西北某油田受石油污染现状分析

秦国强

(新疆农业大学水利与土木工程学院，新疆乌鲁木齐830052)

研究区位于西北某极端干旱区一块冲洪积扇上，该地区年均降水量不到30 mm，年均蒸发量高达2 800 mm，水资源非常有限，水质优良的地下水资源则更为珍贵。上世纪90年代某油田在此兴建，大量的石油被开采了出来，但是在开采过程中由于原油泄漏、污水回注致使该地区土壤和地下水受到污染，本次调查基于现场踏勘和样品化验显示，该地区受石油类污染仅小范围内呈面状分布，大范围还是呈点状分布［1－2］。

1 水文地质状况

1.1 包气带岩性

研究区所在的冲洪积扇包气带物质组成为大厚度的第四系松散堆积物，从轴部到边缘冲洪积物颗粒由大变小。上游至下游分为三层结构，上游为单一的砂砾卵石层，透水性好，厚度200～250 m，中游为厚170 m的含土砂砾石层，为弱透水层，下游为第三系砂泥岩。含水层岩性由上更新统卵砾石及砂砾石、中粗砂组成，根据物探成果，厚度为400～500 m左右，卵石粒径一般5～10 cm，砾石粒径一般1～2 cm，卵砾石磨圆、分选均差。

1.2 地下水位埋深

根据钻孔资料显示，该冲洪积扇区，地下水位埋深从北向南由80 m至10 m左右。研究区位于该冲洪积扇区的正东，地下水位埋深较大，据近5两年观测资料显示，区内地下水位埋深维持在40 m左右，局部地区，由于过度开采深达50 m。

1.3 地下水动态

地下水的补给、径流、排泄条件受地形、地貌、水文气象诸因素的控制［3－4］，研究区位于天山山脉南部，其夏季融雪径流补给，为研究区主要补给来源;排泄方式以人工开采和蒸发、地下水径流排泄为主，总体流向由北向南。

地下水动态主要受气象、水文、包气带岩性、水位埋深及人为因素影响，不同地区受诸因素的影响强度不同，其动态特征也不同，由于研究区内地处极端干旱区，年均降水量不到30 mm，年均蒸发量高达2 800 mm，区内补给几乎完全来自山前侧向地下径流补给，主要集中在夏季7、8月份，而排泄方式主要是人为开采，时间分布全年，因此，区内浅层地下水动态为气象—开采型。

2 石油散落途径

该油田在前期开发建设过程中，受当时经济技术条件及人们认识水平等多种因素的制约，在整个采油过程中，由于集输管线、油管、污水管线、注水井套管穿孔，造成油介质泄漏［5－6］。这一现象，在采出液温度高、腐蚀性强的几个油井显著。在石油的储运过程中，所有盛油容器及输油管道，都不同程度地遭受着土壤及内部输送介质的腐蚀，包括接近中性的电解质的电化学腐蚀。尽管人们在安装前已经采取了诸如表面喷涂，甚至阴极保护等防腐措施，但由于缺乏监视报警系统，每年仍然由于腐蚀穿孔泄漏大量原油。这些原油，通过渗漏污染土壤及地下水环境。

由于该油田已进入中后期，近年来原油含水率高达120‰，所含水分必须进行分离，这一过程在联合站［7］中完成，由原油所分离出的污水油类含量仍然相当高［8］。目前该油田的处理措施是将这种污水回注到2 800 m左右的废弃深油井中，与上覆含水层呈隔绝状态，因此理论上是安全妥当的。但实际上在污水回注过程中，由于巨大的回注压力很容易造成回注井管破裂，而且经常发生在200 m左右，因此污水很容易被压入上部含水层中，从而对该层次的土壤和地下水造成污染。

3 石油污染情况描述

该油田动用含油面积63.7 km2，此次对该油田包气带和地下水水质进行研究，包气带调查区选择原油泄漏量大，污染特征最明显，居民反应最强烈的东南部地区作为取样区，该区东西宽2.8 km，南北长 3.6 km，面积 10.1 km2，占整个油田面积的15.8%。水样的调查区选择在两口曾经进行过污水回注的废弃深井附近。

3.1 包气带受污染状况

对于土壤的采取，本次采样利用浅层钻探的方法，共计施工8个钻孔，钻孔深度均为10 m，主要利用钻孔分层采集垂向土样进行检测，不同深度土体中石油类含量见表1。

由上可知，石油类污染主要集中在浅层0～6 m范围内，垂向运移比较缓慢，虽然表层10 m以内都是第四系松散堆积物，透水性很好，但是当地极端干旱的气候在很大程度上阻止了石油类污染的进一步扩散。

3.2 浅层地下水受污染状况

被当作研究对象的这两口深油井附近现有水井11口，本次调查对其中7口井的水质进行了取样化验，结果见表2。

表1 研究区内土层含油垂向分布特征

表2 研究区水样有害物质监测统计表

7口井中除了距离污水回注井较远的HX3#和HX5#未检出石油类物质外，其余5口井都含有石油类物质，且均超过国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749－2006)中石油类限量标准0.3 mg/L，超标达38倍～677倍之多;硫化物、挥发酚、氰化物、浑浊度、化学耗氧量这些有害指标也均超过相应《生活饮用水卫生标准》，因此这7口井的井水均不得饮用，只得作为其他用途。

4 结语

总之，特殊的地理位置决定了特殊的气候，该地区干旱少雨，使得油田受石油类污染仅小范围内呈面状分布，大范围还是呈点状分布，尚未对整个油田包气带和地下水造成大范围的污染。但是，最严重的地方石油类污染物已运移到了潜水井中，对地下水安全形成了潜在的威胁，由此应引起相关部门的高度重视。

［1］曹刚，王华.石油污染及治理［J］.沿海企业与科技，2005，61(3):92—94.

［2］王洪涛，罗剑，李光富.含油污水外排对土壤和潜水层污染的模拟分析［J］.清华大学学报:自然科学版，2000，40(11):109 －113.

［3］沈照理，朱宛华.水文地球化学基础［M］.北京:地质出版社，1993:41—45.

［4］蒋辉.环境水文地质学［M］.北京:中国环境科学出版社，1993:8—14.

［5］张学佳，纪巍，康志军等.石油类污染物对土壤生态环境的危害［J］.化工科技，2008，16(6):60－65.

［6］郑西来，荆静，席临萍.包气带中原油的迁移和降解［J］.水文地质和工程地质，1998，25(1):35 －37.

［7］王玉梅，党俊芳.油气田地区的地下水污染分析［J］.地质灾害与环境保护，2000，11(3):271－272.

［8］郑西来，钱会，席临平等.地下水系统中石油污染物的吸附转移研究［J］勘查科学技术，1998(1):26－29.