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试油压裂与环境污染研究

试油压裂与环境污染研究

1试油压裂作业主要污染物产生的原因和对环境的危害

1.1液体污染

1.1.1落地原油

原油落地后与水、砂、泥土形成混合物,在露天暴露时,其中的溶解气、轻烃类物质发生挥发进入大气,造成大气污染;渗入土壤会造成土壤污染;特别是井喷或土油池垮塌使原油大量外溢,使原油流入水域造成大面积的水体污染;原油飘洒在周边的农作物、植物上,造成农作物、植物死亡。其主要产生以下几种危害:

(1)人体长期接触这些物质,会对血液和造血器官、神经系统、内脏造成损害。

(2)原油进入水体,在水面扩展成光滑的油膜,阻碍水体与大气之间的物质交换,直接影响水质和水生生物的生存。

(3)原油进入地表,会造成油膜黏附在农作物根茎上,使其枯死。芳烃、重金属离子等被植物吸收后,会通过食物链危及人体健康。

1.1.2压裂酸化液体及废水压裂酸化液体及废水主要有以下几种危害:

(1)酸化排出的残液及添加剂中有毒物质会对环境造成污染。

(2)用于配制醋酸的醋酸酐可产生刺激性很强的蒸汽,直接接触会造成严重烧伤。

(3)压裂后排出的废液成分较复杂,含有原油、地层水和多种化学添加剂,如果直接排入环境,将会对水体、土壤造成污染,对人、动物、植物有极大危害。

1.2气体污染气体污染主要包括两个方面:

(1)气体污染产生的原因。

(2)气体对环境产生的危害。

2试油压裂作业环境污染的特点

2.1污染源分散,排放不规则由于石油资源分布地区广,因此其油田开发区也分布较广,具有分散性的特点,进行试油压裂作业必然会导致各分散点污染。另外各分散点污染物排放时间具有无固定性、无连续性,污染物随机、突发性排放,加重了污染分散点的污染指数。

2.2污染具流动性,涉及环节多由于试油压裂作业很复杂,涉及多种工艺和工序,且每个工艺和工序都有各自的排污类型、时间、污染物特点,综合起来污染环节增多、加大,整个污染面更广。试油队流动式生产施工,作业流动性大,给环境保护管理工作增加了很大难度,如果不能及时治理污染,会给开发区域留下污染隐患。

2.3污染范围大,涉及面广污染源大多处在农田、养殖区、重点水体等环境敏感地区,如果发生大面积污染,就会产生严重危害,影响较大。

2.4污染的种类多,污染物成分复杂试油压裂、酸化等作业过程都可能造成污染,污染物中的污水、污油、化学物质、有毒有害气体等多种成份不易分离处理,危害性较大。

3防治试油压裂作业环境污染的主要措施

3.1井控防污染技术提高工艺技术的本质安全性,安装性能可靠的防喷器,试压合格,保证出现井控险情时能及时关井;选用优质压井液压井,观察压井平稳后再起下管柱,防止由于井喷液体、气体对环境的污染。

3.2起油管防污染技术──井口自封装置为了防止起油管时,油管外壁附着的原油随油管一起上行,带到地面,在井口安装简便井口自封封井器进行刮油。该自封封井器结构简单,体积小、重量轻、不增加井口高度、使用方便,可以和其它任何井口及防喷器配套使用,很好密封油套环空,还可以防止作业时小物件落井。

3.3抽汲防污染技术──气密封式井口防喷盒及密闭罐系统在抽汲排液过程中,安装气密封式井口防喷盒和天滑轮护罩等防喷装置,防止抽汲排出液体或原油污染井口四周、飘洒在井场农田或地表造成污染;采用密闭罐系统收集抽出的液体和原油伴生气,将原油伴生气从管线引出燃烧,减小原油伴生气污染。

3.4放喷防污染技术──分离燃烧排放气井压裂、酸化后放喷排液时,通过分离器,进行气液分离,将分离出的天然气充分燃烧,废液回收再利用,防止井内气体及雾化液体对环境造成污染。

3.5采用新型低分子环保型压裂液低分子环保型压裂液技术,不但可以降低压裂施工增产作业对油气层改造造成的污染;又可以进行回收再利用施工,提高企业经济效益;还可以减少对地表和空气的污染,产生积极的社会效应,树立和谐发展的采掘业责任形象,因此,可大力推广应用低分子环保型压裂液,减少压裂液对环境的污染。

3.6现场采用防渗布隔离技术

为了防止抽汲、循环、起下管柱、压裂酸化等工艺过程及井喷液体对环境的污染,在井口周围、排污渠、排污池等处铺设防渗布,对井内返出的液体回收,集中处置,可有效防止液体落地产生污染。

3.7加强环保治理费用投入,落实治理措施在开发方案中充分考虑环境治理费用,并保证环境治理费用投资到位,设计、修建井位时,实地踏勘测量,考虑自然或原有开辟地,尽量避开河道、行洪区、有滑坡现象的区域;施工期间督促检查施工单位修建符合要求的排污池、生活垃圾池、化粪池,施工过程按要求将污水、固体垃圾分类排放,施工结束对试油压裂产生的污水、原油、固体垃圾进行回收处理,填埋各个排污池,恢复地貌。

4结语

油田试油压裂采用井控设备、密封抽汲防喷盒、防渗隔离、绿色环保型压裂液综合防治试油压裂作业环境污染的工艺技术后,在试油压裂作业过程中真正消除了环境污染,且技术领先,在一定程度上提升了经济、环境效益。首先,高度重视科研,并加大力度进行科研攻关,改革创新并推广更为实用的技术。其次,转变污染控制模式,从末端污染控制转向源头削减及全过程控制,是消除试油压裂作业环境污染的关键,是油田实现生产与环境协调发展的必由之路,也是油田实现经济和环境效益双赢的最佳途径。

作者:陈根林单位:川庆钻探工程有限公司长庆石油工程监督公司