分析油田固体废物对环境的影响及处置方法

卓小慧

摘要：石油天然气开采期间会产生大量固体废物，如果不加以管控，它们可能对环境造成破坏。因此，本文着重分析石油开采过程中产生的固体废物对环境造成的污染，并提出适当的解决方案，以期帮助改善油田开发周围的环境。

关键词：油田;固体废物;环境污染

分类号：X705

引言

随着我国对石油的需求加大，石油勘探开发力度也在不断的加大，固体废物产生量也在不断增加。按照我国石油行业开发的工艺流程，石油开采过程中产生的固体废物主要包括落地原油和含油泥砂、废弃钻井液和岩屑、含油废弃薄膜等，这些固体废物如果直接排入土壤或其他环境中，会对地下水和当地土壤造成污染。因此，加强对油田固体废物污染影响及处理方法的分析非常重要。

一、油田开发中固体废物类别和危害

1.落地原油和含油泥砂

石油开采过程中产生落地原油和含油泥砂主要环节包括抽油机泄漏、管线穿孔、设备设施和连接件泄漏、清理油罐、清理水罐、清理污水池等，产生的含油泥砂主要成分包括石油烃、水、砂土，各组分的比例随原油物性、生产工艺、排污方式、存放时间和管理水平等因素的不同而不同。分析表明，这些油泥砂如果直接堆放或填埋入土壤，往往会集中在土壤的上部（0-20厘米），并且长期不流动，部分含油砂土含有金属，渗入耕种的土壤和地下水，对土壤农作物的生长具有极其大的危害。

2.废弃钻井液和岩屑

原油开采钻井过程中，会使用大量的钻井泥浆，确保钻井过程降温、井筒和井壁稳定。为保障泥浆性能稳定，会在泥浆中添加膨润土 、石灰石 CaCO3、重晶石 BaSO4、纯碱、烧碱、氯化钠、PAC-141四元共聚物、钻井液用增粘剂80A51、白油、磺化沥青、羧甲基纤维素CMC、铵盐、硅氟降粘剂、聚阴离子纤维素HV-PAC、复合堵漏剂等药剂，钻井结束后，废弃钻井泥浆基本就地固化填埋。如果废弃钻井泥浆直接渗入土壤，会造成土壤盐分的增加以及钙化，导致土壤和地下水污染。

3.含油废弃薄膜

原油生产作业环节会从井口带出油泥砂和作业废水，为防止油泥砂和废水污染地层，作业过程中会在抽油机附近铺设防渗布膜。但是这些防渗膜因沾染含油物资，国家要求也纳入危险废物管理，如果直接排入环境，也会造成环境污染。

二、处理固体废物的合理措施

1.常见的落地原油和含油泥砂处理措施

目前国内外对含油污泥的处理主要焚烧、生物处理技术、含油污泥调剖、间接热解析技术等技术。

（1）焚烧

污泥焚烧（热分解）是指在高温（500～1000℃）下，污泥固形物在无氧气或者低氧气氛中分解成气体、焦油以及灰等残渣这3部分的过程。污泥焚烧的对象主要是脱水泥饼，焚烧炉主要为回转式焚烧炉、多段型如立式多段炉（多段竖炉）及流化床型等，虽然焚烧法与其它方法相比具有突出的优点，但是也存在消耗一定的能源、烟气污染以及产生成为环境热点的二噁英污染问题。

（2）生物处理

生物处理技术目前有地耕法、堆肥法、生物反应器法等。地耕法常用于处理落地油泥，一般都要投加肥料以平衡土壤中的C：N：P比，翻耕土壤使之充氧并使烃类在土壤中混合均匀，最大优点在于天然过程将石油烃转化为无害的土壤成份的，运行费用低，但地耕法净化过程缓慢。堆肥法是将含油废弃物与适当的材料相混合并成堆放置，用人工强化生物降解，多见应用于较高烃类含量的含油污泥及冬季较长的地区。生物反应器是一种将含油污泥稀释于营养介质中使之成为泥浆状的容器，通过人为地控制充氧、温度、营养物质等操作条件，烃类物质的生物降解速度较之其他生物处理过程更快。此方法缺点：处理周期长，对环烷烃、芳烃、杂环类处理效果差，对高含油难适应，资源无法回用。

（3）调剖回用

利用采出水中的含油污泥与地层有良好配伍性，以含油污泥为基本原料，采用化学处理方法，加入适量的添加剂，将含油污泥配成乳化悬浮液调剖剂，应用于油田注水井调剖，通过优化施工工艺，可使含油污泥只封堵住高渗透地带，而不污染中、低渗透层，达到重复利用的效果。

（4） 间接热解析

间接热解析是一种改型的污泥高温处理方法。油泥在绝氧条件下加热到一定温度使烃类及有机物解析。主要有低温（107～204 ℃）一高溫（357～510 ℃）加热蒸发一冷凝步骤的含油污泥处理工艺、利用锅炉排放热废气干燥含油泥饼的专利技术以及热解析工艺等。该工艺是把污泥从299 ℃加热至399 ℃，并通入蒸气，使烃类在复杂的水合和裂化反应中分离，并冷凝回收。该技术已工业化应用，处理效果好，但处理费用较高。

2.钻井液和岩屑处理措施

目前国内外对废弃钻井泥浆的处理主要包括就地固化，回收或就地脱水制砖、垫路两种方式。固化主要包括水泥固化、石灰固化、沥青固化三类，其中水泥固化是指利用水泥与废弃泥浆和岩屑混伴，形成坚硬的水泥石块，工艺简单、操作方便，但是体积增加倍数较大，需要找地存放;石灰固化是以石灰为主要固化材料的一种方法，添加剂是粉煤灰和水泥窑灰，源广价廉、工艺设备简单，但是也会是固化产物体积增加，固化产物抗水浸出性不好;沥青固化是将泥浆同沥青混合，通过加热、蒸发实现固化，施工难度大，处理成本高，固化体掩埋后，因沥青讲解，污染物可能渗漏出来，目前固化的方法由于比较落后，可能会带来二次隐患，因此基本比较落后，面临淘汰。为进一步实现环保处置，目前各油田逐步推广采用“废液集中处理+随钻固废处理”的方式，钻井废弃泥浆和岩屑脱水分离，脱水后的泥浆用于制砖或者垫路。

3.含油废弃薄膜处理措施

目前国内对含油废弃薄膜的处理主要包括与油泥砂一起焚烧、化学热洗、间接热解析等技术，这些技术上文已经介绍过了。各油田陆续在推广船型围堰和囊式可重复利用薄膜，进一步源头减少含油废弃薄膜产生量。

结语：油田开发过程中会产生大量的对环境造成较为严重的污染，针对几种油田开发所产生的几种常见的污染物对环境所造成的污染情况进行了重点分析，同时提出了针对性的措施，从而使油田开发对环境的污染能够降到最低，避免生态环境的进一步恶化。

参考文献：

[1]应新伟.分析油田固体废物对环境的影响及处置方法[J].科研，2016：108.

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