油田开发建设项目环境影响评价要点浅析
2018-11-01刘海萍吴婷张健高雪娇杨文澜
刘海萍 吴婷 张健 高雪娇 杨文澜
(1.中石油管道有限责任公司西气东输分公司苏北管理处 2.淮阴师范学院化学化工学院)
石油是一种优质、高效、稳定且经济的能源,为人类社会的生存和发展提供了重要的物质保障,在现代能源体系中占有非常重要的地位。改革开放以来,随着国民经济的快速发展和人们生活水平的持续提高,我国对石油的需求也在不断增加,在一次能源结构中我国石油消耗的比重已达到20%[1]。由于石油资源的不可再生属性,一直以来世界各国均高度关注油田的勘探与开发建设。
油田的勘探、开发建设将对生态环境系统产生复杂的影响,其中施工期将对空气、地表水、地下水、土壤和生态等环境要素产生诸多不利影响,同时运营期也将存在较多的环境风险[2]。因此,为谋求油田开发的健康发展,实现资源与环境、经济与社会的和谐发展,保障政府、企业和居民利益的共赢,对油田开发建设项目开展系统且有针对性的环境影响评价就显得尤为重要。
1 分析与相关政策法规、规划的相符性
石油勘探与开发建设属于《产业结构调整指导目录(2015年本)》中的鼓励类,该类项目的建设符合国家相关产业政策。
规划环评能够在规划实施前对各类重大开发活动作出合理的安排,实现在开发建设活动源头防范环境污染的目的。一般而言,油田的开发是滚动式的,具有区域性、长期性等特点,因此,无论是对新建还是现有油田的开发,都应首先对其进行规划环评,这是实现“预防为主,保护优先”的有效手段。
油田开发建设项目规划环评的主要目标是促进区域环境质量,改善并做好环境风险防控,同时在规划区域设定合理的开发与保护范围,明确禁止开发的红线区域。重点做好井位、站场、集输管线、供排水、交通、污染处置设施等主辅工程的设计和布局安排,注意避让规划开发区域内的环境敏感保护目标(如村庄、基本农田、基本草原等),禁止在饮用水水源保护区、自然保护区、世界文化和自然遗产地等环境敏感区域设立油井,确需在保护区、试验区开采的油田项目,经有关主管部门同意,油井应在较小的范围内调整。规划环评还应当明晰项目实施的主要制约性因素,提出优化油田开发的规模、布局、开发方式、建设时序等建议,明确预防和减缓不利环境影响的对策措施。
2 项目工程分析
工程分析是在开展环境影响预测和评价之前,对建设项目的环境污染因素、产污节点、环境污染特性做的全面分析,它能够为准确开展环境影响预测,有针对性地制定污染防控方案提供重要的基础数据,是做好环境影响评价工作的重要基础。油田建设项目按照开发建设时序,可分为初步设计期、建设期、运营期和封井期四个阶段,每个阶段产生的环境影响各不相同。
油田建设项目的主体工程主要包括勘探、钻井和开采、站场、集输管线、掺水和注水管线等;公用工程和辅助工程主要包括道路、供电、通讯、生活基地、环保措施、供排水设施等。依据不同阶段工程建设的特点,工程分析应重点说明项目建设期和运营期废水、废气、固体废物和噪声的产生源,汇总给出污染物的产生点位、浓度和产生量,明确污染物的处理处置方法和排放去向。对于滚动开发的建设项目,应针对现有项目开展污染源的跟踪监测及调查,收集现有污染源的排放数据,为后续的环境影响评价提供类比资料。图1为油田开发项目的工艺流程及产污环节示意图[3]。
图1 油田开发建设项目的工艺流程及产污环节
对于已建油田项目的滚动开发,应重点关注“以新带老”的问题,做好已建项目的回顾性评价,重点关注不同开采年限、不同产能条件下新、老建设项目原辅材料的消耗量和污染物产生量的变化情况。明确已开发项目的规模和开发方式,分别从水、大气、噪声、固废和生态等环境要素回顾分析已建工程施工期和运营期各类污染物(如含油污水、废弃泥浆、落地油等)的产生点位和产生量,分析已投入运行的环保设施的运行效果,已采取的环保措施(如施工期取弃土处置去向、集输站污水和油泥处理等措施)存在的主要问题,并最终提出拟在新建项目中解决的环境问题。
3 环境影响识别、预测与评价
油田开发建设项目的环境影响主要发生在施工期和运营期。
施工期的环境影响主要包括:动力机械和车辆产生的发动机尾气(含有NO2、CO、非甲烷总烃等)以及施工和运输扬尘会对环境空气产生影响;钻井时产生的废水、钻井废液、钻井岩屑和落地油等污染物会对地表水、地下水、土壤和生态环境等产生不利影响。其中产生量较大的钻井废液,同时含有重金属、油、有机和无机类化学处理剂等污染物,且有毒有害物质浓度较高,如处置不当将会引发严重的环境污染,应将其作为评价重点[4]。油田开发建设过程中还会引发植被破坏、生态受损等问题,应针对不同情况采取不同的方式进行保护。除此之外,项目建设过程中还会产生噪声污染,应采用隔声、减震降噪等措施进行防护。
运营期需要按照正常工况和事故状态两种情况开展环境影响识别、预测与评价。
正常工况下,油田开发过程中产生的主要废气为甲烷烃及非甲烷烃等挥发烃类、油田伴生气及各种加热炉燃烧废气,污染物主要有挥发性有机物、SO2、NOx、颗粒物等。油田注水开采过程中,采出含油污水、回注水等会对地下水和地表水造成污染,同时破坏土壤的理化性质,对地表植被的生长产生不良影响。采油阶段引发的地下水环境影响是一个复杂且长期的过程,依照HJ 610—2016《环境影响评价技术导则 地下水环境》的相关要求,石油开采为Ⅰ类建设项目,至少为地下水二级评价。地下水环境评价的重点应包括项目评价范围的地下水开采、利用情况调查,评价范围的地下水水质评价,其监测井应明确井深、水层,及其与项目开发油井的位置关系。实际工作中,由于对项目所在地的水文、地质条件调查深度不够,往往无法提供准确的预测参数,使地下水预测结果不可靠。这就要求在环境现状调查阶段深入研究掌握评价范围的水文地质特征,选择合理的预测模型并确定准确的预测参数,以期得到准确的地下水环境质量预测结果。
油田运营期(开采期)还存在较大的环境风险,必须引起足够的重视。在环境影响评价中,应当针对不同类型的可信事故开展环境风险识别与预测,分析各种环境风险因素的影响。油田运营期的事故风险主要源于钻井、场站以及原油集输管线等工艺环节,潜在危险因素主要有设备及其控制系统的施工与设计缺陷、员工操作失误、管道腐蚀、第三方破坏、自然灾害等。常见的事故类型包括井喷、井壁坍塌和原油集输管道破裂,其中井喷和管线破裂会导致原油泄漏,引发土壤或水体污染;井壁坍塌有可能导致原油和含盐量较高的回注水串流至饮用水层,引发地下水污染事故。评价工作中应着重预测油井泄漏对地下水目标含水层的影响情况,预测方法可采用数值法或解析法,其中预测参数的确定宜采用类比法。
原油在事故条件下泄漏,其中易挥发的烃类和芳香类化合物进入大气不仅污染大气环境,这些有机污染物还会危及人群健康和安全;若原油泄漏引发火灾和爆炸,还将对大气和生态环境以及周边人群的生命财产安全造成更加严重的危害。若泄漏事故发生于地表水体附近,原油进入水体不仅会直接造成水环境污染,油污覆于水体表面还会阻碍水体复氧,缺氧导致水生生物的死亡,使厌氧微生物迅速繁殖,严重影响地表水的功能。若泄漏事故发生于远离地表水体的位置则会在土壤表面形成落地油,造成土壤污染,使得土壤的透水性和透气性都显著下降,无法形成有效的导水通道,影响植物生长甚至可导致植物死亡。若不能及时处置土壤中的落地油,下雨时油污会随地表径流进入周边水体,引发地表水的污染。
4 环境保护措施分析
油田的开发建设将改变开发区域土地资源的利用方式,对区域生态环境造成直接的破坏和影响,在开发过程中应通过以下措施进行生态保护:
1)初步设计阶段,对工程用地(包括站场、井场等)和石油管线进行合理规划,尽可能避开农田、林地、文物、地表水体等,对占用的农田必须做到占补平衡以避免农作物减产。
2)施工过程中应严格控制施工车辆、施工机械及人员的活动范围,铺设专用的车辆通道,减少对地表的碾压。
3)施工中应明确临时占地和永久性占地,并做好表土层的剥离、临时堆放和水土流失的防护。
4)因施工导致的地表裸露应及时绿化,防止水土流失,绿化与生态恢复应与景观保护相结合,确保与自然景观的和谐。
5)使用新型泥浆,减少钻井废物的产生,做好泥浆池的防漏防渗处理,防止污染土壤和地下水环境。
6)妥善处理作业过程中产生的钻井废液和含油污水,及时处置落地油等。
钻井废液主要由钻井液、钻屑以及各种生产废液组成,其含固、含油量高,组分复杂,部分污染物浓度超出国家允许排放标准的数百倍。处理时应将钻井废液和泥浆全部排入井场泥浆池,在池中沉淀澄清后,含油量较大的上清液经处理后可回注油层,剩余污泥可采用覆土填埋或坑内密封法处理。油气分离出的含油污水大部分经处理后回注油层。各站场应建设生活污水处理设施,确保生活污水的达标排放。
含油污泥是石油生产的伴随品,一般包含原油和各种渣油等重质油,是原油开采、油气集输过程中的一类特征污染物。目前,各采油单位对含油污泥的处理还没有成熟有效的方法,国家也缺乏相应的含油污泥排放标准。在环境影响评价中,可参考美国的相关标准:石油总烃的质量分数低于2%[5]。对于含油污泥的处理,可采用固化、焚烧、调质分离、萃取、生物等方法进行综合处置。
环境风险管理的关键在于减少风险事故发生的可能性,并采取必要的防范措施和监控技术降低事故后果的严重性。为了防范油田建设期和运营期的环境风险,应要求员工严格按规程操作,减少因操作失误引发的事故,同时做好环境风险防范应急预案,防止安全生产事故转化为环境污染事故;因此,在环境应急预案中应详细说明防范、处置各种风险事故中环境污染的制度和措施。井壁坍塌和井管破裂等事故会导致地下水污染,由于水文地质条件非常复杂,其影响的范围和程度通常难以准确预测,应针对其主要的环境影响制定切实可行的应急措施和长期的监测计划,以便及时发现问题并采取措施减缓不利影响。
5 结论
油田勘探与开发建设项目对环境造成的影响具有长期性和不可逆性等特点,要使石油企业在开发建设过程中减少对生态环境的破坏,就需要企业管理者和相关政府部门能够相互配合,以环境影响评价作为切入点,从宏观上根据相关规划实施情况,结合油田不同开发区块与不同环境敏感区之间的位置关系,进行合理的环境影响预测。严格依照环评文件中提出的防治污染和防止生态破坏的措施开展环保工作,坚守生态保护红线及环境质量底线,将节能、环保的理念贯彻到企业管理中,做到油田开发的健康发展,实现资源与环境保护、经济与社会发展的共赢。