石油鉆井現(xiàn)場環(huán)境保護(hù)措施分析

中國石油川慶鉆探國際工程公司 安強(qiáng)強(qiáng)

在進(jìn)行石油鉆井作業(yè)的過程中，鉆井液是確保石油工程可以順利完成必不可少的一項(xiàng)生產(chǎn)物質(zhì)。一口井的鉆井作業(yè)在完成之后，所存留在作業(yè)現(xiàn)場的廢棄物絕大多數(shù)都是廢棄的鉆井液（石油鉆井作業(yè)過程中產(chǎn)生的最主要的污染物便是廢棄的鉆井液）。調(diào)查研究顯示，對于石油鉆井作業(yè)來講，由于其往往具有野外的特征，所以施工團(tuán)隊現(xiàn)場所有的廢棄物幾乎全部排放起來，積存于廢漿的儲存池內(nèi)，這樣一來，就使這些鉆井廢棄物中的有害成分逐漸復(fù)雜化。但是由于出外排廢棄鉆井液外，其他一些工業(yè)的廢棄物排放數(shù)量也非常有限，所以在這種情況下，廢棄物的環(huán)境安全性主要取決于外排的廢氣鉆井液（刪除）。為了有效解決鉆井廢棄物對于周圍環(huán)境所造成的影響，石油鉆井作業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊不僅需要應(yīng)用各種低毒或者無毒的鉆井液體進(jìn)行鉆井，同時還需要開發(fā)各種各樣的鉆井廢棄物環(huán)境處理技術(shù)。然而就目前來看，由于我國的石油鉆井技術(shù)發(fā)展起步比較晚，我國的鉆井液處理技術(shù)總體水平還比較低，目前該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展空間很大。

一、我國石油鉆井環(huán)境保護(hù)的現(xiàn)狀分析

眾所周知，在石油開發(fā)過程中，石油鉆井作業(yè)是最復(fù)雜的一項(xiàng)工作內(nèi)容，并且石油鉆井作業(yè)所產(chǎn)生的排放廢物對于當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境危害也最大。在這種情況下，國家有關(guān)部門逐漸加大了對于環(huán)境保護(hù)的力度，并且針對石油鉆井作業(yè)當(dāng)中所產(chǎn)生的一系列廢棄物制定了有關(guān)的處理措施。但是就目前來看，部分單位仍然存在無法及時處理石油鉆井廢棄物而造成堆放的現(xiàn)象。造成這種現(xiàn)象的原因主要有以下幾個方面。

（1）環(huán)保管理?xiàng)l例制定與執(zhí)行。各個地區(qū)針對石油鉆井作業(yè)的環(huán)境管理?xiàng)l例在制定以及執(zhí)行的過程中，各個區(qū)域都有不同的規(guī)定。同時相關(guān)企業(yè)的重視度不同，有些企業(yè)為了減少成本而鋌而走險，違法排放。

（2）缺乏配套的處理技術(shù)。就目前來看，雖然我國已經(jīng)很早就開展了對于石油鉆井廢棄物處理技術(shù)的研究，但是由于我國缺乏專門的技術(shù)和設(shè)備，所以導(dǎo)致這項(xiàng)研究的效果并不明顯。與此同時，由于我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和執(zhí)法的力度受到了一定的限制，所以并不能投入大量的資金或者設(shè)備用于處理石油鉆井的廢棄物，這樣一來，就對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境安全造成了十分嚴(yán)重的影響。

（3）鉆井液處理劑。在開展石油鉆井作業(yè)的過程中，針對石油鉆井作業(yè)所使用的鉆井液往往都是水基鉆井液，廢棄物的毒性也主要來源于鉆井液。然而目前國家有關(guān)部門往往更加強(qiáng)調(diào)的是使用低毒性的鉆井液，這就可以實(shí)現(xiàn)廢棄物經(jīng)過處理后達(dá)到國家的排放標(biāo)準(zhǔn)，減少對環(huán)境的污染。

二、石油鉆井作業(yè)環(huán)境污染的特點(diǎn)

（1）污染物的間歇排放與連續(xù)排放相結(jié)合。在石油鉆井作業(yè)過程中所產(chǎn)生的一些污染物，例如像廢油或者是沖洗廢水等，往往都是間接排放的，而像一些污染物，如鉆井液廢液或者巖屑等則是連續(xù)排放的。

（2）污染的可控與難控相結(jié)合。在石油鉆井作業(yè)過程中，像一些生活污水以及油污滴漏等等，往往可以通過提高施工團(tuán)隊工作人員的工作素質(zhì)、業(yè)務(wù)能力以及環(huán)保意識而避免其造成污染。但是石油鉆井液對當(dāng)?shù)氐貙铀奈廴荆貙恿黧w對于大氣的污染則是難以控制的。

（3）分散性污染與區(qū)域性污染相結(jié)合。在開展石油鉆井作業(yè)的過程中，所形成的一些具有開采價值的油氣藏必須要滿足“生、儲、蓋”等特殊地層和一定的地質(zhì)構(gòu)造條件，這樣一來，就決定了油氣的鉆井作業(yè)是有區(qū)域性的。然而在我國，具有開采價值的油氣區(qū)塊比較多，幾乎遍布全國各省（區(qū)、市），但是由于油氣的儲量不大，呈現(xiàn)出了大油田少、小油田多、分布十分分散的情況，這樣一來，就導(dǎo)致我國在開展石油鉆井作業(yè)過程中所造成的環(huán)境污染表現(xiàn)出區(qū)域性污染和分散性污染并存的局面。

（4）石油鉆采污染和地方污染相結(jié)合。在進(jìn)行石油鉆井作業(yè)的過程中，石油鉆采所產(chǎn)生的污染與當(dāng)?shù)氐墓I(yè)和現(xiàn)代的生活所產(chǎn)生的污染相疊加，超出了當(dāng)?shù)丨h(huán)境的自凈能力，這樣一來，就導(dǎo)致石油鉆井作業(yè)污染治理比較困難。

（5）污染物的不可見性與可見性并存。石油鉆井作業(yè)往往在地面以下數(shù)千米進(jìn)行，這對地下流體、巖石的污染幾乎是不可見的，但是危害卻十分深遠(yuǎn)。而對于地面油污、廢棄鉆井液、巖屑等污染物卻是很容易發(fā)現(xiàn)的。

（6）污染物對人體健康環(huán)境的影響越來越大。在石油鉆井過程中，通過不斷地采用新型的鉆井液材料，新材料往往都是高分子人工合成的材料，這些材料在自然界當(dāng)中由于缺少可以降解的微生物，所以就導(dǎo)致這些新材料在應(yīng)用的過程中不斷地堆積，影響到人民群眾的身體健康和其他生物的生存與繁衍。

三、石油鉆井作業(yè)的環(huán)境污染治理措施分析

（1）對于水污染以及治理措施。在石油開采團(tuán)隊進(jìn)行鉆井作業(yè)的過程中，對于水體的污染

主要包括地層水的污染，地表水的污染和河流海洋的污染、而造成污染的主要原因則是由于在鉆井作業(yè)過程中所發(fā)生的嚴(yán)重的井噴事故、井漏事故，或者是在作業(yè)過程中由于鉆井液出現(xiàn)的濾失、滲透的情況，沖洗井架、鉆臺、鉆井設(shè)備等產(chǎn)生的廢水等，來自洗衣房、廁所、廚房和浴室等場所的生活污水也是水體的嚴(yán)重污染源。在開展鉆井作業(yè)過程中，所引起的水污染與其他方面所引起的水污染具有特殊性，也有相似性，鉆井液滲透到地層，改變了地層水和地表水的ph值，所以就會使水的生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，從而影響水體水生生物的繁殖與生長。對于被鉆井液所污染的水體，由于其鈣化程度一般都會高于正常的水平，而當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民如果用這樣的水澆灌莊稼，就會污染土壤，從而導(dǎo)致土壤出現(xiàn)肥力下降、易板結(jié)等情況。如果長期用這種水澆灌土壤，則會使當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)土地鹽堿化、農(nóng)作物無法生長等情況。鉆井液與生活污水混合會使水質(zhì)嚴(yán)重惡化，水中的有機(jī)質(zhì)含量增多，溶解氧的含量下降，嚴(yán)重威脅到水中生物的生存和成長。在還原環(huán)境下，還會使低毒性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高毒性物質(zhì)，鉆井液當(dāng)中的重金屬往往會通過食物鏈進(jìn)入生物體，并且在生物體當(dāng)中實(shí)現(xiàn)堆積，從而產(chǎn)生累積效應(yīng)，使一些水生耐毒生物增多，其他生物則會受到抑制，甚至?xí)a(chǎn)生滅絕的情況，嚴(yán)重破壞水中的生態(tài)平衡。油污染會使水中的氧氣減少，影響到魚苗、魚卵等的生長和發(fā)育。為了有效杜絕上述這種情況的發(fā)生，減少鉆井作業(yè)對于水體的污染，施工團(tuán)隊的工作人員可以優(yōu)化固控工藝，通過采取閉合鉆井液循環(huán)系統(tǒng)以及欠平衡鉆井技術(shù)，防止出現(xiàn)鉆井液的濾失是漏失。對于廢棄鉆井液，通過采取固化技術(shù)，可以讓其成為像土壤一樣的固塊，施工團(tuán)隊繼續(xù)用塑料膜進(jìn)行密封，之后與巖屑一起挖坑填埋。對于少部分廢棄鉆井液，通過采取回注法將其注入不滲透的地層或者是廢棄井的環(huán)形空間當(dāng)中，研究團(tuán)隊還需要努力開發(fā)研究出新型的低毒易降解的專業(yè)鉆井液，實(shí)現(xiàn)鉆井液的回收循環(huán)利用，以及防止發(fā)生井漏或者井噴等事故。在減少鉆井液排放量的同時，石油鉆井作業(yè)的施工團(tuán)隊還需要減少生活污水的排放，實(shí)現(xiàn)生活污水先沉淀、后凈化、再排放。

（2）土壤污染以及治理措施。對于石油鉆井作業(yè)所產(chǎn)生的土壤污染，主要來自回收不當(dāng)而散落地面的廢棄鉆井液，機(jī)械設(shè)備的潤滑油、動力油，淺層鉆井時鉆井液的大量濾失以及漏失的鉆井液添加劑等。除此之外，向鉆井液材料、生活垃圾以及巖屑等如果處理不當(dāng)，也會成為土壤的主要污染源。在這些污染源當(dāng)中，油類的污染是土壤最為嚴(yán)重的污染，它的主要成分有鹽類、有機(jī)聚合物、重金屬離子、木質(zhì)素磺酸鹽等。在進(jìn)行石油鉆井作業(yè)過程中所產(chǎn)生的污染物對于植物的根系具有十分嚴(yán)重的影響。石油污染物進(jìn)入土壤之后，會停留在土壤的微小孔隙當(dāng)中，阻礙土壤與大氣氣體的流動和交換，從而影響到植物根系的呼吸作用以及植物根系對于周圍溶液當(dāng)中礦物離子的交換和吸附，與此同時，還會改變土壤的干濕性。植物生長過程中所必需的礦物離子由于缺少了溶液環(huán)境而不能實(shí)現(xiàn)自由的運(yùn)移，油膜附著在根尖，進(jìn)一步阻礙了植物根系的呼吸，從而使植物根系由于缺氧而腐爛。石油鉆井作業(yè)過程中所發(fā)生的井噴事故，會使土地上的植物體沾上一層油膜，而油膜則會堵塞葉片的氣孔，影響到植物的光合作用，同時還會減弱植物的蒸騰作用，影響到礦物離子在植物體內(nèi)的運(yùn)輸，使植物不能進(jìn)行正常的生長和發(fā)育。由于鉆井液直接或者間接地進(jìn)入土壤，改變了土壤原先的ph值和可溶性鹽的離子濃度，使土壤出現(xiàn)易板結(jié)以及鹽堿化的情況，同時還會導(dǎo)致土壤當(dāng)中的碳元素、硫元素、氮元素比例失調(diào)，影響到植物的正常生長。重金屬離子的污染還會影響到植物的生長和發(fā)育，使植物出現(xiàn)植株矮小，果實(shí)減少等情況，最為主要的是金屬離子和難以分解的有機(jī)物聚合物被植物所吸收之后通過食物鏈，生物體當(dāng)中實(shí)現(xiàn)不斷的堆積。如果人民群眾吃了這些含有毒物質(zhì)的食物，生命健康就會受到影響。除此之外，來自合成液或者是地層深處的一些有毒性物質(zhì)，會使土壤當(dāng)中的微生物種類以及數(shù)量發(fā)生變化，導(dǎo)致土壤的酶活性降低甚至消失，土壤當(dāng)中的生物被毒害，影響到整個土壤的生態(tài)平衡系統(tǒng)。為了有效防止石油鉆井作業(yè)所產(chǎn)生的土壤污染問題，最為主要的措施就是需要嚴(yán)格的加強(qiáng)廢棄鉆井液、巖屑的排放管理，防止出現(xiàn)井噴或者井漏等事故。石油鉆井作業(yè)的施工人員需要盡可能地避免應(yīng)用合成基鉆井液、油基鉆井液，對于這些鉆井液的應(yīng)用需要有嚴(yán)格的管理措施，防止這些鉆井液溢出泥漿池或者處理池。與此同時，施工團(tuán)隊還需要防止巖屑對于土壤的污染，將這些污染物作為路基或者是瓦磚等的建筑材料進(jìn)行處理。石油鉆井作業(yè)的施工人員對于土壤污染的處理，一般會采取化學(xué)沉淀法、提取綜合法、生物修復(fù)法、物理當(dāng)中的重力沉降過濾法、離心分離法以及熱脫毒、熱解吸等。除此之外，還需要加強(qiáng)石油鉆井作業(yè)施工人員的環(huán)境保護(hù)意識，在進(jìn)行石油鉆井設(shè)計的過程中，盡量減少土地占用量，通過應(yīng)用一些小井眼或者是微小井眼進(jìn)行鉆井，培育出優(yōu)良的微生物，對已經(jīng)污染的土壤進(jìn)行修復(fù)。在可能產(chǎn)生污染的設(shè)備設(shè)施底部建立防溢池并進(jìn)行防滲布鋪墊，進(jìn)一步減少污染物外泄時對土壤的污染。

（3）大氣污染以及治理措施分析。在進(jìn)行石油鉆井作業(yè)過程中所產(chǎn)生的大氣污染物主要來源于井噴、井涌以及在正常鉆井過程中所產(chǎn)生的地層氣體，或者是在井噴失控著火之后燃燒所釋放出來的二氧化碳?xì)怏w、一氧化碳?xì)怏w等。對于鉆井液的配料，鉆井液材料的裝卸以及在井隊搬遷過程中所產(chǎn)生的粉塵，大功率柴油機(jī)揮發(fā)的一些油性物質(zhì)，或者是施工過程中的壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、制氮機(jī)、增壓機(jī)等，如果應(yīng)用的物質(zhì)不能充分燃燒，那么所產(chǎn)生的污染物也會影響到大氣。在進(jìn)行石油鉆井作業(yè)過程中所產(chǎn)生的大氣污染物主要來源于井噴、井涌以及在正常鉆井過程中所產(chǎn)生的地層氣體如硫化氫等、發(fā)電機(jī)等設(shè)備產(chǎn)生的尾氣以及鉆井液材料的裝卸以及在井隊搬遷過程中所產(chǎn)生的粉塵，大功率柴油機(jī)揮發(fā)的一些油性物質(zhì)等。就目前來看，由于空氣鉆井技術(shù)應(yīng)用越來越頻繁，空氣鉆井技術(shù)所產(chǎn)生的大量粉塵往往會通過除塵之后排放到沉沙池當(dāng)中，即使施工團(tuán)隊所有的設(shè)備可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但是在沉沙池周圍的數(shù)10m內(nèi)，還是會有十分沉厚的粉塵灰。在這個過程中，一旦出現(xiàn)了防噴器膠芯磨損或者是降塵泵出故障等情況，那么施工現(xiàn)場就會頃刻籠罩在粉塵當(dāng)中，能見度十分低，容易引發(fā)安全事故。這些細(xì)小的粉塵被人吸入人體之后，有一些就會黏在人體的呼吸道壁上，隨后由分泌物排出。有的則會深入到人體的肺部當(dāng)中，在肺泡內(nèi)沉積下來，從此以往沉積物將會堵塞人體的毛細(xì)管道，從而使肺泡的功能受到嚴(yán)重的影響，降低人體的肺活量，人體的呼吸次數(shù)增多，心跳加快，很容易就會導(dǎo)致人體出現(xiàn)呼吸道疾病或者是心臟病等。在石油鉆井作業(yè)鉆入油氣層之后，地層油氣會以溶解以及自由擴(kuò)散等方法進(jìn)入到循環(huán)的鉆井液當(dāng)中，如果施工團(tuán)隊可以控制井體，那么這些氣體從鉆井液處理系統(tǒng)分離出來，會擴(kuò)散到大氣當(dāng)中。油類物質(zhì)有一些會揮發(fā)到大氣當(dāng)中，而有一些則會在鉆井液當(dāng)中繼續(xù)循環(huán)。鉆井作業(yè)所造成的大氣污染一般都是短時的、局部的，所以在這種情況下，要想有效地防止大氣污染，那么石油鉆井作業(yè)的工作人員在開展技能培訓(xùn)的過程中，就需要提高技術(shù)人員處理事故的能力，將井噴事故降至最低。同時，還要加強(qiáng)對于鉆井的監(jiān)督管理工作，嚴(yán)格按照國家相關(guān)規(guī)定和企業(yè)的各種規(guī)章制度開展鉆井作業(yè)，提高石油鉆井作業(yè)施工人員的抗風(fēng)險意識和自我保護(hù)意識。對于一些容易起粉塵的鉆井材料，施工人員需要盡量地采用桶灌裝少用袋裝的方法，在條件允許的情況下，可以始終保持周圍的空氣濕潤。

四、結(jié)束語

總而言之，石油鉆井作業(yè)的施工團(tuán)隊在開展環(huán)境保護(hù)工作的過程中，必須要堅持走產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的道路。石油鉆井作業(yè)的工作人員必須要提高自己的專業(yè)工作能力，正確認(rèn)識到石油鉆井作業(yè)所產(chǎn)生的大氣污染、土壤污染、水源污染等問題，積極更新鉆井技術(shù)，優(yōu)化鉆井方案，減少鉆井作業(yè)對當(dāng)?shù)丨h(huán)境以及人體的危害，實(shí)現(xiàn)我國石油鉆井作業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為我國經(jīng)濟(jì)社會的長治久安打下良好的基礎(chǔ)。