氣田綠色礦山建設的實踐與對策＊

李燁楠 羅小蘭 焦艷軍

(1.四川天宇石油環保安全技術咨詢服務有限公司；2.中國石油西南油氣田分公司安全環保與技術監督研究院)

0 引 言

綠色礦山是在依法辦礦的前提下，以礦產資源節約集約利用和環境保護為基本出發點，以規范管理、技術創新、節能減排、土地復墾等為手段，以實現經濟效益、社會效益、資源效益和環境效益協調統一為最終目的[1]，將可持續發展理念貫穿礦山建設、生產全過程的新形勢下的資源節約型、環境友好型礦山[2]。

天然氣作為我國普遍使用的一種清潔能源，其開發和利用程度日益受到重視。隨著我國對天然氣礦產資源的開發建設力度加大，如何更快的開發氣田的同時降低對生態環境的破壞無疑是一個重要問題。因此，進一步提高氣田企業綠色礦山建設水平，加快實現國家綠色礦山建設要求尤為迫切。我國對石油天然氣開采行業綠色礦山建設主要包括：礦容礦貌環境優美、環保高效開發、資源節約與綜合利用、建設現代數字化油田、保持企業良好形象等5方面內容。

本文結合西南地區某氣礦開展綠色礦山建設工作與實踐，及時并系統地總結建設經驗和推薦做法，對行業領域內氣田的建設和開發具有一定的參考和借鑒意義。

1 氣礦綠色礦山建設實踐

氣礦自2017年12月開始進行綠色礦山建設工作，經過近10個月的努力，綠色礦山建設工作取得了一定的成效，基本達到了綠色礦山驗收標準要求。針對重點、難點開展專項整治，主要從資源高效開發、清潔生產、節能減排、風險防控、氣田數字化建設、HSE體系建設等方面著力建設打造[3]，積極推動了氣礦綠色、低碳、可持續發展。

1.1 資源高效開發方面

面對老井產能遞減快、無新井產能補充的工作現狀，氣礦積極探尋挖潛增氣的良策，通過優化泡排加注制度、調整地面工藝流程、“間歇+組合”開關井等措施，加注解堵劑、更換井下節流器等方式，著力解決了井堵問題，確保氣井產能發揮正常。部分實施效果良好的作業區在8個月的時間內實現挖潛增產天然氣1 088萬m3，綜合遞減率控制在0.88%，實現氣井高效開采。

1.2 清潔生產方面

1)全面推行鉆井作業清潔生產。推廣“泥漿不落地、鉆井巖屑隨鉆處理平臺、巖屑資源化利用”為主的鉆井清潔生產作業體系，形成了“少污染、控風險、提質量”的清潔生產模式。水基鉆屑經過離心或壓濾固液分離后，實現液相全部回收、部分回用，固相則添加固化劑后即時轉運至附近磚廠，通過加入專利產品激活固化體進行燒結，制成建筑磚，從而實現水基鉆屑資源化利用。相比傳統的固化填埋方式，該措施可以最大程度地實現其減容化、無害化和資源化利用，減少了鉆井固廢對環境危害的風險，同時避免了鉆井固廢的存積問題。

2)持續推進環保隱患治理工作。氣礦在高效開發的同時，始終堅持做好環保隱患防治工作，通過建立年度隱患排查機制及日常隱患排查要求，定期排查隱患。先后對23座所轄重點集輸站氣田水池開展惡臭治理，通過加蓋密閉結合泡沫填充體將逸散出的硫化氫收集至罐中，靠脫硫劑吸附后通過15 m的放散管排放，實現硫化氫、惡臭等指標廠界達標。

此外，針對18座增壓站場機油儲存區域“三防”措施改造，并按時開展危險廢物申報登記工作，定期組織廢機油轉運。

3)開展氣田生態建設，打造環保示范區。結合地方和行業環境保護條例，從氣田綠化、土地復墾等方面開展環境綜合整治工作，建設清潔文明站場。全面開展站場環鏡綠化工作，個別作業區目前綠化面積高達17 747 m2，覆蓋率達到了可綠化面積的90%以上。

1.3 節能減排方面

1)氣礦節能降耗、“三廢”排放等均達到國家規定標準，并一次性通過了清潔生產審核驗收。通過建立能源計量網絡圖、能耗計量器具臺賬，能耗計量器具檢定記錄等相關資料，形成氣田生產過程能耗核算體系。

2)集輸站場脫水裝置板式換熱器改造。脫水裝置原水冷系統為管式換熱器，需通過循環水對貧甘醇進行換熱降溫，消耗電能。氣礦以綠色礦山創建為契機，通過安裝AN76型全焊接板式換熱器替代原有脫水裝置的水冷換熱器對貧甘醇進行降溫，停用循環水冷系統，并對脫水裝置貧、富液換熱工藝流程進行調整，利用高溫貧液、低溫富液在板式換熱器內進行熱交換，降低貧液溫度，提高富液溫度，從而降低水、電消耗及重沸器天然氣耗氣量，實現脫水裝置的節能降耗。改造后，平均每臺脫水裝置年節水量615 m3，年節電量1.89×104kW·h，年節氣量2.97×104m3。

3)站場高耗能循環泵安裝變頻器。站場內液相輸送的循環泵在動力設計上具有一定的富余性，生產中只能靠調節泵旁通閥來控制循環量，其輸入功率大，且大量的能源消耗在旁通中，循環泵處于高耗低效狀態。氣礦通過安裝變頻器，通過變頻器調速，可對循環泵轉速循環量的需求進行調節，減少能源浪費。實施后，每臺泵年節電3.5×104kW·h。

4)閃蒸氣流程改造。閃蒸罐是三甘醇脫水裝置甘醇再生流程中一個重要的氣液分離設備，因閃蒸罐閃蒸出來的氣態烴具有可燃性，通常引入灼燒爐作為廢氣燃燒。氣礦為加強廢氣利用，將閃蒸氣的排放管線接入灼燒爐燃料氣流程，使閃蒸氣作為燃料氣，對廢氣進行了有效的資源再利用，每座閃蒸罐可實現年節氣量約1.5×104m3。

1.4 風險防控方面

1)強化管道完整性管理。開展主要集輸干線管道預膜，減緩腐蝕速率，融合實景三維建模技術，運用無人機巡管、管道光纖預警監測、RSC高精度壁厚檢測、次聲波泄漏檢測等技術對含硫管道泄漏點進行追蹤監控，確保管道平穩運行。近一年，集輸氣管線檢測69條共計828 km，有效防止管線泄漏帶來的安全環保隱患。

2)大力開展環境風險評估。每年對各作業區含硫場站、含油水場站、回注井、固體廢物堆存站、含硫化氫、含油水管道分類進行環境風險評估。針對重大和較大危險源，進行現有環境風險防控和應急措施差距分析，結合分析結果，完善相應風險防范措施和應急措施。上年度通過評估共識別出兩個重大風險源和10個較大風險源，持續提升防范水平。

3)建立氣田水回注風險監控及預警技術。氣礦加強科技攻關，大力開展氣田水回注數值模擬研究，模擬氣田水在不同情景井壁滲漏情況下氣田水的運移特征及回注水質的動態變化過程，指導地下水監測井的布設。結合研究形成的技術成果指導了氣礦3座回注站周邊9口地下水監測井(50～60 m深)的布設及建設，優化了水質監測指標及監測頻率、節約了監測費用，為回注井運行管理及風險監控提供了保障。

4)安裝車輛GPS及視屏監控。氣礦在所轄6大主力生產作業區調控中心推行對氣田水拉運車輛、巖屑拉運車輛進行視頻監控。此外，針對32個產水量大的井站氣田水卸車場站對卸車車輛進行視頻及現場監控，確保氣田水拉運全過程風險可控。

1.5 氣田數字化建設方面

1)建立以RCC(遠程控制中心)為核心，中心站為樞紐，各采輸站場為單元的信息化管理架構。氣礦通過SCADA(數據采集與監視控制)系統升級改造及氣田生產信息化建設，實現生產數據全面采集，安全聯鎖控制重點覆蓋，生產輔助設施自動控制，站場視頻實時監控，數字化氣田功能完善，生產安全管控水平全面提升。

2)加強油氣生產的物聯網系統建設。氣礦結合生產工藝站場數據采集功能需求，推進“遠程支持協作”的生產組織和管理模式的轉變。在所轄26座集氣站和58座單井站推行使用生產物聯網系統，經過兩個多月試運行，達到預期效果。系統主要擔負生產現場巡查、維護保養、問題閉環整改等信息的提示、錄取、查詢、共享及臨時工作發布任務，有效減輕員工工作量，是氣礦建設“智慧氣田”的重要組成部分，進一步提升氣藏安全受控管理水平。

1.6 HSE體系建設方面

1)HSE標準化手冊修訂。成立手冊修訂、現場驗證等兩個專業組推進修訂工作，通過每周收集動態、每月通報工作進度等方法全面掌握手冊修訂工作推進情況。立足生產實際，對照驗收問題，將基層站隊HSE標準化手冊修訂工作與氣礦安全環保責任體系、風險防控體系建設、工作循環分析、生產參數修訂等工作有機融合。

2)HSE履職能力建設。完成本年度操作員工HSE履職能力評估，通過理論測試、實做測試、訪談、考評等方式對員工崗位應知應會、崗位風險識別與控制、應急處置能力進行全方位評估，確定員工履職能力等級，并與績效獎金系數掛鉤。此外，通過每月對員工HSE工作開展情況進行考核，考核結果年底與員工安全環保風險控制獎掛鉤。

2 綠色礦山建設對策及建議

通過上述對氣礦綠色礦山建設實踐作系統的分析研究，總結了幾點綠色礦山建設工作的推薦做法，對油氣田開發行業綠色礦山建設推廣問題提供對策建議。

2.1 探索挖潛增效措施，實現氣井穩產

企業在氣田開采后期，應加強技術攻關，通過摸索挖潛增效的措施，如：優化泡排加注制度、調整地面工藝流程、“間歇+組合”開關井、加注解堵劑、更換井下節流器等方式，著力控制綜合遞減率，確保氣井產能發揮正常，實現老氣田高效開采。

2.2 持續強化清潔生產，拓寬節能減排渠道

持續資金投入和節能減排、綜合處置、利用相關技術研究，在鉆井固廢資源化利用，硫化氫回收利用、返排液處理、氣田水處理、含油固廢等方面積極開展新工藝新技術研究與現場應用；大力排查歷史遺留環境問題，通過建立專項資金和制度落實解決，持續推進氣田水池惡臭治理、危廢暫存區改造等環保隱患治理工作；通過技術節能最大限度地減少能源浪費和廢物排放，優化運行模式，實現經濟發展與生態環境相協調。

2.3 全方位、多手段完善風險防控體系

企業應著力開展技術應用，從制度管理、預警、檢測、監控等全方面提高風險防范水平。將科技成果轉化為現實生產力，運用數字化信息技術，通過人防、物防、技防等綜合措施，有效提升氣田環境敏感區油氣泄漏防護能力。以實現油氣泄漏監控、預警、應急為主要功能，管道壓力、流量實時在線監控；管道、站場閥門遠程緊急截斷；氣田水回注站布設監測井設施。

2.4 依靠科技創新，推進數字化、信息化建設

氣田綠色礦山建設的關鍵是依靠科技驅動，企業可加強油氣生產物聯網、SCADA系統建設，升級數據采集與視屏監控系統，全面推進“單井無人值守+中心井站集中控制+遠程支持協作”生產組織和管理模式的轉變。形成開采系統集中化，儲運系統連續化，監控系統信息化，通過升級換代等途徑提高裝備自動化和現代化管理水平[4]。

2.5 系統完善管理體系，健全相關制度

樹立綠色發展理念，持續從安全生產、質量監督、環境保護、培訓教育等方面完善管理制度體系，并制定相應保障措施。

3 結束語

綜上，氣田綠色礦山建設應以氣田高效開發、資源節約和綜合利用、環境保護、數字化建設、社區和諧作為綠色礦山建設的工作核心，以依法辦礦和安全生產作為綠色礦山建設的前提條件，以企業文化和規范管理作為綠色礦山建設的重要手段，以科技創新、節能減排、清潔生產、土地復墾等作為綠色礦山建設的保障措施，并結合礦區實際情況，全面推進并保障綠色礦山建設工程的順利進行，嚴格履行企業社會責任，搞好企地和諧共建，積極擴大企業影響力并樹立良好的企業形象，積極支持和帶動地方經濟的發展[5]。

本文立足某氣礦生產實際，將綠色發展理念貫穿于氣田開發生產的全過程，以爭創國家級綠色礦山建設標桿為目標，統籌兼顧、因地制宜。堅持用生態經濟理念實現資源的節約利用和環保的高效開發，通過一系列的對策措施有效地推進了綠色礦山的創建工作，積極推動了油氣田企業綠色、低碳、可持續發展，以期促進同行業綠色礦山的建設。