、氯化鈉、PAC-141四元共聚物、鉆井液用增粘劑80A51、白油、磺化瀝青、羧甲基纖維素CMC、銨鹽、硅氟降粘劑、聚陰離子纖維素HV-PAC、復(fù)合堵漏劑等藥劑，鉆井結(jié)束后，廢棄鉆井泥漿基本就地固化填埋。如果廢棄鉆井泥漿直接滲入土壤，會(huì)造成土壤鹽分的增加以及鈣化，導(dǎo)致土壤和地下水污染。

3.含油廢棄薄膜

原油生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)會(huì)從井口帶出油泥砂和作業(yè)廢水，為防止油泥砂和廢水污染地層，作業(yè)過(guò)程中會(huì)在抽油機(jī)附近鋪設(shè)防滲布膜。但是這些防滲膜因沾染含油物資，國(guó)家要求也納入危險(xiǎn)廢物管理，如果直接排入環(huán)境，也會(huì)造成環(huán)境污染。

二、處理固體廢物的合理措施

1.常見(jiàn)的落地原油和含油泥砂處理措施

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)含油污泥的處理主要焚燒、生物處理技術(shù)、含油污泥調(diào)剖、間接熱解析技術(shù)等技術(shù)。

（1）焚燒

污泥焚燒（熱分解）是指在高溫（500～1000℃）下，污泥固形物在無(wú)氧氣或者低氧氣氛中分解成氣體、焦油以及灰等殘?jiān)@3部分的過(guò)程。污泥焚燒的對(duì)象主要是脫水泥餅，焚燒爐主要為回轉(zhuǎn)式焚燒爐、多段型如立式多段爐（多段豎爐）及流化床型等，雖然焚燒法與其它方法相比具有突出的優(yōu)點(diǎn)，但是也存在消耗一定的能源、煙氣污染以及產(chǎn)生成為環(huán)境熱點(diǎn)的二噁英污染問(wèn)題。

（2）生物處理

生物處理技術(shù)目前有地耕法、堆肥法、生物反應(yīng)器法等。地耕法常用于處理落地油泥，一般都要投加肥料以平衡土壤中的C：N：P比，翻耕土壤使之充氧并使烴類在土壤中混合均勻，最大優(yōu)點(diǎn)在于天然過(guò)程將石油烴轉(zhuǎn)化為無(wú)害的土壤成份的，運(yùn)行費(fèi)用低，但地耕法凈化過(guò)程緩慢。堆肥法是將含油廢棄物與適當(dāng)?shù)牟牧舷嗷旌喜⒊啥逊胖?，用人工?qiáng)化生物降解，多見(jiàn)應(yīng)用于較高烴類含量的含油污泥及冬季較長(zhǎng)的地區(qū)。生物反應(yīng)器是一種將含油污泥稀釋于營(yíng)養(yǎng)介質(zhì)中使之成為泥漿狀的容器，通過(guò)人為地控制充氧、溫度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等操作條件，烴類物質(zhì)的生物降解速度較之其他生物處理過(guò)程更快。此方法缺點(diǎn)：處理周期長(zhǎng)，對(duì)環(huán)烷烴、芳烴、雜環(huán)類處理效果差，對(duì)高含油難適應(yīng)，資源無(wú)法回用。

（3）調(diào)剖回用

利用采出水中的含油污泥與地層有良好配伍性，以含油污泥為基本原料，采用化學(xué)處理方法，加入適量的添加劑，將含油污泥配成乳化懸浮液調(diào)剖劑，應(yīng)用于油田注水井調(diào)剖，通過(guò)優(yōu)化施工工藝，可使含油污泥只封堵住高滲透地帶，而不污染中、低滲透層，達(dá)到重復(fù)利用的效果。

（4） 間接熱解析

間接熱解析是一種改型的污泥高溫處理方法。油泥在絕氧條件下加熱到一定溫度使烴類及有機(jī)物解析。主要有低溫（107～204 ℃）一高溫（357～510 ℃）加熱蒸發(fā)一冷凝步驟的含油污泥處理工藝、利用鍋爐排放熱廢氣干燥含油泥餅的專利技術(shù)以及熱解析工藝等。該工藝是把污泥從299 ℃加熱至399 ℃，并通入蒸氣，使烴類在復(fù)雜的水合和裂化反應(yīng)中分離，并冷凝回收。該技術(shù)已工業(yè)化應(yīng)用，處理效果好，但處理費(fèi)用較高。

2.鉆井液和巖屑處理措施

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)廢棄鉆井泥漿的處理主要包括就地固化，回收或就地脫水制磚、墊路兩種方式。固化主要包括水泥固化、石灰固化、瀝青固化三類，其中水泥固化是指利用水泥與廢棄泥漿和巖屑混伴，形成堅(jiān)硬的水泥石塊，工藝簡(jiǎn)單、操作方便，但是體積增加倍數(shù)較大，需要找地存放;石灰固化是以石灰為主要固化材料的一種方法，添加劑是粉煤灰和水泥窯灰，源廣價(jià)廉、工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，但是也會(huì)是固化產(chǎn)物體積增加，固化產(chǎn)物抗水浸出性不好;瀝青固化是將泥漿同瀝青混合，通過(guò)加熱、蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)固化，施工難度大，處理成本高，固化體掩埋后，因?yàn)r青講解，污染物可能滲漏出來(lái)，目前固化的方法由于比較落后，可能會(huì)帶來(lái)二次隱患，因此基本比較落后，面臨淘汰。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)環(huán)保處置，目前各油田逐步推廣采用“廢液集中處理+隨鉆固廢處理”的方式，鉆井廢棄泥漿和巖屑脫水分離，脫水后的泥漿用于制磚或者墊路。

3.含油廢棄薄膜處理措施

目前國(guó)內(nèi)對(duì)含油廢棄薄膜的處理主要包括與油泥砂一起焚燒、化學(xué)熱洗、間接熱解析等技術(shù)，這些技術(shù)上文已經(jīng)介紹過(guò)了。各油田陸續(xù)在推廣船型圍堰和囊式可重復(fù)利用薄膜，進(jìn)一步源頭減少含油廢棄薄膜產(chǎn)生量。

結(jié)語(yǔ)：油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的對(duì)環(huán)境造成較為嚴(yán)重的污染，針對(duì)幾種油田開(kāi)發(fā)所產(chǎn)生的幾種常見(jiàn)的污染物對(duì)環(huán)境所造成的污染情況進(jìn)行了重點(diǎn)分析，同時(shí)提出了針對(duì)性的措施，從而使油田開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的污染能夠降到最低，避免生態(tài)環(huán)境的進(jìn)一步惡化。

參考文獻(xiàn)：

[1]應(yīng)新偉.分析油田固體廢物對(duì)環(huán)境的影響及處置方法[J].科研，2016：108.

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