油气田井下作业过程中的环境污染及防治

孙振伟

胜利石油管理局井下作业公司，山东 枣庄 257077

井下作业是油气田勘探开发的重要环节，它是对油、气、水井施行油气勘探、修理、增产措施、维护正常生产及报废前的善后工作的一切井下施工的统称。由于其工艺复杂、环境状况差异等原因，容易对环境造成污染，而且污染物种类多，成份复杂。所以，加强井下作业过程的环境污染防治，是油气田开发环境保护的重要内容。

1 井下作业主要污染物产生的原因及特点分析

井下作业产生的污染物种类较多。本文对井下作业所特有的，或井下作业产生的主要污染物进行分析总结。

1.1 落地原油

井下作业过程中，造成原油落地的原因很多，其中量大而又经常发生的原因有以下几个方面：

1）油井投产前。油井投产前，由于地面集输管线尚未经建成，射孔替喷时原油进井场内土油池；

2）试油、试采。试油、试采作业所产生的原油部分进井场内土油池；

3）修井作业。修井作业中，压井替喷、不压井作业的跑、冒油，以及在起下钻杆、油管、抽油杆过程中带出的原油；

4）钻杆、油管、抽油杆，在井场放置、清洗而散落在井场内的原油；

5）生产事故。如发生井喷、管线刺漏造成的落地原油。

原油落地后往往与水、砂、泥土形成混合物，在露天暴露时，其中的溶解气、轻烃类会挥发进大气，造成大气污染；渗入土壤会造成土壤污染；特别是有时由于土油池泄漏或大雨造成溢油，使原油流入水域造成大面积的水体污染。

1.2 废水

井下作业产生的废水主要有以下几类：

1）试油或修井作业时排出的压井卤水、无固相压井液；

2）修井作业，如冲砂等工艺中使用循环水，使用后的水变为含油污水而排放的部分废水；

3）洗井后排出的洗井水。

上述废水的特点是：水中固体含量高、颗粒粒径小；有机物含量高，如灰发酚、硫化物等；矿化度高，腐蚀性大，大量外排对环境危害较大。

1.3 泥浆

泥浆在井下作业中主要用于压井。近年来，由于胜利油田部分油区地层能量的下降和出于油层保护的需要，加上无固相压井液的使用，井下作业中泥浆的使用量逐步减少。但泥浆的成份比较复杂，含有的对环境有害的物质是盐类、可溶性重金属以及有机硫化物和有机磷化物等。泥浆对环境和人体的影响更为严重。

1.4 压裂液和酸液

从井口返排出来的压裂废液成分较复杂，含有原油、地层水多种化学添加剂等有害物质，如果直接排入环境，将会对水体、土壤造成污染，对人、动物、植物有一定危害。

酸化排出的残液及添加剂中的有毒物质会对环境造成污染。酸化所用的酸液（盐酸、氢氟酸），具有强烈的腐蚀性，排入土壤后会使土壤酸化；酸液与硫化物的积垢作用可产生有毒气体硫化氢；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。

2 井下作业环境污染的特点

2.1 污染源分散，排放不规则

油、气资源分布的广阔性，决定了油田开发区内油、水、气井分布的分散性，进行井下作业必然就形成高度分散的点污染源。污染物的排放在时间上不连续，且无一定的排污量、无固定的排污口，造成随机性、临时性、突发性排污。

2.2 污染环节多，流动性大

井下作业的工艺复杂、施工类型多、工序差别大，在生产过程中多道工序流水作业，不同作业工艺都有各自的排污特点，可能造成污染的环节多。实行小分队流动式生产施工，作业的流动性大，给环境保护管理工作增加了很大的难度，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

由于污染源分散，排污范围大，不可避免地会有部分污染源处在农田、浅海滩涂、养殖区等环境敏感地区，如发生大面积污染，造成的损害一般较为严重，而且涉及的单位多、面积广，容易引发工农纠纷等。

2.4 污染的种类多，污染物成分复杂

试油、修井作业、压裂、酸化都可能造成污染，泥浆、压裂液等污染物成份复杂，危害性较大。

3 防治井下作业环境污染的主要措施

防治井下作业环境污染的主要管理措施是：制订健全、严密的施工作业环境保护管理规定，并严格监督执行，是最直接有效的手段；加强宣传教育，提高各级领导的环保意识，增强作业施工人员的环境保护意识，是防治井下作业环境污染的切实保障；研究推广使用新工艺、新技术，从根本上防治污染，是最终杜绝井下作业环境污染的途径。目前，防治井下作业环境污染的主要技术措施有：

1）井下作业污水处理。一是具备进污水处理站条件的污水应进污水处理站；不具备进污水站条件的污水要用罐车拉至污水处理站；二是循环使用；三是作业施工结束，立即组织回收井场器材，清理井场，做到无污染、工完料净场地清、恢复原地貌，向甲方交无污染井。

2）废压裂液的处理。废压裂液应组织回收，重新利用；对于变质压裂液处理后可作活性水使用。

3）残酸的处理。浓度大于10%的废酸液应回收利用，回收利用方法有自然结晶法、真空浓缩-冷冻结晶法、自然结晶-扩

散渗析法；低浓度酸性废水用中和法处理，包括用废水中和、药剂中和、石灰石滤池过滤中和等。

4）泥浆的处理。回收后重复利用；不能重复利用的泥浆要做固化、无害化处理。

5）预防或减少井下作业废气污染的措施：

（1）作业施工前或作业放喷时，放压产生的气体要经流程管线进计量站。

（2）试油、试气施工中产生的气体能进站的要进站处理，不能进站的直接燃烧。

（3）酸化施工的基本要求是配液在配酸站进行，整个过程机械化操作，酸液配好后用密闭罐车运送到施工井场进行施工，整个过程密闭作业，既能防止酸挥发污染环境，又能保证质量和安全。

总之，做好油气田勘探开发中的环境保护工作，是石油企业实现稳定、持续发展的重要环节。井下作业系统应从自身特点出发，实施保护环境的各项措施，不断减少井下作业过程的环境污染，做好污染减排工作，实现清洁生产、文明施工。