井下试油作业对环境的影响及治理.doc

井下试油作业对环境的影响及治理景晓东摘要：落地原油、废水、酸液、压裂液、车辆废气排放、噪音等是井下试油作业施工污染主要原因，给人们日常生活和工作环境造成极大污染和危害，因此，必须通过科学有效地措施进行严格治理。关键字：井下试油作业 污染 危害 环境 治理1、井下试油作业工艺试油作业是指利用一套专用的设备和方法，通过地震勘察、钻井录井、测井等间接手段对初步确定的可能含油（气）层位进行直接的测试，以取得有关目的层的产能、压力、温度、油气水性质以及地质资料的工艺过程。试油作业工艺步骤的先后顺序安排，是施工有序推进的依据，各工序均有明确的任务和目标要求。 一般情况下正常试油井的主要工序安排为：1.1试油（气）准备为满足试油（气）施工要求，取全、取准各项地质资料，以及施工人员现场工作和生活需要，使试油（气）施工能够规范有序地进行所做的准备工作。主要内容包括：1.1.1井场及道路勘查；1.1.2设备、工具及材料准备；1.1.3设备及流程安装。1.2通井用专门的工具验证套管径向尺寸变化及完好程度的作业。通常用钻杆或油管带通井规下入井内探人工井底，清除套管内壁上黏附的固体物质，如钢渣、毛刺、固井残留的水泥等，检查套管是否有影响试油工具通过的弯曲和变形，检查固井后形成的人工井底是否满足试油要求，调整井内的压井液，使之符合射孔、排液要求。 1.3洗井 使用泵注设备，利用洗井液，通过井内管柱建立管柱内外循环、清除井内污物的作业。目的是落实试油产出流体的类型、数量，对油井进行循环脱气、降温、清洗井筒内杂物等。洗井方式一般分为正洗井和反洗井2种。对漏失较严重的井一般在洗井前或洗井时采取堵漏措施。1.4试压采用液体或气体介质，用泵注设备按规定对地面流程、井口设备、下井管柱、井筒套管、井下工具、封层和封堵井段等进行耐压程度检验的作业。试压强度应满足相应标准。1.5射孔利用专用设备，建立地层到井筒内的连通孔道，促使地层流体进入井内的工艺过程。 1.6替喷用密度较小的液体（一般为清水或清洁原油）逐步替出井内密度较大的压井液、使井底液柱压力小于油 （气）藏压力，诱导油气从油气层流入井内、再喷出地面的技术措施。分为一次替喷和二次替喷。1.7诱喷采用人工方法降低井内液柱的压力，使井筒液柱压力低于地层压力，诱导地层流体进入井筒或喷出地面的作业。降低井筒内液柱压力的方法分为二种：一是用密度较小液体置换井筒内密度较大的液体，通常称为替喷；二是通过提捞、抽吸、气举、混气水排液、液氮排液、泵排等方式将井筒内的液体排出，以降低液柱的压力，通常称为排液。1.8地层测试是利用一套特殊的工具（MFE、PCT等）在地层和井底之间形成压差，使地层的位能转化为动能，只要采出极少量的流体，就能达到快速准确评价地层的目的。按完井方式分为：中途测试和完井测试；1.8.1中途测试分为：全裸测试、套裸测试、半裸测试；1.8.2 完井测试分为：套管常规测试、跨隔测试、测射联作测试。1.9求产在油气勘探中，通过各种工艺技术和方法求取地层产能、流体性质、压力、温度等资料的过程。1.9.1非自喷井求产常用的方法有测液面求产、抽汲求产、气举求产、水力泵排液求产、机械泵举升求产等。1.9.2 自喷井求产包括气产量求产和油水产量求产。 1.10油气水取样及分析1.10.1油气水取样：在试油过程中，按相关的标准要求获取地层油、气、水样品的过程。按取样环境分为井下取样和地面取样。1.10.2 油气水分析：原油性质分析、天然气组分分析、油田水常规分析的简称。是油田各类化验分析最基础的项目。通过对油气水样品的分析，可为研究生油环境、油气运移及储藏条件等提供资料，为油气井生产及流程设计提供依据。主要内容包括：（1）原油性质分析内容（2）天然气组分分析内容（3）油田水性质分析内容1.11试油（气）层封隔用专用设备、工具、材料及工艺将两个试油层封隔开，防止相互间发生地层流体泄漏和压力传递。其目的是准确获取每一试油层的产量、压力、温度以及流体性质等资料。试油（气）层封隔按工程需要分为暂时封隔和永久封隔。常用工艺有注水泥塞封隔、丢手封隔器、电缆桥塞封隔、机械桥塞封隔以及跨隔测试封隔等。1.12试油封井全井试油结束后，对未获得工业油气流或已获得工业油气流但暂时不具备开采条件的井进行封闭的施工过程。分为暂闭封井和永久封井。 2、井下试油作业污染产生原因和对环境的危害2.1 落地原油2.1.1 落地原油产生的原因井下试油作业过程中，造成原油落地的原因很多，其中油量大而又经常发生的原因有以下几个方面：（1）油井投产前，由于地面集输管线尚未建成，射孔替喷时进入井场土油池内的原油。（2）修井作业中，压井替喷、不压井作业的跑、冒油，以及在起下油管、抽油杆过程中带出的原油。（3）油管、抽油杆在井场放置、清洗而散落在井场内的原油。（4）生产事故造成的落地原油。如发生井喷、管线刺漏造成的落地原油。2.1.2 落地原油对环境的危害原油落地后往往与水、砂、泥土形成混合物，在露天暴露时，其中的溶解气、轻烃类物质发生挥发进入大气，造成大气污染；渗入土壤会造成土壤污染；特别是有时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积的水体污染。原油中的烃类成份和含氮含硫的化合物均为毒性物质，主要产生以下几种危害：（1）长期接触这些物质，会对人体血液和造血器官、神经系统、内脏造成损害。（2）原油进入水体，在水面扩展成光滑的油膜，阻碍水体与大气之间的物质交换，直接影响水质和水生生物的生存。（3）原油进入地表，会造成油膜粘附在农作物根茎上，使其枯死。芳烃、重金属离子等被植物吸收后，会通过食物链危及人体健康。2.2 废水、酸液、压裂液2.2.1 废水、酸液、压裂液产生的原因井下作业产生的废水、酸液、压裂液主要包括以下几类：（1）压井作业时排出无固相压井液。（2）在井下作业各种工艺中使用的循环水，使用后变为含油污水而被排放的部分废水。（3）酸化后排出的废酸液。（4）压裂施工后剩余的液体和压裂设备、设施的清洗废水。2.2.2 废水、酸液、压裂液对环境的危害上述废水、废液的特点是：水中固体含量高、颗粒的粒径小；有机物含量高，如挥发烃、硫化物等；矿化度高，腐蚀性大，大量外排对环境危害较大。废水、酸液、压裂液产生的主要危害有以下几种：（1）酸化排出的残液及添加剂中的有毒物质会对环境造成污染。酸化所用的酸液是强酸液（盐酸、氢氟酸），有强烈的腐蚀性，排入土壤后会使土壤酸化；酸液与硫化物的积垢作用可产生有毒气体硫化氢，强烈危及人的安全。（2）压裂废液成分较复杂，含有原油、地层水和多种化学添加剂，如果直接排入环境，将会对水体、土壤造成污染，对人、动物、植物有一定危害。2.3 车辆尾气排放2.3.1 车辆尾气来源一般为CO,CO2，NO,NO2和烃类物等，另外柴油机还排放一定烟尘。2.3.2车辆尾气排放对环境的影响这些污染物为CO，未完全燃烧烃类，影响大气质量，危害人体健康。2.4噪音污染2.4.1 噪音来源主要是通井机、修井机、压裂车及其他大型泵车同时发动时产生噪音。2.4.2噪音对环境的危害这些噪音和震动使人听觉疲劳，听力下降，引起头昏，头疼等神经衰弱的疾病，还会使家畜，家禽出现不进食，烦躁等异常现象，甚至死亡，引起污染赔偿纠纷。3、治理措施3.1 精心设计施工，实现清洁生产为了防止污染事故的发生，应该最大限度地不让井筒返出物流入地表，施工前做好各环节切实可行的防范措施，并将成熟的环保装置，工具，工艺技术应用到实践中，逐步实现作业污染源头控制。3.1.1对于地层能量较高的井，施工中会喷油气的油井，通过科学判断优化压（洗）井作业。3.1.2用罐车回收井筒返出液。必须外排的井事先需要有较好的排污场所，如牢固可靠的土油池，但施工完后要回收土油池污水，减少污水暴露在大气的时间，避免因有害成分挥发到大气中造成大气污染。3.1.3 起泵挂时采用合适的泄油器。起泵时及时打开泄油开关，避免因起出管柱时造成井内原油落地和污水落地。3.1.4 对于生产腐蚀性强的生产区块，选择优质套管，提高防腐能力。优化措施防止高压对套管的损坏，减少污染总量。3.2规范施工和严格现场管理3.2.1施工前按照相关要求，对现场实施“三铺一盖”。为了避免管杆地上附带原油落地，在现场铺上一层防渗布，有效回收抽油管杆清洗产生的污染物。3.2.2 刺洗油管时围好井场，避免污油水乱流，并及时将清洗油管产生的原油污水回收，可以再油管出口端放置轻便耐高温的长型油槽，接油水集中处理。3.2.4 文明施工规范操作，严禁冲砂洗井时不接出口的行为，严禁带喷起下管柱。3.3 完善现场硬件配套设施3.3.1 循环罐的处理。冲砂洗井返出液不进土油池，不排放地表。3.3.2 井场配置必须的酸液处理池，便于酸液储存和中和处理。3.3.3 更新必要车辆设备，改善车况，降低尾气排放量，减小噪音。3.3.4 推广捞砂工艺，由于捞砂工艺不使用水泥车和罐车，不存在井筒返出液，既可避免油层污染也可避免地表污染。3.3.5 配齐防污设施，油管杆自封、防喷井口及防喷装置等，确保干净、灵活好用。3.4 强化施工营地环境管理，避免人为污染3.4.1设置施工营地时应尽量利用自然或原有开辟地；污水坑应经常清理，污水不能流入水沟和农田；排水沟应经常清理，保持畅通，污水不能溢出沟外；不得在施工营区内随意乱倒垃圾，污油、污水、垃圾要妥善处理，不要污染环境。 3.4.2按照HSE管理程序，将施工现场的废物按照程序进行分类储放，集中处理，做到工完，料尽，场地清。参考文献：1叶红.刘海民.延正春.唐京。防止井下作业污染环境的工艺技术应用J.石油化工环境保护，2006，(1):59-60.2李新春. 油田井下作业污染防控问题的研究.科技论坛（1194-2011）2010.63戴英波.刘贵阳井下作业污染防治技术J.油气田地面工程，2004，114文浩.杨存旺试油作业工艺技术M北京.工业出版社，2002.10Underground try oil operations of the impact on the environment and managementJing xiao dongAbstract:Includes crude oil, waste water and acid, fracturing fluid, vehicle exhaust emission, noise is try oil underground operation pollution main reason, to Peoples Daily