油田开发环境影响评价及节能环保措施研究
2014-03-22张充
张 充
(克拉玛依市环境保护局 新疆克拉玛依 834000)
1 石油勘探开发工艺
油气开采是一项系统的工艺流程,油气开发包含地下、地上等主要系统工程,整个工艺可分为石油勘探、石油开采、石油运输。整个工艺流程见图1所示。
图1 油田开发工艺流程
2 石油开发污染源及污染物
2.1 石油地质勘探需要采用炸药爆炸作业,炸药爆破过程对地层结构产生影响,爆炸中产生氮氧化物等多种有毒气体,氮氧化物在炮井中可溶于水形成有毒水溶液,该溶液会对地下水造成一定范围的污染。此外,勘探钻井泥浆含有多种有害化工物质,会对开采场的水环境造成污染[2]。
2.2 废弃钻井液中的有害物质如果不经处理直接排放对环境造成污染,污染水环境、污染土壤。这些污染物参与水循环,对人类健康构成威胁。
2.3 石油开采过程中的污染源为:钻井废水污染成分复杂,悬浮颗粒物物浓度高,含有多种有机、无机成分的钻井液是钻井过程的主要污染源。含油污水即采出液,它伴随原油从地层开采出来的,废水中携带一部分原油,并在地层中特定条件下溶入较高含量盐类以及气体后其矿化度极强。
2.4 油田原油集输过程有原油中易挥发组分泄露出来,这些组分主要成分是轻质烃污染大气。也有原油集中输送设备事故和维修过程产生的原油泄露污染。
3 环境影响特点分析
3.1 土壤环境影响
油田开采区的土壤中石油类、重金属、碱的浓度较高,土壤中有机质含量不高,pH趋于中性。高盐的钻井泥浆对开采场的污染较大,开采废液中高浓度的钙离子会使土壤固化,土壤颗粒粘合成一团。钻井泥浆废液对于土壤的影响很大,酸性土壤受此影响相对较小,而碱性土壤被钻井废液污染后土壤的肥力下降明显,并且土壤逐渐板结,碱性增大,而不适宜植物生长。
3.2 水环境影响
油田采油井钻井初期对周边水体可能产生的污染物主要来自钻井液中的添加剂。通常情况下,钻井场附近设置泥浆池,泥浆池做防渗处理,泥浆池内的钻井液有钻井泵带动循环,泥浆和废液并不外排。试油废水也不直接排到外部环境,通常方式是将试油废水排入储油罐中,待收集满后送到油田污水处理中心,处理达标后回注地下。此外,各钻井口附近设置防水围堰,防止钻井过程外排废水形成地表径流污染周边水体。
采油场完成钻井,进入开采运行期。通常情况下油井运营过程对地表水体构成污染的主要包括:采油作业排污、采油站综合污水排放等。采油作业和采油站污水须收集处理,经污水处理厂处理达到标准后注入地下。
3.3 大气环境影响,油田建设期,大气污染物主要是来自钻机施工、运输车辆、发电机组产生的废气,其次为土方开挖。管线敷设、道路建设和地面建设过程中土壤被扰动后导致的扬尘污染。
稠油、超稠油藏开发以及油田后期难开采储量常使用注气采油开采,如蒸汽辅助重力泄油(SAGD)等技术,需设置循环流化床燃煤或燃气锅炉,其所排放的颗粒物、SO2、氮氧化物等污染物将对区域大气环境影响造成较大影响。
3.4 生态环境的影响
油田的开发对生态环境的影响主要表现在:油田建设阶段,石油勘探钻井及管线施工、钻井场地建设、施工机械和人员对地表植物的破坏;油田运营阶段,采油作业排污、采油站综合污水排放等[3]。此外,油井投产后石油泄漏也会污染土壤,改变土壤的结构和性状,污染严重时导致植物的死亡,进而影响到整个油田区域内的生态系统。
4 节能环保对策
油田施工中作业废液采取相应措施全部回收,废钻井液采用回收再利用处理技术、固化填埋等方法妥善处理处置。营运期含油污水须经处理达标后泵入井眼环形空间或安全地层,积极采取多种方式对含油污水进行综合利用,污水资源化后用于注汽锅炉或回注地层,减少新鲜水的使用量。含油泥砂可采用流化焚烧的措施进行无害化处理。资源回收再利用可以相对节约能源,同时减少污染,故处理时优先选用回收利用[4]。对能源消耗大的注气、机采、电力系统和天然气回收利用进行技术改造,推广节能、智能技术,开展清洁生产,源头上做到减少能源资源浪费和污染物排放。
5 结语
油田开发与其他工业活动不同,其对生态环境影响具有长期性、累积性和不可逆性,油田开发对自然水体和区域生态环境的影响等问题需要引起政府、社会、开发企业的充分重视。建设环境污染,保护生态环境成为政府、社会、开发企业应尽职责。政府要统筹发展,创建良好的环境保护氛围;社会大众应学习环保理论,增强环保意识;开发企业应遵守环境保护法律法规、完善环境管理。
[1]李润生.中国石油天然气集团有限公司年鉴[M].北京:石油工业出版社,2011.
[2]潘峰,陈丽华,付素静,等.石油类污染物在陇东黄土塬区土壤中迁移的模拟试验研究.环境科学学报,2012.02.
[3]黄娴.陇东地区油田开发环境影响及环境管理体系构建.兰州大学,2013.05.
[4]盖明金.油田开发过程中主要污染物的产生及防治措施.中国石油大学胜利学院学报,2007.06.