信秀麗
(大慶油田工程有限公司安全環境評價研究所,黑龍江 大慶 163712)
石油屬于重要能源。油田產能建設項目關系到國家生產及社會的穩定發展。油田產能建設過程中是否會對環境造成重大影響,對石油行業的發展意義重大。而全面分析油田產能建設過程的工藝流程、產污環節及主要污染物,是有效地采取油田開發環保措施的重要基礎,是油田產能建設項目可持續發展的重要保障。
油田產能建設項目施工期(見圖1)包括鉆井階段、井下作業階段和地面建設階段。其中,鉆井階段主要包括鉆前準備、鉆井過程,井下作業主要包括射孔作業和壓裂作業,地面建設階段主要包括井場建設、管道建設、通井路建設及供配電工程等油田地面建設施工活動。

圖1 施工期工藝流程Fig.1 Construction period process flow
根據集油工藝不同,采油井分為非拉油井及拉油井。非拉采油井采出液采用環狀摻水集油工藝經集油閥組間進入轉油站,拉采油井采出液采用架罐拉油工藝進入卸油點。采出液在轉油站和卸油點進行加熱處理(轉油站還需進行氣油分離,將分離后的油田伴生氣用于站內自耗)后,經管道輸送至聯合站進行脫水處理,分離出的含油污水進入含油污水處理站,處理后的凈化油外輸銷售。見圖2。

圖2 運行期工藝流程Fig.2 operating process
鉆井過程對周圍環境產生的污染主要包括平整井場、搬運安裝鉆機、挖泥漿池、架設泥漿槽、堆放鉆井物料等工作產生的污染,產生的污染物主要有鉆井污水、鉆井泥漿、巖屑、防滲布、包裝袋、柴油機排出的煙氣、物料運輸搬運產生揚塵、鉆機振動產生的噪聲及重型車輛沿途產生噪聲污染等[1-2]。
井下作業是進行采油生產的重要手段之一,也是油田開發的重要污染環節之一。施工期的井下作業主要包括射孔作業和壓裂作業。污染來源主要是射孔時產生的廢液、壓裂產生的壓裂返排液[3]。該過程污染物主要包括廢棄射孔廢液、壓裂返排液[3]、車輛尾氣,施工機械及車輛噪聲等。
地面建設內容包括采油井井場、集油摻水管道、通井路及供配電工程等油田地面建設施工活動。在采油井井場、道路建設以及集輸、摻水管線挖溝敷設等過程會產生揚塵、車輛尾氣、噪聲、生活污水、生活垃圾等污染物[2]。
油田運行期產生的污染主要包括:油田采出水[1],油氣集輸揮發的非甲烷總烴[1],油井作業產生作業污水和作業污油,抽油機產生的噪聲,加熱爐燃燒新增產能產生的煙氣,場站機泵產生的噪聲,清罐產生的油泥等。
3.1.1 水污染物
油田產能項目施工期產生的水污染物主要為鉆井廢水、試壓廢水、生活污水等。
鉆井廢水主要來自鉆井過程中沖洗鉆臺、鉆具和設備等產生的廢水,主要含有泥漿和巖屑等污染物,鉆井后固化處理。試壓廢水來自新建管道試壓作業,主要含鐵銹和泥屑等污染物,沉淀后可進行綠化使用或送含油污水站處理后回注地下油層。鉆井隊每天產生生活污水約0.32m3,主要含COD 及NH3-N 等污染物,排入施工現場生活污水池,施工結束后衛生填埋。
3.1.2 固體廢棄物
油田產能建設項目施工期產生的固體廢棄物主要為廢棄鉆井液[1]、鉆井巖屑、廢棄射孔液、建筑垃圾、生活垃圾等。
廢棄鉆井液是指鉆井過程中無法利用或棄置的鉆井液,施工結束后,一般送集中固化點進行固化處理。鉆井過程中,巖石經鉆頭和泥漿的研磨而破碎成巖屑,部分巖屑經泥漿循環攜帶至井口,鉆井期間存放于井場廢砂池,完井后與廢鉆井液一起固化處理。鉆井后需進行射孔作業,射孔液主要成分為無機鹽類水溶液加適量黏土穩定劑,作業過程中產生的廢棄射孔液與廢棄鉆井泥漿一同固化處理。部分油井投產前需進行壓裂作業以提高產量,壓裂作業過程中將產生壓裂返排液,通常用罐車收集,送至廢壓裂液處理站進行處理[3]。土建施工過程中產生的建筑垃圾包括建筑廢料及管材廢料,集中收集,統一拉運至城市建筑垃圾消納場處理。鉆井期間每個井隊每天產生生活垃圾5kg,主要成分為剩菜飯等,集中收集,施工結束后送生活垃圾填埋場處理。
3.1.3 噪聲污染
施工期產生的噪聲主要施工機械和車輛運行噪聲[2],噪聲源強為70~92 dB(A)。
3.1.4 大氣污染物
施工期產生的廢氣主要為柴油機燃燒排放的煙氣[2],道路、管道施工產生的揚塵[2],施工車輛排放的尾氣,由于這些影響都是暫時性的,施工一結束就隨之消失,對周圍空氣環境產生的影響較小。
3.2.1 正常工況
1)水污染物,油田產能建設項目運行期產生的廢水主要為油田采出水及生活污水。油田采出水為油井采出液經油水分離工藝后分離出的含油污水,主要污染物為石油類,經含油污水站處理后回注地下油層[1];生活污水為場站工作人員產生,主要污染物為COD 及NH3-N 等,經生活污水站處理后排放。2)大氣污染物,工程運行期產生的廢氣主要為燃燒煙氣及非甲烷總烴揮發[1]。燃燒煙氣來自轉油站加熱爐運轉產生,主要污染物為SO2、NO2及煙塵;非甲烷總烴來自于原油集輸環節中的無組織揮發。3)噪聲污染,工程噪聲源主要是抽油機運行產生的噪聲,噪聲源強為65~75 dB(A)。4)固體廢棄物,主要包括原油排泥砂及場站工作人員產生的生產垃圾。采油生產萬噸原油一般會產生排泥砂(固相)約0.3t,統一收集送含油污泥處理站處理;產生的生活垃圾由油田物業統一收集送城市生活垃圾處理場處理。
3.2.2 非正常工況
油田產能建設項目的非正常工況主要指修井、洗井等作業期,主要產生含油污水及作業污油。油井作業周期1.5 年,作業污水產生量4m3/井次,注水井作業周期為2 年,作業污水產生量60m3/井次,此部分污水采用作業污油污水回收裝置回收后送含油污水站處理后回注,不外排。由于作業含油污水采用回收裝置回收,因此產生的作業污油量很少,考慮意外情況,一般每口油井作業期間產生的作業污油可按50 kg/井次,統一收集送含油污泥處理站處理。