油氣田開發過程中的環境影響因素分析

李靜

摘 要：文章綜述了在油氣田開發過程中可能存在的各種環境影響因素，主要包括廢氣污染源、廢水污染源、固體廢渣污染源等。通過對其產生途徑、組成成分進行分析，辨識污染因子與可能產生的危害，從而提出各項環保對策和措施。

關鍵詞：油氣開發；大氣污染物；水體污染物；固體廢渣

中圖分類號：X37；TE99 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）05-0173-02

1 油氣勘探開發污染物分布及排放特性

1.1 污染源的高分散性

一是污染源比較分散。油氣田基本上在全國都有分布，因而，在石油及天然氣勘探開發過程中會產生比較廣的污染物分布。二是存在極為分散的點狀污染源。在石油及天然氣勘探開發過程中，產生污染的地方主要是采油井、采氣井、注水井、探井以及地震炮孔，它們再通過輸油管網、輸水管網、輸氣管網與聯合站、計量站等連接起來，由此形成點狀分布的污染源，極為分散。三是多數油氣田是面狀污染源，它們呈區域性分布。一個油田或氣田一般不連片，而是由多個不一樣大小的油氣田組成，所形成的污染源也就沒有具體的邊界。四是污染源一般都具有很強的流動性。五是污染源在分布上還具有交叉性。因為大多數油氣田并不是孤立存在，當地還有其他工業企業，它們交錯分布。

1.2 油氣田污染物排放比較復雜

一是既有點狀污染源排放，又有面狀污染源排放，以點狀污染排放為主。所謂點狀污染源就是一口口的油氣井，眾多油氣井組成的油氣田就是一個面源。二是既有污染物的連續排放，又有間歇排放，但主要是間歇排放。三是既有污染物的無組織排放，又有污染物的有組織排放。四是既有污染物的正常生產排放，又有污染物的事故排放，但主要是正常生產排放。

2 油氣田開發污染源識別

2.1 水體污染物

2.1.1 采油廢水

油井采出水為油田含油廢水的主要來源，是隨著原油從地層開采出來的，在注水采油生產過程中，為保持油層壓力，會往油層注入高壓水，這樣就會驅動石油從油井中開發生產出來。但這一過程持續一段時間后，注入的水又會隨著石油一起開采出來。這種廢水中除了包含石油外，還包含很多鹽類、氣體，礦化度很高。而且，為了將這種含水的原油進行脫水，還需要加進去很多化學添加劑。如此一來，廢水中又含有了其他污染物，例如高分子有機物。這種采油廢水一般是經過處理后回注，不外排。但有時由于設備的維修、維護以及管線穿孔和設備損壞等原因會造成含油污水的跑冒滴漏。如果這種污染物排放到環境當中，就極有可能影響到地下水環境、土壤環境以及地表水環境。

2.1.2 采氣廢水

采氣廢水指采氣過程中隨天然氣一同帶出地面的各種廢水，主要為地層水與凝析水。尤其是含硫氣田所產生的廢水，除了含有懸浮類污染物、石油類污染物，還包含硫化氫，處理起來比較困難。

2.1.3 廢棄鉆井液

廢棄鉆井液產生量巨大，組成復雜，重金屬、COD、石油類有害物質濃度較高。對廢棄鉆井液的處理一般是將它們運輸到特定地方集中起來進行固化，不能運輸的部分則將它們封存在專門的池子內，并進行固化處理。

2.1.4 洗井廢水

油井每生產一段時間，其油管、井壁上就會附著一些污垢，例如鐵銹、石蠟等，如果不將它們及時清理下來，不但輸油管的運輸能力會下降，還將帶來嚴重的安全隱患。為此，就需要洗井，是指從地面向油井內打入洗井液，這樣，就把油管和井壁上的污垢混雜到洗井液中，并帶上地面。井下作業廢水全部進入罐車運至場站采出水系統處理達標后回注。洗井廢液中的主要污染物包括：重金屬離子、有機物、泥砂等。

2.1.5 酸化殘液

酸化作業是油田進行增產的一種技術手段。但同時，也會帶來污染，每施工一口酸化井，會產生極具腐蝕性的廢酸，一般為幾十立方米，甚至幾百立方米。

2.1.6 壓裂液

壓裂作業也是油氣井增產的主要措施之一。壓裂液是壓裂作業的重要組成部分，具有高COD、高色度、難降解等特點，具有一定的毒性，直接排放會對周圍環境造成污染。

2.1.7 機械設備清洗廢液

在油氣勘探開發過程中，一些機械設備每隔一段時間就需要進行沖洗，由此就會產生一些污染廢水，其特性為：pH值多在8～9之間；含有大量的懸浮物，這些懸浮物多來自鉆井過程中產生的巖屑，還有一部分來自地表土的泥沙；含有大量的無機污染物以及有機污染物，它們多來自于鉆井液中的種類繁多的添加劑。

廢水經井場上的地面管溝排到專門的水池中，其中一部分還可以重新利用，另外一部分則封存于井場的廢水池中，自然蒸發或者滲漏。

2.2 固體污染物

2.2.1 落地原油

油田生產的石油絕大部分會進入輸油管線，但仍然會有極少部分掉在地面，這部分石油就叫做落地原油。它產生的原因很多，但主要有三種：

一是在石油試采時會有少部分石油掉落地面。在石油勘探過程中，如果發現了油層、氣層，就需要把油氣開采出來進行測試，獲取油層或氣層的壓力、油氣產量等數據，在此過程中，會有部分石油散落到地面。

二是在石油開采過程中，因為管理方面的原因，致使石油灑落。例如，輸油管線質量低劣，或者超期使用，致使管線穿孔，造成油氣泄漏。

三是由于一些生產事故，致使油氣泄漏，例如井噴等。

2.2.2 油泥和油砂

在石油和天然氣開發過程中，油層壓力會逐漸降低，為保持壓力，就需要把高壓水注入油井，從而驅使石油從油井中開發出來。但這樣做的后果是，開采出來的石油里就含有大量水分，需要特殊設備再把水分分離出來。對分離出來的廢水，需要經過凈化處理，在此過程中，就會產生大量污染物，即油泥和油砂。油泥和油砂的主要組成成分為泥砂、石油類物質和其他有害成分。含油污泥要做回收無害化處理。

2.2.3 廢機油、潤滑油

機械設備產生的廢棄機油、潤滑油主要有兩種情況：

石油鉆探設備所產生的廢棄機油、潤滑油：在石油勘探階段以及建設階段，會大量使用鉆機等鉆井設備，這些設備會產生大量廢棄機油、潤滑油。

抽油機廢潤滑油：油井運營期抽油機日常維護保養產生的廢潤滑油脂。

2.2.4 清罐油泥

大型油罐是聯合站必備的儲存設施，儲罐每運行5～7年就要進行清理。在清理過程中就會產生大量的油泥，油泥的主要組成成分為：無機鹽、泥砂、水、石油等。

2.2.5 鉆井巖屑

在石油鉆井過程中，鉆頭破碎巖層，從而產生大量的巖屑，在泥漿循環過程中，巖屑被帶到地面。巖屑組分中，可對環境造成污染的主要是石油類物質以及鉆井液。鉆井巖屑中含有大量的加重劑、無機物以及少部分石油。另外，部分鉆井非常深，這樣來自深部巖層的巖屑就會含有一些特殊重金屬，它們具有毒性，對環境有害。鉆井產生的巖屑，一半都進入到泥漿中，其余部分被泥漿循環帶上地面，經過處理被分離出來，存放于井場廢砂池，完井后填埋處理。

2.2.6 廢泥漿

在石油鉆井中，廢泥漿產生的途徑主要為：由于各種原因無法使用；鉆完井后被丟棄的泥漿；鉆井過程中濺落的泥漿。廢泥漿的主要組成成分為：粘土、堿、CMC（羥甲基纖維素）以及石油類物質。在這些組分中，主要是酸堿類組分、石油類物質以及可溶性重金屬可對環境造成危害。

2.2.7 含醇污泥

由于在天然氣采集過程中在井底或進口附近容易形成水合物而發生堵塞，為了抑制水合物的生成，常需要從氣井井口向井底注入甲醇來抑制天然氣水合物的形成，這些含有油、甲醇的污水進入凈化廠的污水處理系統中，經過沉淀、濃縮等過程形成了由大量金屬離子、溶解狀酸性氣體構成的含油含醇污泥濃縮系統。

含醇污泥除了具有其他污泥的所有共性以外，還有它獨特的性質。含醇污泥是一種懸浮乳液體系，比較穩定，其組成成分主要為：懸浮固體、油包水等。含醇污泥的密度差很小，顆粒非常細小，是一種絮凝體。它高含醇、高含水，不但粘度大，而且不容易沉降，極易腐敗，腐敗后會惡臭難聞，對空氣造成嚴重污染。

2.3 大氣污染物

2.3.1 鉆機廢氣

鉆機廢氣是油氣田鉆井和生產工作中提供動力的內燃機引擎排放的廢氣，勘探、地面施工、井下作業及油氣運輸等使用汽車產生的汽車尾氣和采油、油氣集輸過程中產生的廢氣。

2.3.2 放空、揮發、泄漏的烴類氣體

在油田開發過程中許多烴類氣體會隨著原油一起被抽出油井，這種氣體含有的烴類物質主要為C1-C5，這是石油以及天然氣生產過程中所特有的大氣污染物。此外，在中轉站維修期間或由于安全等原因（超壓時），部分烴類氣體會被排放到大氣中。還有一部分烴類氣體是在石油天然氣開發以及運輸過程中，由于種種原因揮發掉，或者泄漏出來。在石油和天然氣的整個勘探開發、開采過程中，都會有這類大氣污染物的排放，發生的主要環節是運輸、貯存、開采。

2.3.3 鍋爐煙氣

鍋爐煙氣主要來源于油氣集輸過程中的加熱爐、鍋爐等，加熱爐與鍋爐的燃料為伴生氣。燃燒后就會產生廢氣，燃燒廢氣中對環境造成污染的主要成為是煙塵、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳，排放量最大的是氮氧化物。

2.4 放射性污染物

在石油測井過程中，會使用到放射性物質，如果管理不善，就有可能對環境造成污染。測井中使用的放射性物質主要有放射性同位素、中子源、伽馬源。

2.5 噪 音

噪聲在整個油氣勘探開發過程中都會存在，各種機械設備都會產生噪聲，例如：壓縮機、柴油機、鉆井機、作業設備等等。

3 結 語

①油氣田開發過程中的環境污染因素主要有水體污染物、大氣污染物、固體廢棄物、噪聲污染以及放射性污染物。

②環境和石油、天然氣資源作為一種現實的約束條件，應采取經濟、法規等多種手段建立環境代價修復與補償機制，實現油氣田開發、自然資源、環境的互動。重點在于水資源、自然植被、地質、大氣等生態環境的修復和區域的可持續發展。

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