淺談壓裂酸化產(chǎn)生的廢物處理

摘 要：隨著油田開發(fā)的進一步深入，壓裂酸化技術(shù)作為油氣層改造、油田增產(chǎn)的重要手段被廣泛的應(yīng)用，但是該技術(shù)帶來的環(huán)境污染狀況必須予以關(guān)注，在我國環(huán)境污染不斷加劇的背景下，如何能將壓裂酸化過程中產(chǎn)生的污染物降至最低，已成為急需解決的問題。本文首先對壓裂酸化產(chǎn)生的污染物進行了介紹，并分析了其所帶來的危害，然后對壓裂酸化廢物的處理方法進行了剖析，最后提出了壓裂酸化施工作業(yè)現(xiàn)場的環(huán)保措施，以期為今后的工作提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：壓裂酸化；廢物處理；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.025

0 引言

壓裂酸化技術(shù)是目前油田增產(chǎn)和增注的重要手段，但是隨著應(yīng)用范圍和規(guī)模的增大，在壓裂酸化過程中所產(chǎn)生的各種廢水、廢氣、廢渣的處理卻成為了一項難題，若是處理不當(dāng)，將會嚴(yán)重影響到生態(tài)環(huán)境。因此，如何能有效的減少和處理壓裂酸化過程的污染物，成為環(huán)保工作者必須要大力研究和解決的問題。

1 壓裂酸化作業(yè)中產(chǎn)生的污染物種類及所帶來的危害

1.1 污染物種類

（1）廢液，主要包括壓裂施工中壓裂液廢液、各種液體添加劑殘液、酸化施工中的廢酸、施工設(shè)備發(fā)生刺漏而產(chǎn)生的凍膠、壓裂后返排產(chǎn)生的廢液、生活污水以及施工后大罐清洗廢水，尤其是當(dāng)施工現(xiàn)場大罐數(shù)量較多時，清洗廢水更是不可忽視。（2）固體廢物，主要包括破膠劑、支撐劑使用過程中所產(chǎn)生的殘渣以及各種化工料的包裝袋，若是處理不到位，會對生態(tài)環(huán)境造成極大的破壞。（3）廢氣，主要包括酸化過程中各種酸類揮發(fā)所產(chǎn)生的廢氣和泵車所產(chǎn)生的尾氣。（4）其他污染源，包括壓裂酸化過程所產(chǎn)生的噪音污染、人為產(chǎn)生的各種污染以及特殊添加劑所造成的污染等。

1.2 污染物所帶來的危害

第一，污染物進入土壤后，會破壞植物的新陳代謝過程，影響植物對水分及養(yǎng)分的吸收，對植物的生長產(chǎn)生不良影響，嚴(yán)重的會造成植物的死亡并威脅到人畜的安全。被酸液污染的土壤，在少則幾年多則幾十年內(nèi)，會喪失農(nóng)牧和畜牧功能。第二，如果污染物進入水體中，將會嚴(yán)重的影響水體的水質(zhì)，并在水面上形成一層薄膜，這樣會影響到水體與空氣間氧氣的交換，同時降解污染物又需要消耗大量的氧氣，這就造成了水體的缺氧，會影響到水生生物的環(huán)境，嚴(yán)重的會造成水生生物的死亡。第三，污染物中所含的大量酸性氣體擴散到空氣中，容易引起易感人群的不良反應(yīng)，給人們的身體健康帶來威脅。

2 壓裂酸化污染物處理方法

（1）挖坑填埋法。若是環(huán)保要求不高，則可以對污染物采取挖坑填埋的方法，其中以深坑填埋為主，同時要主要做好防滲工作，在很多區(qū)域此種方法已經(jīng)禁用。

（2）焚燒法。焚燒法的工作原理就是在高溫狀態(tài)下，使有機污染物氧化分解，轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳等物質(zhì)的過程，可以有效的去除酸化壓裂過程中產(chǎn)生的廢酸以及固體廢物。

（3）重復(fù)利用法。對于返排量較大的壓裂酸化過程，可以作為注水水源使用，何煥杰等人的研究表明，經(jīng)預(yù)處理、化學(xué)降粘的返排水可以作為注水水源進行重復(fù)使用；張梅華等人研究表明在石油開采過程中，會產(chǎn)生大量的鉆井污水、壓裂廢水以及酸化廢水等，通過對這些廢水中所含污染物的分析，壓裂廢水與采油污水進行混合處理，只會影響到膜濾系數(shù)以及總鐵含量，對水的整體處理效果沒有很大的影響；王松等人發(fā)現(xiàn)，可以采用納米光華技術(shù)對壓裂廢水進行處理，處理過程不會產(chǎn)生新的污染物，而且處理后的水能滿足回用的標(biāo)準(zhǔn)，可以用于注水水源使用，目前此項技術(shù)已經(jīng)在河南某油田得到了應(yīng)用，并取得了良好的效果；蔡愛斌等研究發(fā)現(xiàn)，在適當(dāng)?shù)念A(yù)處理后，將壓裂酸化廢水與采油污水1：20混合，然后再進行進一步的處理，出水SS達標(biāo)，可以作為回注水進行重復(fù)利用。

3 壓裂酸化施工現(xiàn)場的環(huán)保措施

3.1 建立與完善環(huán)保管理體系與責(zé)任機制

要想做好壓裂酸化過程的環(huán)保管理工作，首先需要建立和完善環(huán)保管理體系，設(shè)立專門的管理機構(gòu)，對壓裂酸化作業(yè)中的環(huán)保管理情況進行認(rèn)真的分析，并對可能出現(xiàn)風(fēng)險進行評估，制定合理的工作計劃并進行優(yōu)化，盡量避免和減輕可能出現(xiàn)的風(fēng)險，并制定應(yīng)急預(yù)案并定期組織進行演練。加強員工的業(yè)務(wù)和環(huán)保培訓(xùn)，使其能快速的意識到突發(fā)事件的發(fā)生，并能第一時間采取有效的措施，同時使員工增強環(huán)保意識，能自主的保護環(huán)境。

制定嚴(yán)格的獎懲制度，實行責(zé)任到崗制度，對壓裂酸化施工過程進行有效的監(jiān)管，對于工作中出現(xiàn)的違規(guī)違章行為進行嚴(yán)厲的懲處，對于未壓裂酸化施工提出建設(shè)性意見或者是改進措施的員工，給予一定的獎勵，充分的調(diào)動起員工們的主觀能動性，保證環(huán)保管理工作的順利進行。

3.2 確保施工設(shè)備的正常運行

壓裂酸化施工中會用到強酸，往往還需要面臨高壓的環(huán)境，這就使得施工中存在著許多不穩(wěn)定因素，要保證施工的質(zhì)量，減少危險事故發(fā)生的頻率，就需要保證施工設(shè)備處于良好的狀態(tài)下，并定期對設(shè)備進行檢修，在施工結(jié)束后，要對施工過程中存在的安全隱患進行分析，并制定相應(yīng)的防范措施。

3.3 及時有效的處理污染物

壓裂酸化施工過程中，會產(chǎn)生多種的污染物，并且處理的難度也較大，需要不斷的優(yōu)化革新污染物的處理工藝，并根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，選擇最合理最優(yōu)化的處理方法，諸如挖坑填埋法這樣可能引起二次污染的方法盡量避免使用，處理水污染物以及返排廢水可以采用高溫焚燒法，實現(xiàn)污染物的減排。壓裂酸化過程產(chǎn)生的污染物也可以采用重復(fù)利用法，可以有效的節(jié)約處理成本，給企業(yè)帶來更大的生產(chǎn)效益。

3.4 推廣使用清潔原料

要大力的研制與應(yīng)用清潔原料，這樣可以從源頭實現(xiàn)污染物的減排，采用清潔壓裂液具有以下優(yōu)勢：有效減少破膠劑帶來的污染；濾后不產(chǎn)生殘渣，保證支撐裂縫的導(dǎo)流能力；具有更高的攜砂能力，大大節(jié)省了砂的用量；可以減輕對儲層及巖心的傷害；減少添加劑的用量；可操作性較強，無需長時間溶脹，便于現(xiàn)場施工。

3.5 大力推廣使用連續(xù)混配壓裂液及配液裝置

配液在壓裂酸化過程中占有重要地位，傳統(tǒng)的配液方式耗時較長、勞動強度大，容易發(fā)生腐敗現(xiàn)象，而且余液若未得到妥善的處置，將會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，所以需要大力推廣連續(xù)混配裝置，不但可以有效的提高工作效率，還可以減少余液的產(chǎn)生，防止其破壞生態(tài)環(huán)境。

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