试油压裂作业环境污染对策

陈根林

川庆钻探工程有限公司长庆石油工程监督公司 710018

引言

国家把加强生态文明建设和环境保护提到重要议事日程，强调加强环境监管，健全生态环境保护责任追究制度和环境损害赔偿制度，倡导全民增强环保意识、生态意识，形成营造爱护生态环境的良好风气，为此我们就要针对当前试油压裂所造成的环境问题进行研究，找到可行有效的方式消除试油压裂作业造成的环境污染。

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 固体废物污染

1.1.1 固体废物污染产生的原因

试油压裂作业过程产生固体废物主要有使用过的化工料包装材料、废料以及生活过程产生的生活垃圾。

1.1.2 固体废物对环境的危害

试油压裂作业过程产生固体废物及生活垃圾如使用过的包装袋、固体废料、瓜果皮核、菜叶、剩菜剩饭、废纸、废塑料、粪便、暴露在露天，垃圾中所含水分和淋入的雨水产生的渗沥水流入周围的地表水和渗入土壤，会造成地表水、地下水的严重污染，破坏土壤结构，其中的有害成分通过食物链进入人体，危害人类健康；同时，垃圾中的有机物分解产生恶臭，并向大气释放出含有许多致癌、致畸物，塑料膜、纸屑和粉尘则随风飞扬形成“白色污染”。

1.2 液体污染

1.2.1 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。

1.2.2 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。

1.3 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、飘洒在井场外围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。

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