油气田环境保护.doc

油气田开发中的环境污染与对策作者：张立亮 单位：(辽河油田公司茨榆坨工程技术处作业二公司)摘 要：根据油田开发的生产实际，分析了油田环境污染的来源，及其对生态环境的影响,提出了加强防污的系列措施。关键字：油田开发 污染 生态环境 防治Environmental pollution of oil and gas field development and the countermeasures Abstract : In accordance with the practice of oil field development, the paper analyses of the sources of oil field pollution and its impact on the ecological environment, and puts forward a series of measures to strengthen the pollution prevention.Keywords: oil field development pollution ecological environment prevention 一、前 言石油是当今世界最重要的能源之一。近几十年来中国的石油开发工业得到了快速发展。现已形成东部、西部、海上和南方十几个省、自治区、四大石油勘探开发区。石油工业的蓬勃发展, 引起燃料能源平衡结构的根本变革, 虽然陆地和海洋勘探开发工作范围很广, 保证了油气产量的高速增长, 但油气开发整体的科学工艺水平还很低, 油田开发往往是在无足够工程、技术和经济准备的条件下进行的。这种不惜任何代价强化开采的政策, 导致石油储量的极度衰竭和生态环境的极大破坏。特别近些年来, 石油开采进入高成本阶段, 迫使人们对石油开采问题进一步的思考。我国是一个发展中的大国,正在加速进行社会主义现代化建设, 能源消费量急剧增长, 经济的高速发展加上13亿人口的压力, 使能源供应短缺的形式日趋紧张。作为世界上经济增长最快的国家之一, 我国石油需求量正在高速增长, 随着油田开发的不断深入, 石油企业面临的形势是十分严峻的, 资金短缺, 后备储量不足, 生态环境恶化加剧。人们越来越清楚地认识到, 当前所面临的重大问题不再仅仅是油田开发的技术问题, 更多的是油田管理问题和环境问题, 即如何更有效、合理地开发和利用资源, 以保证石油工业乃至整个国民经济的持续、稳定的发展。二、油气田开发的环境污染源 油田污染源在其构成上是以油气勘探开发过程中形成的污染源为主体。作为石油工业的主体油气田勘探开发,是一项包含有地下、地上等多种工艺技术的系统工程,其主要工艺过程包括地质调查、勘探、钻井、测井、井下作业、采油、油气集输、储运及辅助配套工艺过程(如供水、供电、通讯、排水等)。在这些具体的开发生产活动中,不同工艺和不同开发阶段,其排放的污染物及构成是不尽相同的。地震勘探阶段环境污染源主要是放炮震源和噪声源;钻井阶段的污染源主要来自钻井设备和钻井施工现场。废气主要来自柴油机排出的废气和烟尘;废水主要由柴油机冷却水、钻井废水、洗井替喷水及生活污水所组成;废渣主要有钻井岩屑、废弃钻井液及钻井污水处理后的污泥。测井过程中由于有时使用放射性辐射源和放射性核素,其污染源主要是放射性三废物质。井下作业过程中,由于其工艺复杂、施工类型多,故其形成的污染源也较为复杂。在压裂施工中,会产生返排出井管的大量压裂液;地面高压泵组会产生噪声和振动。在酸化施工中,酸化液与硫化物积垢作用后可产生有毒气体H2S,造成大气污染;在洗井作业中会产生洗井污水;注水泵组会产生较强的噪声。此外,井下作业施工中的车辆排出的废气也是不可忽视的大气污染源。在采油过程中,主要污染源和污染物是采油井与原油一同产出的含油污水,另外在油气集输过程中还会有一定量的烃类气体释放和落地原油产生。以及现在大规模的三次采油过程中，产生的含有大量的高黏、高乳化的含油污水，成为亟须解决的问题。在油气集输和储运过程中,主要废水污染是原油脱出的含油污水。主要废气污染为集输过程中损耗烃类气体,还有加热炉、锅炉等产生的燃烧尾气。主要固体废弃物有从各设备排水时及管线跑、冒、滴、漏排出的污油;脱水沉降罐、油罐、油罐车、含油污水处理厂等设施排出的油砂、油泥、滤料等固体泥状废物。主要噪声源有泵机、电机、加热炉、压缩机等。三、油气田开发对生态的影响1.对水土流失的影响石油开发工程大量配套的地面工程占地范围大,对地表扰动强烈。如采油井场建设、石油加工输送场站建设以及输油管线、道路在内的集输系统建设等。地面清理和挖掘将使植被减少,土壤裸露,这将加重当地的水土流失。地面工程建设中,还会产生弃土石方,如果堆放不当,也会加重当地的水土流失。2.对水系生态的影响石油开发目前虽采用采油污水回注,但石油开发在一定程度上仍会降低地下水位,影响石油开采区地下水的供应和应用,进而影响该区的水文地质环境。另外,采油过程的原油泄漏、检修时的清管排油和意外事故,都有可能导致油品泄漏。泄漏的原油经雨水冲刷或含油污水直接排入地表水系,使地表水受到石油污染。水中石油含量增高,溶解氧浓度降低,水生植物和水生动物轻则生长受到限制,重则无法呼吸,最后死亡,导致该区地表水系的水生生态系统失去平衡,这种影响最大。3.对植物的影响井场建设及配套设施修建过程中,场地清理会清除地面植被的地上部分;地面挖掘破坏植被的地下部分;材料堆存会影响植被的生长;这三种生产活动造成了植物生产能力下降,植被覆盖率下降,生物多样性减少,从而导致其环境功能的下降3,系统的总生物量减少。营运期,临时占地和永久占地外围植被恢复,永久占地上出现了人工绿地或人工栽植的绿化树种,这在一定程度上可对生态系统有所补偿。井场检修时产生的落地原油或发生事故时的原油泄漏,会使泄漏点附近土壤遭受石油污染,若超出植物对石油的耐受限度,将导致植物死亡。若不进行彻底回收,则会随降水被携带出井场,影响井场周围植物。5.对动物的影响工程对动物的影响主要体现在施工期。施工割断和破坏了部分陆生动物的活动区域、迁移途径、栖息区域、觅食范围等,从而对动物的生存产生一定的影响。影响较大的主要是施工人员及施工机械、车辆的噪声和施工人员对野生动物的狩猎,这将迫使动物离开井场和场站附近区域。营运期,井场附近人员流动较大、加之车辆较多,对动物生存仍有一定的影响。6.对土壤的影响石油开发项目对土壤影响最大。建设期对土壤的影响主要是占压造和对土壤表层的剥离,使土壤板结、结构破坏,失去其应有的农业生产和植物生长能力。运营期对土壤的影响主要是井场石油类污染物(如落地油)对土壤的污染。石油在土壤中的迁移途径为：污染物表层土壤梨底层土壤下包气带土壤地下含水层。石油或含有石油的污染物排放到土壤中,使土壤透水、透气性降低,透水量下降,影响其内的微生物生活和植物生长。这种破坏需要若干年的时间才可能恢复。7.对农林牧业的影响石油开发项目井场及配套设施的永久占地、临时占地对植物产生影响后都会间接影响到评价区的农林牧业。若管线建设破坏和改变了水利系统,引水和排水会受到影响,影响农业收入。若发生漏油事故或油田火灾,对林业的危害最大,对农业、牧业也有较大的影响。因此,选择井场、场站和管道方向时,尽量避免从林区通过。四、.油田防污措施 虽然油田开发中产生的污染物种类繁多,不论其来源情况如何,按其形态可分为以下几种类型的环境污染,即水体、大气、固体废弃物和噪声污染,在油田生产工艺中分别采取相应措施对它们进行治理。1.污水治理油田开发生产过程中产生的污水主要有油田采出水、洗井污水、钻井污水、井下作业污水等。(1)油田采出水。采出水随原油一起从地下采出,在原油集输系统中经脱水分离出来,进入污水处理站,在污水处理站处理合格后注入地下。(2)洗井污水。主要通过建设洗井回收流程或集中送污水处理站处理的措施,或采用洗井车进行循环洗井。(3)钻井废水。钻井废水处理主要采取回用或排入防渗池中同废泥浆一起作无害化处理,有时经处理达到农田灌溉标准后排放。2.废气治理(1)烃类。主要采取流程密闭、完善集输设备和工艺限制烃类挥发的措施。(2)烟气。烟气主要来源于锅炉和加热炉,油田生产大多用天然气作燃料,烟气对环境的影响很小,一般采用高架烟囱排放。3.固体废弃物的治理(1)落地原油。落地原油主要来源于试油、试采和其它油井作业过程,主要采取的治理措施有:在试油试采时设置原油集输小流程或用铁油池代替土油池防止原油落地,对落地原油进行回收。(2)钻井泥浆。主要采取加大钻井泥浆循环利用率,减少污染排放量的措施,对无利用价值的废弃泥浆采用化学方法固化,然后覆土填埋，或者土地耕作生物降解。总结与建议目前，我国大多数油田污染治理效果都比较好,钻井污水外排达标率、采油污水处理回注率,井下无污染作业率均达90%以上,同时污油回收、落地原油回收也比较好。但也有的油田管理不善,要求不严,污染机率大,事故多,从而引发的纠纷也多,据报道长庆油田年因污染而引发的纠纷就达数件,被查处和罚款。所以油田开发区要加强管理,对油田开发区要进行长期的环境污染监测,完善污染治理措施,严格控制污染物的排放量。油田技术改造,应同时改造治理手段,做为污染物的综合利用和无害化处理。结合相关油田的具体防污措施，给出如下建议：1)加强国家及地区立法,及时制订合乎国情的各类标准, 以约束石油的生产、运输、排放等行为。同时,协调并加强国家有关各部门的内部管理,采取教育培训和法律处罚并重原则,定期检查、整顿原油生产、运输行业,消除油污事故隐患,杜绝超标排放。2）建设项目环境保护的管理规定。石油开发进入地方施工，必须事先与环保、林业、土管等有关部门进行联系，进行审批；搞好生活区、生产区的绿化造林，防止水土流失。3）加强对“三废”的回收处理，做好对天然气的回收利用，避免资源浪费和大气污染。对生活污水，洗井和修井产生的含有污水及生产过程中产生的废油、废水、废料等污染物进行统一回收和处理，使污水达到注水标准，回注地层。4）对输油，输气管除了采取密闭作业外（包括密闭流程、计量、油气分离、脱水及油气外输等全流程封闭）。还要做好管线地上部分的土壤回填和复原工作，以利植被的恢复。同时，对生产过程中可能发生的风险事故，例如漏油、漏气等，要有防范和紧急抢修处理的应急措施。参考文献1 敬宪科.石油资源开发中的环境污染问题J.甘肃环境研究与监测,1996,(02)2 陈尧.中国近海石油污染现状及防治J.工业安全与环保,2003,(11) 3 刘建国,邵昕，杨新辉. 塔里木油气资源开发的环境影响分析J.干旱环境监测,1996,(02)4 林积泉,王伯铎,马俊杰,唐晓兰, 程金香.石油开发对黄土区生态环境的影响与对策J.西北大学学报(自然科学版),2005,(01)5 程金香,马俊杰,王伯铎,刘玉龙,林积泉.石油开发工程生态环境影响分析与评价J.环境科学与技术, 2004,(06)6 王大卫.江苏油田环境保护综合防治技术研究J.油气田环境保护,2001,(