試油壓裂與環(huán)境污染研究

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1試油壓裂作業(yè)主要污染物產(chǎn)生的原因和對(duì)環(huán)境的危害

1.1液體污染

1.1.1落地原油

原油落地后與水、砂、泥土形成混合物，在露天暴露時(shí)，其中的溶解氣、輕烴類物質(zhì)發(fā)生揮發(fā)進(jìn)入大氣，造成大氣污染；滲入土壤會(huì)造成土壤污染；特別是井噴或土油池垮塌使原油大量外溢，使原油流入水域造成大面積的水體污染；原油飄灑在周邊的農(nóng)作物、植物上，造成農(nóng)作物、植物死亡。其主要產(chǎn)生以下幾種危害：

(1)人體長期接觸這些物質(zhì)，會(huì)對(duì)血液和造血器官、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)臟造成損害。

(2)原油進(jìn)入水體，在水面擴(kuò)展成光滑的油膜，阻礙水體與大氣之間的物質(zhì)交換，直接影響水質(zhì)和水生生物的生存。

(3)原油進(jìn)入地表，會(huì)造成油膜黏附在農(nóng)作物根莖上，使其枯死。芳烴、重金屬離子等被植物吸收后，會(huì)通過食物鏈危及人體健康。

1.1.2壓裂酸化液體及廢水壓裂酸化液體及廢水主要有以下幾種危害：

(1)酸化排出的殘液及添加劑中有毒物質(zhì)會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

(2)用于配制醋酸的醋酸酐可產(chǎn)生刺激性很強(qiáng)的蒸汽，直接接觸會(huì)造成嚴(yán)重?zé)齻?/p>

(3)壓裂后排出的廢液成分較復(fù)雜，含有原油、地層水和多種化學(xué)添加劑，如果直接排入環(huán)境，將會(huì)對(duì)水體、土壤造成污染，對(duì)人、動(dòng)物、植物有極大危害。

1.2氣體污染氣體污染主要包括兩個(gè)方面：

(1)氣體污染產(chǎn)生的原因。

(2)氣體對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的危害。

2試油壓裂作業(yè)環(huán)境污染的特點(diǎn)

2.1污染源分散，排放不規(guī)則由于石油資源分布地區(qū)廣，因此其油田開發(fā)區(qū)也分布較廣，具有分散性的特點(diǎn)，進(jìn)行試油壓裂作業(yè)必然會(huì)導(dǎo)致各分散點(diǎn)污染。另外各分散點(diǎn)污染物排放時(shí)間具有無固定性、無連續(xù)性，污染物隨機(jī)、突發(fā)性排放，加重了污染分散點(diǎn)的污染指數(shù)。

2.2污染具流動(dòng)性，涉及環(huán)節(jié)多由于試油壓裂作業(yè)很復(fù)雜，涉及多種工藝和工序，且每個(gè)工藝和工序都有各自的排污類型、時(shí)間、污染物特點(diǎn)，綜合起來污染環(huán)節(jié)增多、加大，整個(gè)污染面更廣。試油隊(duì)流動(dòng)式生產(chǎn)施工，作業(yè)流動(dòng)性大，給環(huán)境保護(hù)管理工作增加了很大難度，如果不能及時(shí)治理污染，會(huì)給開發(fā)區(qū)域留下污染隱患。

2.3污染范圍大，涉及面廣污染源大多處在農(nóng)田、養(yǎng)殖區(qū)、重點(diǎn)水體等環(huán)境敏感地區(qū)，如果發(fā)生大面積污染，就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重危害，影響較大。

2.4污染的種類多,污染物成分復(fù)雜試油壓裂、酸化等作業(yè)過程都可能造成污染，污染物中的污水、污油、化學(xué)物質(zhì)、有毒有害氣體等多種成份不易分離處理，危害性較大。

3防治試油壓裂作業(yè)環(huán)境污染的主要措施

3.1井控防污染技術(shù)提高工藝技術(shù)的本質(zhì)安全性，安裝性能可靠的防噴器，試壓合格，保證出現(xiàn)井控險(xiǎn)情時(shí)能及時(shí)關(guān)井；選用優(yōu)質(zhì)壓井液壓井，觀察壓井平穩(wěn)后再起下管柱，防止由于井噴液體、氣體對(duì)環(huán)境的污染。

3.2起油管防污染技術(shù)──井口自封裝置為了防止起油管時(shí)，油管外壁附著的原油隨油管一起上行，帶到地面，在井口安裝簡(jiǎn)便井口自封封井器進(jìn)行刮油。該自封封井器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小、重量輕、不增加井口高度、使用方便，可以和其它任何井口及防噴器配套使用，很好密封油套環(huán)空，還可以防止作業(yè)時(shí)小物件落井。

3.3抽汲防污染技術(shù)──氣密封式井口防噴盒及密閉罐系統(tǒng)在抽汲排液過程中，安裝氣密封式井口防噴盒和天滑輪護(hù)罩等防噴裝置，防止抽汲排出液體或原油污染井口四周、飄灑在井場(chǎng)外圍農(nóng)田或地表造成污染；采用密閉罐系統(tǒng)收集抽出的液體和原油伴生氣，將原油伴生氣從管線引出燃燒，減小原油伴生氣污染。

3.4放噴防污染技術(shù)──分離燃燒排放氣井壓裂、酸化后放噴排液時(shí)，通過分離器，進(jìn)行氣液分離，將分離出的天然氣充分燃燒，廢液回收再利用，防止井內(nèi)氣體及霧化液體對(duì)環(huán)境造成污染。

3.5采用新型低分子環(huán)保型壓裂液低分子環(huán)保型壓裂液技術(shù)，不但可以降低壓裂施工增產(chǎn)作業(yè)對(duì)油氣層改造造成的污染；又可以進(jìn)行回收再利用施工，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益；還可以減少對(duì)地表和空氣的污染，產(chǎn)生積極的社會(huì)效應(yīng)，樹立和諧發(fā)展的采掘業(yè)責(zé)任形象，因此，可大力推廣應(yīng)用低分子環(huán)保型壓裂液，減少壓裂液對(duì)環(huán)境的污染。

3.6現(xiàn)場(chǎng)采用防滲布隔離技術(shù)

為了防止抽汲、循環(huán)、起下管柱、壓裂酸化等工藝過程及井噴液體對(duì)環(huán)境的污染，在井口周圍、排污渠、排污池等處鋪設(shè)防滲布，對(duì)井內(nèi)返出的液體回收，集中處置，可有效防止液體落地產(chǎn)生污染。

3.7加強(qiáng)環(huán)保治理費(fèi)用投入，落實(shí)治理措施在開發(fā)方案中充分考慮環(huán)境治理費(fèi)用，并保證環(huán)境治理費(fèi)用投資到位，設(shè)計(jì)、修建井位時(shí)，實(shí)地踏勘測(cè)量，考慮自然或原有開辟地，盡量避開河道、行洪區(qū)、有滑坡現(xiàn)象的區(qū)域；施工期間督促檢查施工單位修建符合要求的排污池、生活垃圾池、化糞池，施工過程按要求將污水、固體垃圾分類排放，施工結(jié)束對(duì)試油壓裂產(chǎn)生的污水、原油、固體垃圾進(jìn)行回收處理，填埋各個(gè)排污池，恢復(fù)地貌。

4結(jié)語

油田試油壓裂采用井控設(shè)備、密封抽汲防噴盒、防滲隔離、綠色環(huán)保型壓裂液綜合防治試油壓裂作業(yè)環(huán)境污染的工藝技術(shù)后，在試油壓裂作業(yè)過程中真正消除了環(huán)境污染，且技術(shù)領(lǐng)先，在一定程度上提升了經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益。首先，高度重視科研，并加大力度進(jìn)行科研攻關(guān)，改革創(chuàng)新并推廣更為實(shí)用的技術(shù)。其次，轉(zhuǎn)變污染控制模式，從末端污染控制轉(zhuǎn)向源頭削減及全過程控制，是消除試油壓裂作業(yè)環(huán)境污染的關(guān)鍵，是油田實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的必由之路，也是油田實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益雙贏的最佳途徑。

作者：陳根林單位：川慶鉆探工程有限公司長慶石油工程監(jiān)督公司