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、增產措施、維護正常生產及報廢前的善后工作的一切井下施工的統(tǒng)稱。由于其工藝復雜、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,成份復雜。所以,加強井下作業(yè)過程的環(huán)境污染防治,是油氣田開發(fā)環(huán)境保護的重要內容。
井下作業(yè)產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)產生的主要污染物進行分析總結。
井下作業(yè)過程中,造成原油落地的原因很多,其中量大而又經常發(fā)生的原因有以下幾個方面:
1)油井投產前。油井投產前,由于地面集輸管線尚未經建成,射孔替噴時原油進井場內土油池;
2)試油、試采。試油、試采作業(yè)所產生的原油部分進井場內土油池;
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的原油;
5)生產事故。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,其中的溶解氣、輕烴類會揮發(fā)進大氣,造成大氣污染;滲入土壤會造成土壤污染;特別是有時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。
井下作業(yè)產生的廢水主要有以下幾類:
1)試油或修井作業(yè)時排出的壓井鹵水、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。
上述廢水的特點是:水中固體含量高、顆粒粒徑??;有機物含量高,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。
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雜,含有的對環(huán)境有害的物質是鹽類、可溶性重金屬以及有機硫化物和有機磷化物等。泥漿對環(huán)境和人體的影響更為嚴重。
從井口返排出來的壓裂廢液成分較復雜,含有原油、地層水多種化學添加劑等有害物質,如果直接排入環(huán)境,將會對水體、土壤造成污染,對人、動物、植物有一定危害。
酸化排出的殘液及添加劑中的有毒物質會對環(huán)境造成污染。酸化所用的酸液(鹽酸、氫氟酸),具有強烈的腐蝕性,排入土壤后會使土壤酸化;酸液與硫化物的積垢作用可產生有毒氣體硫化氫;用于配制醋酸的醋酸酐可產生刺激性很強的蒸汽,直接接觸會造成嚴重燒傷。
油、氣資源分布的廣闊性,決定了油田開發(fā)區(qū)內油、水、氣井分布的分散性,進行井下作業(yè)必然就形成高度分散的點污染源。污染物的排放在時間上不連續(xù),且無一定的排污量、無固定的排污口,造成隨機性、臨時性、突發(fā)性排污。
井下作業(yè)的工藝復雜、施工類型多、工序差別大,在生產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,可能造成污染的環(huán)節(jié)多。實行小分隊流動式生產施工,作業(yè)的流動性大,給環(huán)境保護管理工作增加了很大的難度,如果不能及時治理污染,會給開發(fā)區(qū)域留下污染隱患。
由于污染源分散,排污范圍大,不可避免地會有部分污染源處在農田、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重,而且涉及的單位多、面積廣,容易引發(fā)工農糾紛等。
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雜,危害性較大。
防治井下作業(yè)環(huán)境污染的主要管理措施是:制訂健全、嚴密的施工作業(yè)環(huán)境保護管理規(guī)定,并嚴格監(jiān)督執(zhí)行,是最直接有效的手段;加強宣傳教育,提高各級領導的環(huán)保意識,增強作業(yè)施工人員的環(huán)境保護意識,是防治井下作業(yè)環(huán)境污染的切實保障;研究推廣使用新工藝、新技術,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)境污染的主要技術措施有:
1)井下作業(yè)污水處理。一是具備進污水處理站條件的污水應進污水處理站;不具備進污水站條件的污水要用罐車拉至污水處理站;二是循環(huán)使用;三是作業(yè)施工結束,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、恢復原地貌,向甲方交無污染井。
2)廢壓裂液的處理。廢壓裂液應組織回收,重新利用;對于變質壓裂液處理后可作活性水使用。
3)殘酸的處理。濃度大于10%的廢酸液應回收利用,回收利用方法有自然結晶法、真空濃縮-冷凍結晶法、自然結晶-擴
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。回收后重復利用;不能重復利用的泥漿要做固化、無害化處理。
5)預防或減少井下作業(yè)廢氣污染的措施:
(1)作業(yè)施工前或作業(yè)放噴時,放壓產生的氣體要經流程管線進計量站。
(2)試油、試氣施工中產生的氣體能進站的要進站處理,不能進站的直接燃燒。
(3)酸化施工的基本要求是配液在配酸站進行,整個過程機械化操作,酸液配好后用密閉罐車運送到施工井場進行施工,整個過程密閉作業(yè),既能防止酸揮發(fā)污染環(huán)境,又能保證質量和安全。
總之,做好油氣田勘探開發(fā)中的環(huán)境保護工作,是石油企業(yè)實現(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)應從自身特點出發(fā),實施保護環(huán)境的各項措施,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,實現(xiàn)清潔生產、文明施工。