淺談壓裂酸化作業中的環保管理

張慶光(中國石油集團長城鉆探工程有限公司壓裂公司 遼寧省 盤錦市 124000)

壓裂酸化是油氣儲層改造增產的主要技術手段，但是隨著作業量的增大，在壓裂酸化施工作業過程中產生的廢液、壓裂液返排產生的廢水、以及固體廢物、生活垃圾等污染物的處理成了一大難題。如何減少污染物、及時有效處理污染物、做好壓裂酸化作業過程中的環保管理工作已經成為當前需要大力研究、解決的課題。

一、壓裂酸化作業中環保管理的重要性

隨著國民經濟發展，石油與天然氣需求量與日俱增，作為油田增產的重要技術手段，油氣井的壓裂與酸化技術廣泛應用，但是在使用該項技術作業過程中會產生大量的廢液，廢水、廢氣和固體廢物，污染環境。壓裂廢液粘度大，有機物含量高，如果排入水體，會在水面形成薄膜，會直接導致水生動物因缺氧死亡；如果進入土壤，會阻斷植物吸收水分，造成植被死亡，進而危害人畜。酸化作業中各類酸性氣體揮發以及泵車作業產生的尾氣，不僅污染大氣，甚至會直接引起人畜中毒死亡。壓裂酸化作業過程中使用的破膠劑能和遇到的任何反應物如管材、地層基質和烴類等發生反應，生成與地層不配伍的污染物，造成地層傷害；另外破膠劑、支撐劑的固體殘渣對土壤也會污染土壤，間接危害人類身體健康。

近年來，我們在享受經濟的發展帶來的物質上不斷豐裕的同時遭受著霧霾、水體污染等對身體健康的危害。類似的經驗教訓告訴我們，我們再也不能以犧牲環境為代價來謀求經濟利益，而是應該把環境保護作為國計民生的頭等大事考慮，要堅持科學發展觀，實現經濟發展與環境保護相互協調，相互統一。

二、如何做好壓裂酸化作業中的環保管理

1.完善環保管理體系和責任機制

做好壓裂酸化作業中的環保管理工作，首先要有完善的環保管理體系。構建專門的環境保護保管理機構，制定環保管理相關制度，規范管理流程。對壓裂酸化作業中的環保管理整體情況進行綜合分析，發現規律并進行風險評估。編制詳細完善的工作計劃，認真分析環保隱患，提出有效的預防及應急措施。要對員工進行定期培訓，能夠及時有效地識別壓裂液和有毒氣體泄漏的情況及原因。不斷加強對員工的教育，學習環境保護相關法律知識，提高環保意識。

制定完善有效的獎懲制度與措施，將責任落實到崗位。做好現場監管工作，對違章、違規操作行為加大懲處力度。對有助于環境保護的壓裂酸化作業工藝做出改進或提出合理建議的員工，要切實進行表揚并給予獎勵，以帶動員工參與的積極性，促進環保管理工作的有效進行。

2.保證設備完好，減少污染事件

壓裂酸化施工因為要與高壓和強酸打交道，所以會存在著諸多危害因素。要保證壓裂施工效果和質量，減少危害因素及污染事件的發生概率，保證設備完好率是關鍵。要做好壓裂車的油、氣、水三濾工作，要定期對底盤進行全面檢修。每次施工完成后，要及時對壓裂車組的各種隱患進行技術指導。對酸液凍結，壓裂車預熱啟動困難，儀表車低溫條件下顯示控制失靈，泵液力端刺漏、酸液噴濺傷人等高風險環節安排專人盯防，以減少安全事故和污染事件的發生。

3.污染物及時有效的處理

壓裂酸化污染物種類繁多，處理難度大。對污染物的處理，要不斷優化改進污染物處理工藝，因地制宜，采用處理效果最好、最適合的處理方法。諸如挖坑填埋法等治標不治本的方法要盡力杜絕使用。若要處理水污染物，則可采用效果顯著的高溫焚燒法，通過將反排產生的廢液等污染物利用高溫焚燒，將污染物中的有機物氧化分解，產生二氧化碳和水等物質，從而達到減少污染的目的。當前，國內外廣泛使用的壓裂、酸化污染物處理方法是重復利用法。重復利用法在一定程度上也降低了油氣開采過程中的成本。

4.積極創新，推廣清潔原料的使用

要大力研發和使用清潔原料，從源頭上減少污染物排放的可能性。油田使用清潔壓裂液就具有突出的優勢：1、不用破膠劑；2、濾后不形成殘渣，能充分保留支撐裂縫的導流能力；3、攜砂能力強，抗剪切力強，節約砂；4、對儲層的傷害小，對巖心的傷害率僅為3-5%；5、清潔壓裂液管路摩阻很低，可以做到清水的一半以下；6、添加劑少，常規聚合物基壓裂液通常需要10-15種添加劑，而清潔壓裂液只需要1-3種添加劑,配制時只需與水充分混合，可隨時調整粘度，不需要長時間溶脹，無毒無腐蝕性，便于現場施工。

中國石油長城鉆探公司研制了一種GW－CF低殘渣壓裂液體系，該壓裂液體系具有使用濃度低、粘度高、水不容物低、殘渣低、攜沙能力強、濾失量小、摩阻低、返排率高、成本低、環境保護性能好和增產效果好等特點，是非常值得推廣應用一種壓裂液。

5.大力推廣使用連續混配壓裂液及配液裝置

配液是壓裂過程中的一道重要工序，傳統人工配液方法存在配液時間長、勞動強度大、液體容易腐敗、余液浪費嚴重等問題，浪費的余液還沒有使用就已經對環境造成了污染，因此大力推廣使用新型的連續混配裝置，對減小余液對環境的污染也有很大幫助。

結論

在當今社會，石油與天然氣依舊是我國經濟發展及群眾日常生活中的核心能源，在我們采用壓裂與酸化技術大力提高油田產量的同時，要時刻注意對環境的保護工作，環境保護是利國利民，造福子孫的千秋大業，不能因一時追求經濟利潤而盲目的進行能源開采。

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