試油壓裂作業環境污染對策

陳根林

川慶鉆探工程有限公司長慶石油工程監督公司 710018

引言

國家把加強生態文明建設和環境保護提到重要議事日程，強調加強環境監管，健全生態環境保護責任追究制度和環境損害賠償制度，倡導全民增強環保意識、生態意識，形成營造愛護生態環境的良好風氣，為此我們就要針對當前試油壓裂所造成的環境問題進行研究，找到可行有效的方式消除試油壓裂作業造成的環境污染。

1 試油壓裂作業主要污染物產生的原因和對環境的危害

1.1 固體廢物污染

1.1.1 固體廢物污染產生的原因

試油壓裂作業過程產生固體廢物主要有使用過的化工料包裝材料、廢料以及生活過程產生的生活垃圾。

1.1.2 固體廢物對環境的危害

試油壓裂作業過程產生固體廢物及生活垃圾如使用過的包裝袋、固體廢料、瓜果皮核、菜葉、剩菜剩飯、廢紙、廢塑料、糞便、暴露在露天，垃圾中所含水分和淋入的雨水產生的滲瀝水流入周圍的地表水和滲入土壤，會造成地表水、地下水的嚴重污染，破壞土壤結構，其中的有害成分通過食物鏈進入人體，危害人類健康；同時，垃圾中的有機物分解產生惡臭，并向大氣釋放出含有許多致癌、致畸物，塑料膜、紙屑和粉塵則隨風飛揚形成“白色污染”。

1.2 液體污染

1.2.1 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，其中的溶解氣、輕烴類物質發生揮發進入大氣，造成大氣污染；滲入土壤會造成土壤污染；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作物、植物上，造成農作物、植物死亡。其主要產生以下幾種危害：(1)人體長期接觸這些物質，會對血液和造血器官、神經系統、內臟造成損害。(2)原油進入水體，在水面擴展成光滑的油膜，阻礙水體與大氣之間的物質交換，直接影響水質和水生生物的生存。(3)原油進入地表，會造成油膜黏附在農作物根莖上，使其枯死。芳烴、重金屬離子等被植物吸收后，會通過食物鏈危及人體健康。

1.2.2 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會對環境造成污染。(2)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。(3)壓裂后排出的廢液成分較復雜，含有原油、地層水和多種化學添加劑，如果直接排入環境，將會對水體、土壤造成污染，對人、動物、植物有極大危害。

1.3 氣體污染

氣體污染主要包括兩個方面：

(1)氣體污染產生的原因。

(2)氣體對環境產生的危害。

2 試油壓裂作業環境污染的特點

2.1 污染源分散，排放不規則

由于石油資源分布地區廣，因此其油田開發區也分布較廣，具有分散性的特點，進行試油壓裂作業必然會導致各分散點污染。另外各分散點污染物排放時間具有無固定性、無連續性，污染物隨機、突發性排放，加重了污染分散點的污染指數。

2.2 污染具流動性，涉及環節多

由于試油壓裂作業很復雜，涉及多種工藝和工序，且每個工藝和工序都有各自的排污類型、時間、污染物特點，綜合起來污染環節增多、加大，整個污染面更廣。試油隊流動式生產施工，作業流動性大，給環境保護管理工作增加了很大難度，如果不能及時治理污染，會給開發區域留下污染隱患。

2.3 污染范圍大，涉及面廣

污染源大多處在農田、養殖區、重點水體等環境敏感地區，如果發生大面積污染，就會產生嚴重危害，影響較大。

2.4 污染的種類多,污染物成分復雜

試油壓裂、酸化等作業過程都可能造成污染，污染物中的污水、污油、化學物質、有毒有害氣體等多種成份不易分離處理，危害性較大。

3 防治試油壓裂作業環境污染的主要措施

3.1 井控防污染技術

提高工藝技術的本質安全性，安裝性能可靠的防噴器，試壓合格，保證出現井控險情時能及時關井；選用優質壓井液壓井，觀察壓井平穩后再起下管柱，防止由于井噴液體、氣體對環境的污染。

3.2 起油管防污染技術──井口自封裝置

為了防止起油管時，油管外壁附著的原油隨油管一起上行，帶到地面，在井口安裝簡便井口自封封井器進行刮油。該自封封井器結構簡單，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，很好密封油套環空，還可以防止作業時小物件落井。

3.3 抽汲防污染技術──氣密封式井口防噴盒及密閉罐系統

在抽汲排液過程中，安裝氣密封式井口防噴盒和天滑輪護罩等防噴裝置，防止抽汲排出液體或原油污染井口四周、飄灑在井場外圍農田或地表造成污染；采用密閉罐系統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──分離燃燒排放

氣井壓裂、酸化后放噴排液時，通過分離器，進行氣液分離，將分離出的天然氣充分燃燒，廢液回收再利用，防止井內氣體及霧化液體對環境造成污染。

3.5 采用新型低分子環保型壓裂液

低分子環保型壓裂液技術，不但可以降低壓裂施工增產作業對油氣層改造造成的污染；又可以進行回收再利用施工，提高企業經濟效益；還可以減少對地表和空氣的污染，產生積極的社會效應，樹立和諧發展的采掘業責任形象，因此，可大力推廣應用低分子環保型壓裂液，減少壓裂液對環境的污染。

3.6 現場采用防滲布隔離技術

為了防止抽汲、循環、起下管柱、壓裂酸化等工藝過程及井噴液體對環境的污染，在井口周圍、排污渠、排污池等處鋪設防滲布，對井內返出的液體回收，集中處置，可有效防止液體落地產生污染。

3.7 加強環保治理費用投入，落實治理措施

在開發方案中充分考慮環境治理費用，并保證環境治理費用投資到位，設計、修建井位時，實地踏勘測量，考慮自然或原有開辟地，盡量避開河道、行洪區、有滑坡現象的區域；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，施工結束對試油壓裂產生的污水、原油、固體垃圾進行回收處理，填埋各個排污池，恢復地貌。

4 結語

油田試油壓裂采用井控設備、密封抽汲防噴盒、防滲隔離、綠色環保型壓裂液綜合防治試油壓裂作業環境污染的工藝技術后，在試油壓裂作業過程中真正消除了環境污染，且技術領先，在一定程度上提升了經濟、環境效益。首先，高度重視科研，并加大力度進行科研攻關，改革創新并推廣更為實用的技術。其次，轉變污染控制模式，從末端污染控制轉向源頭削減及全過程控制，是消除試油壓裂作業環境污染的關鍵，是油田實現生產與環境協調發展的必由之路，也是油田實現經濟和環境效益雙贏的最佳途徑。

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